Régulation convecteur efficace

Comment ça fonctionne...? Quelle consommation ? Questions théoriques sur le chauffage et les émetteurs de chaleur électriques.

Régulation convecteur efficace

de Daniel Ouellette » Dim 2 Jan 2011 17:44

Bonjour ou bonsoir,

Au Québec, les radiateurs rayonnant sont moins populaires. Donc, par convection, existe-t-il des études sur des principes de régulation basés plutôt sur l'efficacité énergétique que sur le confort?

Je suis concepteur en électronique, je m'intéresse plutôt à la régulation qu'aux corps de chauffe. L'équilibre thermique et la stabilité, obtenus par la régulation, sont à première vue synonyme de confort et d'économie. Mais cet équilibre est relatif au système contrôlé, aux déperditions et aux appareils de chauffe. La répartition de la chaleur, à partir de bonnes sources, est donc primordiale au point de vue confort et rendement, il semblerait qu'un thermostat d'ambiance, à part stabiliser, ne peut pas accentuer l'efficacité énergétique.

Et pourtant, lors d'expérimentation en milieu réel, j'ai obtenu un meilleur rendement comparé à une régulation proportionnelle, soit à partir d'un principe modulant, avec des variations de température ne dépassant pas le demi-degré Celsius. Mais le plus impressionnant, est que pour atteindre une consigne plus haute, la température montait plus rapidement, d'un cycle à l'autre, qu'en chauffage continu.

Donc, n'étant pas un spécialiste thermique, j'essaie depuis plusieurs années de comprendre ce phénomène. J'évite volontairement de divulguer les détails de fonctionnement de ce principe de contrôle basé principalement sur l'efficacité, dont le confort est une conséquence. Je recherche donc à savoir s'il existe des recherches dans ce domaine.
Daniel Ouellette
 
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Re: Régulation efficace

de Yvon » Lun 3 Jan 2011 14:47

Peut être une piste : Voir les chauffages à faible production d'entropie ....

A lire :
http://www.larousse.fr/encyclopedie/art ... s/11014539
Yvon
 
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Re: Régulation efficace

de Daniel Ouellette » Lun 3 Jan 2011 17:49

Salut,

Oui...entropie au niveau radiateur, tout les corps de chauffe sont mauvais comparés à la pompe à chaleur, mais cette dernière a un autre atout, sa ventilation qui assure un bon mélange, donc meilleur réparation, et c'est peut-être là aussi une piste, donc les radiateurs sans ventilo, surtout les convecteurs, ont beaucoup d'entropie au niveau échange avec le système en équilibre, ils compensent seulement les pertes ou entretiennent ces pertes, il faut peut-être que ça brasse un peu, pas stabiliser.
Daniel Ouellette
 
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Re: Régulation efficace

de Daniel Ouellette » Mar 4 Jan 2011 14:40

Les exemples pour démontrer l'entropie sont un peu extrêmes. Peut-on parler d'entropie si on veut rentabiliser le chauffage commun en utilisant une régulation plus performante au niveau efficacité énergétique?
Daniel Ouellette
 
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Re: Régulation efficace

de Daniel Ouellette » Dim 9 Jan 2011 19:09

Je m'excuse pour ces interventions, sans attendre les réponses, mais le sujet ne semble pas susciter d'intérêt. Je m'interroge toujours sur l'efficacité énergétique d'un convecteur piloté par une régulation proportionnelle, sans comparer avec une mauvaise régulation.

Comment est distribuée la chaleur avec un convecteur standard piloté par une régulation proportionnelle?

Qu'elle est l'efficacité d'un convecteur à différentes puissances?
Es-t-il linéaire ou proportionnel aux différentes commandes du régulateur?
Donc à basse température, a-t-il le même rendement qu'à sa puissance maximale?

La stabilité en température et l'équilibre thermique obtenus par la régulation proportionnelle, mesurés au niveau du thermostat, sont-ils une illusion temporelle et spatiale? Si oui, est-ce que cela signifie aussi une mauvaise efficacité énergétique?

Naturellement, une mauvaise répartition de la chaleur occasionnée par la convection est inefficace, donc, comment on obtient un meilleur rendement quand le convecteur est à basse température par la commande du régulateur? J'imagine, moins chaud au plafond... mais moins de convection signifie moins de circulation et donc une plus grande inertie, la régulation risque d'augmenter les pertes, puisqu'elle occasionne tout de même des courants de convection stables, donc toujours une mauvaise répartition de la chaleur. Je comprends aussi qu'il vaut toujours mieux, peu importe le corps de chauffe et le type de régulation, chauffer à basse température, mais malgré cette théorie sur l'efficacité obtenue par une température stable, je doute toujours du rendement des thermostats d'ambiance, surtout à contrôle proportionnel, dont leur seul objectif principal est le confort en utilisant tous les moyens afin d'obtenir cette stabilité temporaire à partir de mauvais corps de chauffe et donc d'une mauvaise répartition.

Il est évident qu'il vaut mieux utiliser le radiant, mais je suis toujours convaincu qu'il y a mieux à faire au niveau régulation de température pour un meilleur rendement, même avec des convecteurs. À mon avis, la stabilité est égale à un mauvais rendement par une convections stables et établies causant une mauvaise répartition et donc des pertes aux points chauds ou des accumulations inutilisables. On est passé du thermostat mécanique à la régulation stable en se préoccupant principalement du confort, le rendement a été constaté et étudié beaucoup plus tard.

Existe-t-il donc un principe de régulation dont la priorité est l'efficacité énergétique? Compte tenue du système à contrôler, des déperditions, de la mauvaise répartition, de l'inertie, de la convection, des perturbations internes et externes, de l'inefficacité des corps de chauffe, de ce semblant d'équilibre thermique temporaire et de beaucoup d'autres, est-ce que d'obtenir la stabilité au niveau du thermostat est vraiment la solution? Cette stabilité en température en évitant les variations inefficaces et en modifiant les habitudes des occupants, en baissant la consigne, semblent être les seules raisons du rendement obtenue par le contrôle proportionnel, existe-il d'autres facteurs ou phénomènes non-considérés, non-étudiés ou non-constatés? Tout semble aussi reposer sur l'équilibre thermique, soit l'état considéré comme la plus efficace, je ne pense pas au point de vue circulation d'air et dynamique, le système n'est pas statique, on doit aussi considérer cette dynamique pour une régulation efficace, d'où un principe de régulation de température profitant de l'efficacité dynamique de la convection que de son état statique. Avec une régulation modulante, j'ai obtenu une montée en température, d'un cycle à l'autre, plus rapidement qu'en chauffage continue.
Daniel Ouellette
 
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Re: Régulation efficace

de NONO21 » Lun 10 Jan 2011 05:35

Bonjour le Québec, et bonne année !!!!

Alors là, c'est compliqué tout ça. Vous, vous êtes spécialisé dans la régulation, c'est à dire que vous cherchez à avoir une température régulière et bien répartie, et sans gaspillage. Reste à savoir quelle est la température idéale.

La question de température ce n'est pas simple. Une personne qui fait le ménage dans une maison, va quitter le pull, même s'il ne fait que 18°. Une personne devant la télé même s'il fait 20° va mettre le pull. Donc déjà on voit que la température idéale ne va pas être la même pour ces deux personnes à cause de l'activité ou de la "passivité".

Ensuite, il y a l'appareil de chauffage. Si on a un poêle à bois, il faut déjà qu'il corresponde à peu près aux besoins énergétiques du volume à chauffer, car on ne peut pas dire que le réglage de la température soit très fin. Et il y a une mauvaise répartition de température, que l'on peut corriger par un système de répartition de l'air chaud.
Un chauffage qui répartit bien la chaleur et qui la distribue à l'endroit où normalement elle ne veut pas aller, c'est le chauffage au sol qu'il soit électrique ou à eau. On dit même qu'il chauffe à peu près à hauteur d'homme. Il est le seul satisfaisant pour les plafonds très hauts (appelés plafonds cathédrale)

Les radiateurs (à eau) dans le chauffage central donnent un bon confort, et finissent par répartir assez bien la chaleur, je suppose que le peu de convection doit aider à la répartition. Et aussi on les place normalement sous le fenêtres du côté où vient le froid. Idem pour les radiateurs électriques genre inertie solide (stéatite fonte etc) ou liquide (fluide caloporteur)

Les pompes à chaleur AIR/AIR, par leur brassage d'air (filtré), répartissent bien la chaleur. J'ai même observé chez quelqu'un de ma famille qui a une PAC AIR/AIR dans les pièces de jour, (maison neuve) le carrelage du sol (chappe isolée par dessous) n'était pas glacial, loin de là, alors qu'un carrelage est un matériaux froid. Avec des radiateurs de chauffage central comme chez moi, même si la dalle béton est isolée le carrelage est plus froid, même si je chauffe à la même température et que le soleil tape l'après midi.

Ceci dit, je me demande s'il y a beaucoup de PAC AIR/AIR au Canada qui d'après ce qu'on en sait est une région plutôt froide : neige température très basse etc... Car le système frigorifique de la PAC, ne peut guère récupérer de calories sur de l'air froid ou très froid, et à -15° C elle ne fonctionne plus, et on sait qu'au dessous de +7°C, son rendement (COP) diminue progressivement.

Mais pour les radiateurs électriques, le léger stockage des appareils à inertie (fluide ou solide) contribue à stabiliser la température. Ce que je leur reproche c'est leur petite taille par rapport à la puissance, ce qui fait qu'il deviennent très chauds, je les préfèrerais avec plus de surface pour restituer la chaleur et une température moindre, ce serait mieux et cela irait plutôt dans le sens des économies.

Vous dites que vous n'aimez pas le thermostat d'ambiance, c'est déjà mieux que de se contenter du thermostat situé sur le radiateur, et de plus, il faut bien qu'un appareil mesure la température, et remette le chauffage en marche lorsqu'il y a un fléchissement léger de la température.

Tout le monde s'ingénie par tous les moyens à chauffer plus efficacement et en consommant le moins possible, ce qui est une bonne chose, surtout vu le prix des énergies. Mais je crois qu'on est au bout de ce qu'on peut faire, à moins d'inventer un système de chauffage révolutionnaire inconnu jusqu'ici.

Personnellement, je ne suis pas un spécialiste, mais plutôt un "bricoleur" au sens noble du terme, qui s'intéresse à pas mal de choses et notamment au chauffage, à l'isolation etc....
Dans une petite maison de vacance, bien isolée en bord de mer (climat doux, mais il faut quand même chauffer l'hiver), j'ai mis un thermostat d'ambiance électronique. Ce thermostat commande une prise de courant. Sur cette prise je branche un radiateur bain d'huile (principe de base des radiateurs à fluide caloporteur).
Et le thermostat du radiateur, au début je le mettais au maxi pour que le thermostat d'ambiance puisse agir. Un peu plus tard, je me suis dit que lorsque le radiateur était déjà bien chaud, il était inutile qu'il continue à consommer, donc j'ai réduit le thermostat du radiateur de 6 je suis passé à à peine 5. Ainsi ça me donnait en quelques sortes un radiateur à température plus basse. Je profite de la chaleur stockée sans continuer de consommer.

Je n'ai pas de moyen pour contrôler s'il y a vraiment une économie, mais je suis tenté de penser qu'il y en a une. Ce radiateur bain d'huile comporte deux résistances. Lorsque j'arrive, je mets les deux résistance pour monter plus rapidement en température, et au bout d'une heure je passe sur une résistance. Les périodes de chauffe sont un peu plus longues mais il prend moitié puissance, cela contribue à une meilleure régularité de la température.
J'ai aussi, pour monter très rapidement en température lorsqu'il fait très froid, un radiateur SOUFFLANT CERAMIQUE, je le fais fonctionner en même temps que le bain d'huile pendant 20mn afin de réchauffer l'air de la pièce, ensuite je l'arrête. Pour monter rapidement en température dans une maison de vacance froide, il faut augmenter la puissance, et chauffer l'air est très rapide.

Et il y a des tas d'observations à faire : exemple : on entre dans une pièce à 16°C indiqué au thermomètre, MAIS, on sent qu'il y a un chauffage en fonctionnement, je ne sais pas si c'est un effet psychologique, mais on n'a pas froid et pourtant la température est faible. Alors qu'à 18°, sans chauffage qui dégage de la chaleur, on peut avoir une sensation de froid.

Je crois aussi que lorsqu'on arrive dans une maison froide et qu'on veut remonter la température de 8 ou 10°, il ne faudrait pas demander d'un coup 20°, il faudrait faire des "paliers". Par exemple s'il fait 14°, commencer à demander 16°, et lorsque cette température est atteinte, demander 18°, etc... Ou alors si on veut 20° d'un coup, augmenter la puissance, en ajoutant un radiateur. En faisant le parallèle avec une voiture, si toutes les routes étaient plates, on aurait besoin de moteurs moins puissants. Mais comme on a parfois des côtes plus ou moins inclinées, il faut une réserve de puissance.
Je connais un électricien qui m'a dit qu'il existait des radiateurs électriques qui une fois la température voulue atteinte, restait chauds grâce à des impulsions électriques qui l'empêchaient de refroidir, mais avec une très faible consommation.

C'est dire que tout le monde cogite et essaie d'avoir chaud au moindre coût.
Une bonne régulation permet d'optimiser le rendement d'un chauffage. Mais la grosse économie reste quand même due à l'isolation dont l'effet est en partie réduit par la ventilation mécanique qui sert à évacuer l'excès d'humidité. Et l'on sait qu'un taux d'humidité trop fort rend la maison plus difficile à chauffer, d'où l'idée de la ventilation hygroréglable qui fait varier la vitesse en fonction du degré d'humidité détecté. Et enfin la VMC double flux qui réchauffe l'air venant de l'extérieur avec la chaleur de l'air qui sort, ce qui implique un double moteur (et sa conso électrique 24/24H) et le nettoyage fréquent des filtres.

Pour ce qui est du convecteur : caisson en tôle avec une grille haute et basse dans lequel se trouve une résistance qui réchauffe l'air qui l'entoure. L'air chaud étant plus léger monte et ainsi de suite. Pratiquement aucune inertie, sensation de chaleur, ensuite plus rien. Ces appareils sont valables pour une utilisation de courte durée, le seul avantage est la rapidité de chauffe. Mais l'onn constate une bonne différence entre la température sous le plafond et celle au raz du sol, d'où inconfort. Si la résistance des ces appareils se met en route souvent mais très peu de temps, il peut y avoir surconso, à cause du temps de réponse de la résistance. Certes c'est rapide, mais il faut au moins 2 mn pour commencer à sentir la chaleur, et pendant ces 2 minutes où ça ne chauffe pas, ça consomme néanmoins.

Racontez-nous comment on se chauffe au Québec dans les maisons, dans les appartements.

Ici on avait beaucoup de chauffage central au mazout qui peu à peu sont abandonnés pour le gaz de ville ou par des pompes à chaleur air/eau, et géothermie. Le chauffage au bois (poêle à bois surtout) est redevenu à la mode. Il existe aussi des poêles à granulés ce qui est un moyen d'automatiser un peu le chauffage au bois. On privilégie aussi les apports solaires : grandes baies vitrées avec exposition sud.
Quant aux radiateurs électriques, c'est plus employés dans les logements de petite surfaces, et à une époque pour les maisons avec convecteurs ce qui ne coûtait pas cher à l'installation, mais cher à l'emploi. Dans les immeubles, on trouve du chauffage au gaz individuel, ou parfois de chauffage collectifs (une grosse chaudière pour tout l'immeuble avec parfois compteurs calorifiques) ou chauffage électrique.

Il y a un truc tout bête que j'avais observé dans un hôtel à Paris. Dans la chambre, il y avait un simple convecteur avec thermostat mécanique il me semble. La température se réglait uniquement sur le radiateur. Mais il était placé sous une sorte de grande étagère en coin qui servait de table. Et bien lorsqu'on est arrivé, en hiver, il faisait bon dans la chambre, même si le thermostat était très bas. La chaleur ne pouvait pas monter au plafond, car elle était bloquée par la table qui la rabattait vers le milieu de la pièce. De plus,les plafonds n'étant pas très hauts (maxi 2,40), cela contribuait à homogénéiser la température. J'ai trouvé l'idée intéressante.

Comme quoi, lorsqu'on a bien isolé, bien résolu le problème de l'hygrométrie, qu'on a un bon chauffage, qu'on n'a pas de plafonds trop hauts où toute la chaleur va se bloquer en hauteur où elle ne sert à rien, une bonne régulation vient encore améliorer le résultat.

Il y a aussi l'isolation à prendre en compte. Des parois froides créent un inconfort qui incite à augmenter la température, et aussi ces parois froides créent des déperditions d'où l'idée de réduire ces déperditions en isolant.

Bon, je ne vous serais pas d'un grand secours, mais c'est toujours intéressant d'échanger des idées et de faire part des ses observations surtout d'un continent à un autre.
NONO21
 
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de Yvon » Lun 10 Jan 2011 09:45

Oui, tout cela est bien compliqué et je ne suis pas sûr de bien comprendre tous les termes techniques utilisés .... :shock: . Le chauffage est une question de ressenti plus que de température qui est lié à un certain équilibre thermique des échanges du corps (radiants, convectifs, par contact, par évaporation).

Les variations de ressenti de la température sont à éliminer. Lorsqu'on passe du chaud vers le moins chaud, on se sent mal et on pousse le thermostat. Donc, c'est vrai qu'une chaleur homogène bien répartie dans les volumes permet de se satisfaire d'une température de consigne plus faible. Mais de l'air chaud n'empêchera pas une sensation désagréable, si on se place près d'une baie vitrée ou d'un mur bien froid. C'est pour ça qu'il faut au minimum 30% de transfert de chaleur par radiation pour atteindre un bon confort thermique.

En chauffage par air chaud, le ressenti du rayonnement des parois froides s'élimine très difficilement même avec une température de l'air importante, qui de plus produit une 'ambiance désagréable. Dans les logements anciens mal isolés, on a bien constaté que le chauffage électrique (essentiellement par convecteur par le passé) était très couteux. Lorsqu'on stocke toute la chaleur dans l'air, celle-ci est vite perdue par le renouvellement des VMC, et les ouvertures de porte ou de fenêtre. Et si on ajoute la stratification importante des convecteurs type "grille pain", la facture électrique devient exorbitante !

A la question principale : qu'elle est la meilleur façon d'obtenir un bon mélange de la chaleur produite par des convecteurs, je n'ai pas trop de réponse au sujet du type de régulation à utiliser ... L'amélioration apportées par de nombreux fabricants est de mettre un peu d'inertie dans le coeur de chauffe des convecteurs.

En évitant de concentrer la source de chaleur sur un seul émetteur, et en utilisant des convecteur qui fonctionnent en permanence en "basse température", plutôt que par a-coups comme les "grille pain" on obtient aujourd'hui les meilleurs résultats (convecteurs NF Cat C).
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Re: Régulation efficace

de Daniel Ouellette » Mar 11 Jan 2011 04:02

Mon point de vue au niveau chauffage est très limité, je m'intéresse principalement au contrôle électronique et à la technologie.

Je ne peux pas vraiment vous affirmer ce qui est le plus utilisé au Québec, mais je pense que l'électricité est plus utilisée que le mazout et le gaz. À part les planchers radiant qui semblent être de plus en plus populaires, le radiant n'est pas encore très courant, les fabricants et fournisseurs en sont encore à la convection, très peu de produits radiant. Je ne comprends toujours pas pourquoi, au Québec, ce manque d'intérêt pour l'efficacité dans le domaine du chauffage, et surtout pour un pays froid. Mais je ne veux surtout pas passer pour une mauvaise langue, et parler contre mes compatriotes, plus compétents et intéressés dans d'autres domaines.

En passant, pour les plus savants du groupe, car je pense que cela relève plutôt de la science physique, pour ne pas dire de la science fiction, j'ai un phénomène inexplicable, pour moi, que j'aimerais vous illustrer:

L'installation: Une pièce chauffée par ventilo-convecteur très puissant au plafond. Un contrôleur placé sur une table au fond pour réguler la température et à côté un instrument pour prendre des relevés. La régulation est un « tout ou rien » spécial de ma conception.

Résultat pour une montée en température de quelques degrés: Plus rapide, d'un cycle à l'autre, qu'en chauffage continu. Les variations de température n'étaient pas sinusoïdales, mais plutôt de formes presque carrées arrondies, deux pentes différentes pour chaque fronts montants et descendants, première pente très rapide et la deuxième presque horizontale. Je pense que les instruments étaient placés dans un courant d'air généré par le chauffage.

Néanmoins, à chaque cycles, mêmes formes, mais avec une température un peu plus haute, comme un escalier. Si à tout moment le chauffage était laissé en continu, la température montait très lentement toujours avec la même pente, soit la deuxième pente dans l'explication précédente, à la reprise de la modulation, la température montait plus haut d'un cycle à l'autre qu'en continu.

Qu'en passez vous?
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Re: Régulation efficace

de Yvon » Mar 11 Jan 2011 13:18

La propagation de la chaleur par convection est quelque chose qui pour moi reste une énigme... Il faut prendre en compte les phénomènes complexes d'écoulement, de mélange, de vortex ... Il y a de nombreux document qui traitent de la question sur Internet ...
http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00 ... PDF/A3.pdf

Au Québec, les maisons sont majoritairement en bois (?) si je ne me trompe, l'isolation est donc de très bon niveau, contrairement au construction en pierre ou en brique qui sont la norme en France. On n'a donc pas besoin d'équilibrer les échanges radiants pour trouver un certain confort. Peut être, est-ce la raison de l'utilisation massive du chauffage par air au Québec (convecteur, climatisation réversible...) . Comme ces maisons en bois n'ont pas d'inertie, elles surchauffent vite l'été en pleine après-midi, donc on trouve aussi un intérêt à utiliser ces systèmes à air pulsé qui peuvent être utilisés pour chauffer comme pour rafraichir...
Yvon
 
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Re: Régulation efficace

de Daniel Ouellette » Mar 11 Jan 2011 17:45

Oui, effectivement, les maisons au Québec sont principalement en bois et la priorité est l'isolation au sens large qui a évolué plus rapidement que le chauffage. Il est aussi important de dire, qu'au Québec, l'électricité est plus abordable et l'hydroélectricité est moins polluante.

Et pour la régulation, est-il possible qu'il y a un moment plus efficace dans la transition de la convection vers son régime stable ou établie? Ou un moment plus efficace au début d'un cycle, avant que les transferts ou répartitions se stabilisent ou s'équilibrent après un certain temps? Soit un moment où l'équilibre est suffisamment ébranlé pour permettre d'introduire au peu plus de chaleur dans le système.
Daniel Ouellette
 
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Re: Régulation efficace

de NONO21 » Mar 11 Jan 2011 18:14

bonjour : il faudrait peut-être un spécialiste en thermodynamique pour pouvoir vous apporter des lumières.

Cependant, sur un forum, il y avait un spécialiste (du moins c'est lui qui l'affirmait); Et il n'arrêtait pas de répéter que Joule a dit qu'un kw d'électricité donnait 1 kw de chaleur un point c'est tout.

On ne consteste pas ce qu'a dit Joule, mais au prix où sont les énergies, il est normal qu'on veuille tirer le meilleur parti de la chaleur fourni pas la résistance.

Si j'ai bien compris, vous faisiez monter la température par à coups en mettant un demi degré de plus, et la température montait plus rapidement. Il me semble que ça peut être comparé avec une accélération avec une voiture, qui permettrait de rouler sur une certaine distance en mettant au point mort, juste avec l'élan. Si j'ai bien compris, on peut faire un parallèle.

IL faudrait voir sur des sites de thermodynamique, peut-être.
NONO21
 
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Re: Régulation efficace

de Daniel Ouellette » Mar 11 Jan 2011 18:43

Salut,

C'est pas fou...inertie en mouvement ou du mouvement. Reste à vérifier si la convection ou autre transfert ont une inertie en régime transitoire.
Daniel Ouellette
 
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Re: Régulation convecteur efficace

de Daniel Ouellette » Jeu 20 Jan 2011 15:51

Mise à part le confort, l'équilibre thermique, la mauvaise répartition occasionnée par la convection, les «peaks» de chaleur inutiles, la diminution du point de consigne par la stabilité ou autres raisons, l'inertie thermique, le type du corps de chauffe, brassge mécanique, chauffage à basse température et à basse entropie,etc. Pensez-vous qu'il est possible d'augmenter le rendement et l'efficacité énergétique directement par la régulation?
Daniel Ouellette
 
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Re: Régulation convecteur efficace

de NONO21 » Jeu 20 Jan 2011 21:56

bonjour : si on arrive à quelque chose, ce sera très très faible, sinon ce serait un miracle. Et ça, c'est Joule qui l'a dit.

Lorsque la résistance démarre, il y a un temps mort, pendant lequel elle consomme, mais ne produit pas encore de chaleur, donc plus il y a de démarrages, plus il y a de temps mort. Et ça, ça ne va pas dans le sens des économies.

Les radiateurs à inertie démarrent moins souvent puisqu'ils stockent un peu de chaleur.

Et chez nous les convecteurs font fuir les locataires, personne n'aime ces appareils. Ils chauffent, et même rapidement, mais question confort, ce n'est pas terrible.
NONO21
 
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Re: Régulation convecteur efficace

de killjah91 » Ven 21 Jan 2011 00:07

Bonsoir à tous


Finalement le confort thermique de l'être humain dépends d'une multitude de paramètres, cela dit les proportions entre rayonnement, convection et conduction me paraissent être la piste principale à suivre pour y comprendre quelque chose.

Pour la classification des capacités d'une régulation, les fabricants communiquent sur le CA = le Coefficient d'Aptitude.
Il s'agit d'un chiffre compris entre 0 et 1. Plus la valeur est proche de 0 et plus la régulation est apte à utilisée l'inertie du produit pour maintenir une température uniforme dans un volume dont les déperditions sont égale à ce même volume. Sur les convecteurs basiques cette valeur ne veut rien dire. Cependant pour les fluides calo porteur ou sur les accumulateurs cette valeur à vraiment un sens. Les fluides ont beaucoup moins d'inertie que les accumulateurs mais leurs esthétiques est sans égal.

Voir les produits RUNTAL électriques.

NONO21 pour la puissance dont a besoin Virginie je suis d'accord avec toi, mais pour le temps mort pendant lequel démarre une résistance, pour en avoir testé une à l'époque en la branchant directement sur le courant (à défaut de multimètre) je peux affirmer que je me suis bien cramé les mains et en moins de deux secondes. Il ne s'agit pas de "résistance d'appareil à raclette"!!!! comme le disait mon oncle. Joule lui au moins avait raison!!!!

1kW-h restitution 3600 J soit 1=1

Le truc c'est qu'un convecteur te transfert tout directement en faisant varié la température d'un volume de 17,5 à 22, 5°C lorsque tu demande 20°C alors qu'une bonne régulation sur un fluide calo porteur en acier doit s'il est bien dimensionné te donner entre 19.25 et 20.75°C confort+++ Pour l'accumulateur je sais pas trop!!!

Le problème c'est que la RT2012 impose 50kWh(énergie primaire)/m2/an et que lorsqu'on consomme 1kWh il faut produire 2,58kWh.

L'alternative est donc d'allier le chauffage central à l'énergie électrique.

LE VENTILO CONVECTEUR panneaux horizontaux doubles dans lesquels circule un fluide dont l’énergie provient d'une PAC EAU/EAU ou AIR/EAU et sous lesquels se présente une batterie de micro ventilo silencieux permettant de booster l'effet de convection en augmentant les performances de transmission entre le radiateur et l'air ambiant.

Merci pour l’intérêt que vous portez tous à partager l'info.

KJ91
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de chris » Jeu 17 Fév 2011 19:13

Bonsoir,

Merci pour cette discussion très intéressante à plus d'un titre.
Je suis aussi d'avis que la voie des économies d'énergie passe par la recherche du confort thermique.

Si je résume :
Pour bien chauffer il faut la stabilité de l'émetteur de chaleur et un écart de température le plus faible possible entre la source de chaleur et la température ambiante. Un autre objectif à atteindre est l'équilibre des échange radiant entre le corps et son environnement.
chris
 
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de Lamine » Mar 6 Déc 2011 14:17

Bonjour :)

Aujourd'hui l'énergie est de plus en plus couteuse. La pénurie nous guette. Les centrales nucléaires menacent notre survie et vieillissent de façon inquiétante.

Avons nous des pistes sérieuses pour économiser le chauffage ? L'isolation évidemment. Mais il faut bien ouvrir les portes, renouveler l'air.... Quel est donc le meilleur appareil de chauffage aujourd'hui sur le marché ? On parle beaucoup de l'infrarouge. Qu'en pensez-vous ?
Lamine
 
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Re: Régulation convecteur efficace

de NONO21 » Mar 6 Déc 2011 16:20

bonjour : On n'a pas inventé de chauffage miracle, pas encore.

Déjà lorsqu'on construit, il faudrait prévoir le plan pour que, par exemple, avec un poêle à bois, on puisse tout chauffer.

Et bien sûr bien isoler et gérer l'hygrométrie.

Et puis selon le climat de la région où l'on habite tel chauffage sera mieux adapté qu'un autre.

Et si l'isolation est performante, le chauffage prend moins d'importance puisqu'on a besoin de très peu.
NONO21
 
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de Lamine » Mar 6 Déc 2011 17:38

killjah91 citait la marque RUNTAL comme une référence. Qu'en pensez-vous ?
Lamine
 
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Re: Régulation convecteur efficace

de Daniel Ouellette » Jeu 9 Jan 2014 17:14

Bonjour à tous !

Depuis, beaucoup d'eau a coulé sous les ponts, je n'ai jamais arrêté mes recherches. Depuis 15 ans, j'essaie de convaincre les gens du gaspillage occasionné par les méthodes conventionnelles de chauffage, que j'appelais « les facteurs espace-temps », les gens n'étaient peut-être pas prêts à comprendre qu'il ne fallait pas uniquement considérer l'effet Joule.

Miracle ! Et voilà, la norme NF aborde dans le même sens, relisez mes propos du début de cette discussion, vous allez comprendre. Tout de même, je vais éviter le « je vous l'avais dit » et plutôt vous dire que depuis je me suis sérieusement équipé et je peux maintenant prouver aisément ces faits en augmentant très significativement le transfert thermique d'un convecteur linéaire (grille-pain) par une légère modification, et de beaucoup plus que 30% d'efficacité. Et non, ce n'est pas de la ventilation, aucun mouvement mécanique et je ne défis pas les lois de la physique, mais au contraire j'en tire profit au maximum. C'est très simple, j'étais déjà aux faits il y a 15 ans et depuis j'ai acquis beaucoup d'expérience.

Quoi de plus évident que, beaucoup moins de chaleur au plafond pour beaucoup plus de chaleur dans la pièce habitée et surtout beaucoup plus rapidement.

Hélas, le temps à jouer contre ceux qui n'ont pas voulu m'entendre et maintenant il y a un prix à payer.
Daniel Ouellette
 
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Re: Régulation convecteur efficace

de Alain » Jeu 9 Jan 2014 18:52

Bonsoir,

C'est un vaste sujet !

Et il est vrai que les défenseurs des convecteurs qui argumentent (encore) sur une consommation du chauffe électrique uniquement liée à l'énergie "effet joules" ont fait beaucoup de mal !

Cependant la Réglementation Thermique européenne a depuis longtemps défini des moyens pour classer les appareils de chauffage électrique en fonction de leur efficacité thermique : leur "aptitude à la fonction" de chauffage.

En France, par la RT2000, la loi française a transposé la norme européenne EN 60675, en créant la certification NF Electricité Performance. La RT2012 est allé encore plus loin en permettant d'intégrer les variations temporelles, spatiales, et la part de convection aux calculs de consommation d'une habitation neuve.

La certification NF EP classe les émetteurs de chaleur muraux à effet joules dans 3 catégories A, B et C, de la moins performante à la plus exigeante. Les mesures réalisées sur les appareils de chauffage s'appuient sur la norme européenne EN 60675, elle même issue de la norme internationale CEI 60675 de la Commission électrotechnique internationale (CEI) publiée dans sa version 2.0 en 1994 et intitulée "IEC 60675 - Household electric direct-acting room heaters - Methods for measuring performance". La catégorie C correspond au degré d'exigence le plus élevé au niveau de la performance, de la consommation et du confort.

...

Les catégories A, B et C sont utilisées par la réglementation thermique pour calculer la consommation annuelle conventionnelle d'énergie d'une habitation. La méthode de calcul réglementaire RT 2012 est plus précise que les précédentes. Les logiciels autorisent à renseigner précisément les caractéristiques thermiques de l'émetteur de chaleur lorsque celles-ci sont données par le fabricant :

    Variation temporelle VT,
    Variation spatiale VS,
    Taux de convection,
    Déperditions à l'arrière.


http://www.radiateur-electrique.org/com ... ateurs.php
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Re: Régulation convecteur efficace

de Alain » Jeu 9 Jan 2014 20:18

Daniel Ouellette a écrit: je peux maintenant prouver aisément ces faits en augmentant très significativement le transfert thermique d'un convecteur linéaire (grille-pain) par une légère modification, et de beaucoup plus que 30% d'efficacité. Et non, ce n'est pas de la ventilation, aucun mouvement mécanique et je ne défis pas les lois de la physique, mais au contraire j'en tire profit au maximum. C'est très simple, j'étais déjà aux faits il y a 15 ans et depuis j'ai acquis beaucoup d'expérience.


Je suis curieux d'en savoir plus ;)
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Re: Régulation convecteur efficace

de Daniel Ouellette » Mer 15 Jan 2014 15:05

Voici mes résultats d'un test réel qui prouvent que l'effet Joule n'est pas garant de la qualité du transfert thermique. Le graphique présente trois phases, en premier, du chauffage à l'aide d'un convecteur linéaire modifié légèrement pour augmenter le transfert en chaleur dans un espace habitable, deuxième phase, chauffage éteint pour laisser refroidir et la dernière étape, du chauffage à l'aide du même convecteur, mais utilisé tel-quel, il est évident, dans ce dernier cas, que la température (ligne jaune) ne semble pas atteindre la consigne de 22.7°C dans un délai raisonnable et cela malgré la surchauffe au plafond. Donc, même quantité de Joule pour des performances différentes. Avec le convecteur modifié, beaucoup moins de « déperditions spatiales et temporelles », en plus simple, moins de chaleur au plafond pour plus de chaleur dans le reste de la pièce et surtout plus rapidement. Conclusion, il est maintenant possible, d'envisager la création de méthodes de chauffage plus efficaces énergétiquement. Mes prochains travaux, basés sur ce principe, porteront sur le développement d'un contrôle de température plus efficace en régulation.

Les images sont coupées, allez sur ma page Web pour avoir plus de détails à http://pages.videotron.com/daniel/

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Re: Régulation convecteur efficace

de Daniel Ouellette » Sam 5 Nov 2016 21:07

Une régulation thermocyclique intelligente:

Le procédé thermocyclique représente une innovation fondamentale en matière de régulation de température. La régulation THZ fonctionne selon un nouveau principe que les thermostats ou régulateurs à actions proportionnelles intégrales ne proposent pas.

Le système est adapté aux installations de chauffage tout comme aux installations de rafraîchissement. Le principe de fonctionnement est expliqué ci-dessous à l’aide d’un exemple de système de chauffage. Ces explications sont à adapter en cas de système de rafraîchissement.

Le fonctionnement du système de régulation le plus simple qui soit actuellement est présenté par le graphique 1.a : un thermostat ouvre un radiateur quand il fait froid et le ferme quand il fait chaud. Un tel système change d ́état en permanence, donc il produit des variations de température comme le montre le graphique 1.b.



De telles variations sont le plus souvent importantes donc inconfortables. Pour y remédier, on essaie de réduire puis d'équilibrer ces variations de température. C'est là que le procédé thermocyclique se différencie. Ce procédé n'a pas pour but d’éliminer ces variations. Au contraire, il stimule ces variations tout en les maintenant sous contrôle. C'est parce qu'elles sont sous contrôle qu'il est possible de les réduire au minimum; elles ne doivent en aucun cas être supprimées.

Le principe fondamental est d'utiliser les informations contenues dans ces variations de température. L'amplitude et la fréquence des variations de température (graphique 1b) dépendent entièrement du fonctionnement du système de chauffage et des conditions environnantes soient des temps morts, de la température des radiateurs et de la température ambiante; ce sont précisément les informations issues des variations qu’il s'agit de rassembler et d'utiliser pour la régulation. C'est pourquoi l'objectif ne doit être en aucun cas d'éliminer ces variations mais plutôt de les stimuler pour pouvoir mieux les contrôler, puis les modifier pour la régulation. Si l'on éliminait ces variations, il deviendrait alors impossible d'extraire les informations nécessaires à une régulation optimale.



De ceci découlent les premières phases du système (Graphique 2 ici amplifié). Un radiateur est alimenté pendant un certain temps. Puis, le système répond quelques instants plus tard en ayant déterminé une température minimale et une température maximale.

Le procédé de régulation thermocyclique établit dès lors une relation entre le moment de la mise en marche du radiateur et des variations de température qui en résultent. Les valeurs calculées sont un point de départ pour l'ouverture des radiateurs, l'évolution de la température lors de l'ouverture des radiateurs et la durée de leur ouverture. Ensuite, des paramètres sont établis en fonction de la différence mesurée entre la température de consigne et la température réelle, puis transmis au système qui procède aux adaptations nécessaires.

Grâce à ces calculs, on obtient des variations de température de très faible amplitude (généralement de 0.3 C°) comme le montre le graphique 3 (ici amplifié).



L'évolution de la température est analysée de façon continue. A partir des données du cycle précédent, des paramètres sont établis. Les points de départ pour l'ouverture des radiateurs (E) et la durée de l'ouverture (D) sont de nouveau calculés pour le cycle courant pour confirmer les valeurs pré-établies.

Un cycle est alors lancé. La différence entre la température réelle et la température de consigne est enregistrée.

Cette différence permet d'établir de nouveaux paramètres pour le prochain cycle. Selon cette méthode, des informations concernant le système et son environnement sont enregistrées. Tout changement de condition est pris en compte dans les nouveaux paramètres pour que la régulation soit adaptée en fonction.

http://conseils.xpair.com/consulter_parole_expert/reguler-thermocycliquement-precis.htm

Expérimentation en 1998:
Daniel Ouellette a écrit:Et pourtant, lors d'expérimentation en milieu réel, j'ai obtenu un meilleur rendement comparé à une régulation proportionnelle, soit à partir d'un principe modulant, avec des variations de température ne dépassant pas le demi-degré Celsius. Mais le plus impressionnant, est que pour atteindre une consigne plus haute, la température montait plus rapidement, d'un cycle à l'autre, qu'en chauffage continu.

À cette époque, j'avais découvert par expérimentations ce que j'appelais « le facteur espace-temps » ( aujourd'hui nommé déperditions spatiales et temporelles), mon principe de régulation basée sur l'économie d'énergie a été très mal reçu par les spécialistes, a un point tel que j'ai finalement abandonné. Pour faire référence à la régulation thermocyclique, en analysant un cycle complet il est évident de percevoir les effets des déperditions spatiales et temporelles et d'agir en conséquence pour éviter la surconsommation. Mais, c'est une autre époque, presque 20 ans, et depuis le domaine du chauffage a beaucoup évolué.
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