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Les nouveaux convecteurs à inertie

Comme tous les systèmes de chauffage par convection, ce type d'émetteur de chaleur produit essentiellement de l'air chaud qui s'échappe naturellement de l'ouverture supérieure de la cheminée de l'appareil et se répartit dans les volumes du local par un mouvement ascensionnel.

A la différence des anciennes générations de convecteurs sans inertie, ces appareils affichent une efficacité thermique satisfaisante mais leur utilisation est conseillée uniquement pour chauffer des pièces de petites dimensions et les logements bien isolés.

La chaleur est diffusée en continu, ce qui évite à l'émission des écarts de température important avec l'air ambiant et réduit l'intensité du gradient de température entre le sol et le plafond. Les phénomènes de bulle d'air chaud autour du convecteur ainsi que les vagues de chaleur sont fortement réduits.


Convecteur électrique moderne


Ces caractéristiques permettent donc de fabriquer des convecteurs à faibles variations spatiales et temporelles. Il n'en reste pas moins vrai que l'absence de rayonnement peut nuire au confort thermique ce qui oblige à chauffer davantage et augmente la consommation d'électricité. Il convient de différencier ces appareils de chauffage souvent appelés à tord "radiateurs" classés chaleur douce des autres émetteurs de chaleur dont le taux de transfert par radiation permet d'équilibrer les échanges radiants avec les parois froides.

C'est l'utilisation d'une régulation évoluée et d'un coeur de chauffe à "inertie pilotée" qui a permis d'améliorer la technologie des convecteurs. Ceux-ci ne chauffent plus par a-coups en produisant de l'air surchauffé. La résistance électrique est moulée dans un élément en fonte de grande taille dont la température est maitrisée par des algorithmes. Une régulation à compensation proportionelle intégrale dérivée est de mise pour équiper le thermostat. Celle-ci module les périodes d'activation de la résistance chauffante en fonction de l'écart de température réduisant ainsi le niveau d'oscillation autour le consigne. Dans la mesure du possible, ce type de convecteur produit un flux d'air chaud constant et régulier, avec un différentiel réduit par rapport à la consigne.


Evolution de l'élément chauffant

:

Au fil des années et des réglementations thermiques, les fabricants de convecteurs ont amélioré les performances de leurs appareils.

En 30 ans, la résistance chauffante a été revue et corrigée plusieurs fois, d'un simple fil résistif à une résistance noyée dans une large plaque de fonte.

Les objectifs sont multiples : réduire la température de l'air en sortie de grille, les turbulences et la stratification, éliminer les odeurs et les traces de poussières brûlées, les bruits de craquement entre matériaux ayant des coefficients de dilatation thermique trop éloignés, éviter que l'air ne soit assèché.


Evolution des résistances chauffantes de convecteurs électriques


Les différentes générations de convecteurs ont utilisé des résistances filaires, en épingle, envirolées, blindées, bi-métal à ailettes en aluminium et aujourd'hui, enrobées dans la fonte.

Une des meilleures catégories d'appareils de chauffage électrique mural appelés double corps de chauffe associe un convecteur inertiel à une façade rayonnante à film résistif. L'électronique utilise alors aux mieux les deux systèmes de transfert de chaleur que sont la convection et la radiation pour optimiser le confort thermique et la réactivité du chauffage.





Un mode de production de chaleur qui reste énergivore

Le phénomène naturel de convection qui provoque la production de chaleur par élévation de l'air qui s'échauffe au contact d'une résistance électrique (effet joule) est dans tous les cas responsable d'un gradient thermique vertical plus ou moins important selon la température d'émission et la hauteur du local à chauffer.

Dans les locaux industriels et tertiaires chauffés par systèmes convectifs, l'homogénéisation de la température de l'air est réalisé par déstratificateur ou brasseur d'air. Dans l'habitat, ces solutions sont déconseillées en raison du bruit et des mouvements d'air qu'elles produisent.

Par rapport aux anciennes générations de convecteurs, les modèles basse température produisent un gradient de température sensiblement inférieur. La température d'émission est abaissée par la régularité de la diffusion due à l'inertie, et une puissance unitaire réduite. La stratification de l'air (écart entre le sol et le plafond) se situe entre 3 et 5°C pour une hauteur sous plafond inférieure à 3 mètres.

La surconsommation d'un convecteur pour un gradient de 4 degrés celsius est de 15%

Il est fréquent d'entendre dire que la consommation des convecteurs est identique à celle des émetteurs radiants. Les différentes études officielles à l'origine de cette affirmation se basent sur des mesure réalisées à une hauteur de 1,5 mètre du sol. Dans ces conditions, l'énergie nécessaire pour chauffer le local correspond à la température moyenne du volume. En réalité, la recherche d'un confort équivalent deamnde d'avantage d'énergie avec un chauffage convectif !

Les avantages des émetteurs convectifs modernes

  • Chaleur diffusée avec une certaine régularité ou en continu si inertie,
  • Bonne réactivité et montée rapide en température de l'air,
  • Régulation stable,
  • Peu volumineux par rapport à la puissance.
  • Moins cher qu'un radiant.

Les inconvénients des convecteurs

  • Surconsommation à confort égal lié à la stratification,
  • Faible confort thermique surtout en présence de parois froides,
  • Déplacement des poussières par le mouvement convectif,
  • Participe à l'assèchement de l'air ambiant,
  • Ne convient pas au logement mal isolé,
  • Transfert et stocke la chaleur principalement dans l'air, ce qui est source de déperditions thermiques importantes par les systèmes de ventilation simple flux.



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