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Un chauffage électrique biocompatible ?

Des exigences nouvelles

Biocompatible ou biotique signifie qui ne perturbe pas le vivant. Le système biologique du corps humain est de plus en plus confronté à un environnement pollué par des éléments extérieurs envahissant jusqu'à nos habitations. Les normes sont différentes d'un pays à l'autre, et semblent parfois dépendre d'avantage des possibilités de l'industrie que des règles de précaution.

Dans l'esprit des exigences de biocompatibilité, plusieurs sources de perturbations produites par les appareils de chauffage électrique sont à prendre en considération :

Les pollutions d'origine électrique

Les pays nordiques ont renforcé la réglementation traitant des pollutions électriques. En Suède par exemple, le courant alternatif 50 hertz est considéré comme toxique et tous les câbles électriques des habitations sont blindés. Une problématique qui gagne en importance avec la multiplication des émissions à hautes fréquences (micro-ondes) par les antennes relais, réseaux Internet, et systèmes communiquant par modulation de courant porteur. La carrosserie non mise à la terre d'un appareil domestique se transforme en antenne pour les micro-ondes qui parasitent les fils de transport des réseaux électriques. Il a été constaté récemment que le champ magnétique 50 Hz sur lequel étaient superposées des hautes fréquences affectait la biologie des cellules de l'hypoderme (voir référence en bas de page).

Seuls les champs électriques et électromagnétiques alternatifs sont toxiques. Ce n'est donc pas le cas des aimants ou des champs créés par des appareils alimentés en courant continu.

Les solutions de chauffage électrique intégré au bâti (plancher, mur, plafond) ne sont pas compatibles avec les exigences de biocompatibilité en raison de l'importance des surfaces parcourues de câbles électriques traversés par un courant alternatif. Les câble bi-conducteurs créent moins de champ magnétique mais jusqu'à 100 V/m de champ de champ électrique. Pour profiter de l'efficacité thermique des installations intégrées au bâti, il est préférable de s'orienter vers la solution qui consiste à utiliser une chaudière et un circuit à boucle d'eau placé dans les parois.

Dans son livre, Guide de l'électricité biocompatible, Claude Bossard estime que l'exposition permanente au courant alternatif ne devrait pas dépasser 10 Volts/mètre pour les champs électriques et 2 milli Gauss (0.2 micro Tesla) pour les champs magnétiques. Les normes actuelles sont de 5000 V/m et 1000 mG. Elles ne prennent pas en compte les risques biologiques induits par une exposition de longue durée.

Les champs électriques : Pour les éliminer un blindage et une mise à la terre sont suffisants. Un champ électrique pouvant atteindre 70 V/m est présent dans un rayon de 50 cm autour des panneaux radiants et convecteurs muraux non reliés à la terre. On maintiendra donc une distance de sécurité d'au moins 1 mètre avec ces appareils et on évitera, si possible, les produits de la classe 2 qui ne prévoient pas de liaison à la terre.

Les champs magnétiques : Ces champs sont créés par le passage du courant dans les conducteurs et plus particulièrement dans les circuits en forme de spire. Seuls certains matériaux très spécifiques peuvent les bloquer. Les appareils électriques doivent par conséquent être conçus pour engendrer le moins possible de champs magnétiques, et il convient de respecter une distance de sécurité.

La qualité de l'air

Les appareils de chauffage fortement convectifs tels que les convecteurs et les panneaux radiants dégradent la nature de lair et son hygrométrie. Le flux d'air surchauffé mis en mouvement se charge de l'humidité ambiante. Celle-ci est ensuite expulsée par le système de ventilation ou condense sur les zones froides du bâti et les vitrages. Ce phénomène a pour effet d'assécher l'ambiance en dessous du seuil recommandé. Les vieux convecteurs à résistance en épingle sont aussi accusés de détruire les ions négatifs. De plus, ils mettent en mouvement les poussières allergènes. Pour toutes ces raisons, les convecteurs et les panneaux radiants sont à éviter.

La propagation peu homogène de la chaleur issue des convecteurs ne crée pas les conditions favorables au confort thermique des occupants. On lui préférera le rayonnement thermique des surface chaudes à propagation instantanée et plus uniforme. Les échanges radiatifs se font par les ondes électromagnétiques qui ont comme vecteur le photon. Ce rayonnement similaire à la lumière est caractérisé par sa longueur d'onde et son intensité. La chaleur est transmise par les longueurs d'ondes comprises entre 0.1 et 100 micro mètres ce qui inclut le domaine du visible (ondes lumineuses ou lumière de 0.4 à 0.8 micro mètre) et l'infrarouge. Dans l'esprit de la biotique, les échanges thermiques entre l'être humain et les émetteurs de chaleur doivent se réaliser sur des fréquences identiques aux échanges qui se réalisent normalement avec l'environnement naturel de l'Homme, c'est à dire principalement le soleil, et plus précisément dans la plage de fréquence dite du "rayon vital" située dans l'infrarouge lointain (IR-C).

Le rayonnement infrarouge

Les rayons infrarouges ou lumière infrarouge possède une fréquence inférieure au spectre visible par l'homme. Les Infrarouges (IR) aussi appelés rayonnement thermique ont des longueurs d'onde situées entre 800 à 1400 nano mètres. Ils provoquent le réchauffement de la matière dans ses états solide, liquide ou gazeux. Les infrarouges sont divisés en IR proches (0,7-5 µm), IR moyens (5-30 µm) et IR lointains (30-1 000 µm). Ces valeurs ne sont pas normalisées.


les fréquences du rayonnement électromagnétique


Les infrarouges courts produisent une chaleur à la surface de la peau, alors que IR longs ont la particularité de pénétrer profondément les tissus humains et de mettre en vibration les cellules d'eau. Cette agitation moléculaire créent de la chaleur. L'absorption (pénétration dans la matière) des rayons infrarouge apporte de l'énergie qui excite les molécules rencontrées. Cela provoque une mise en vibration de nature mécanique des molécules sur des fréquences qui leur sont spécifiques : élongation avec mouvements relatifs des atomes suivant leur axe de liaison, et pliage rotation sur elle même avec variation des angles de liaison.

Le rayonnement ultraviolets (UV) se situe à l'autre extrémité du spectre visible. Ces rayons de longueur d'onde située entre 100 nm et 400 nm sont invisibles comme les IR mais ne réchauffent pas les corps. Par contre, ils sont toxiques (cancérigènes). Ils provoquent des dommages sur les cellules car l'absorption photonique dans l'ultraviolet crée une dissociation des molécules.


Le rayonnement infrarouge long

La chaleur bio

La longueur d'onde du rayonnement infrarouge long (IRL) est liée à la croissance et au développement de la vie sur terre. C'est aussi le principal rayonnement émis par le corps humain. Les IR longs pénètrent profondément, jusqu'à 4 cm dans les tissus humains et mettent en résonance les molécules, augmentant ainsi la chaleur et le fonctionnement du métabolisme. Une exposition aux IR longs réduit la douleur et la fatigue.

Peu développée en France, la thérapie par l'infrarouge aurait de multiples effets bénéfiques pour la santé. En dilatant les vaisseaux sanguins, la chaleur améliore la micro-circulation sanguine et la réparation des tissus. Ces ondes auraient aussi pour effets de briser les polymères des molécules d'eau qui retiennent les toxines, et d'accélérer la migration des ions de calcium. Du fait de leur similitude avec l'énergie radiante propre au vivant, les IR lointains sont facilement absorbés par l'homme, les animaux et les plantes. Appelés, rayon vital, ils activeraient les processus de croissance et de guérison.

Les radiateurs 100% IR long

Plusieurs entreprises sont spécialisées dans la fabrication de radiateurs IR qui se présentent sous la forme de panneaux rayonnant sur une longueur d'onde de l'infrarouge lointain comprise entre 10 et 12 µm. Les plus connues sont BRC, Verelec et Lexin. La communication autour des "chauffages biotiques" exagère, semble t-il, les bienfaits et les avantages propres à ces systèmes qui sont assez semblables à beaucoup d'autres radiateurs basse température, dans la mesure ou toute surface chaude dont la température se situe autour de 60°C va émettre des photons dans l'infrarouge lointain. La performance technologique réside dans la fabrication de panneaux capables de transférer la chaleur avec des taux exceptionnellement élevés de rayonnement (supérieurs à 90%) réduisant ainsi à minima le niveau de convection.

Les miroirs rayonnants IR produisent un coefficient très élevé d'infrarouges longs compris entre 10 et 15 µm. Ils sont fabriqués sur une base de silicium dans laquelle est intégrée une résistance surfacique. Leur température de surface ne dépasse pas 75°C afin d'éviter tout risque de brûlure par contact. Ces miroirs sont appréciés dans les salles de bains car ils ne se couvrent pas de buée et assainissent les atmosphères humides (moisissures sur le murs). Ils sont faciles à installer, pratiques et esthétiques. Ils trouveront également leur place dans les chambres à coucher et dans les pièces vivre. Avec des puissances inférieures à 1000 watts, il faut souvent les installer en complément d'une autre source de chaleur sauf dans les très petites pièces comme les salles de bains, ou les habitats très bien isolés. Ce rayonnement produit une chaleur douce pénétrante et une sensation de confort thermique inégalée.

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