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Les panneaux radiants ou rayonnants
Sous l'appellation "panneau rayonnant", on désigne généralement des émetteurs de chaleur muraux haute température en tôle et sans inertie dans lesquels un réseau de résistances chauffe à haute température une plaque métallique protégée le plus souvent par une grille alvéolée qui laisse passer la chaleur par rayonnement mais aussi, en grande partie par convection.
En terme d'efficacité et de confort thermique, les panneaux radiants se placent devant les convecteurs. Si une partie de l'énergie électrique consommée est effectivement restituée sous forme de rayonnement, la température élevée des éléments chauffant en contact avec l'air provoque une convection importante, source de désagréments et de déperdition thermique vers le plafond.
Le rayonnement équilibre les échanges radiant et réchauffe les objets et les parois situées à proximité du radiateur, mais l'absence d'inertie thermique, et donc le fonctionnement par à-coups produit des sensations de chaud et de froid.
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Le rayonnement électromagnétique se présente sous la forme d'ondes infrarouges qui se propagent de l'élément le plus chaud vers l'élément le plus froid. Le flux radiant met en vibration les atomes des différents corps qu'il rencontre ce qui élève leur température. Le mot "radiateur" définit les dispositifs de chauffage qui produisent de la chaleur par rayonnement en réchauffant les surfaces (parois, objets et personnes) et non les volumes comme les convecteurs qui produisent de l'air chaud. Le réchauffement de l'air intervient dans un second temps par micro convection au niveau des surfaces réchauffées. La radiation est la forme de chauffage la plus naturelle et la plus confortable car elle réchauffe directement les corps comme le soleil.
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Quelle part de rayonnement ?
Tous les émetteurs de chaleur et particulièrement les produits bon marché laissent échapper une part importante de leur énergie par convection naturelle (réchauffement de l'air qui se déplace vers le haut au contact de la surface chaude). Le taux de radiation des meilleurs panneaux radiants haute température dépasse rarement 30%, ce qui laisse une part de 70% à la convection ! Il faut généralement un minimum de 40% de radiation pour contrer le rayonnement des parois froides, et ainsi annuler les sources d'inconfort thermique. Autre point noir de la convection : l'air fortement surchauffé va engendrer un gradient de température entre sol et plafond de plusieurs degrés entrainant une sur-consommation électrique importante.
Les panneaux radiants ne sont donc pas des radiateurs. Les meilleurs radiateurs électriques muraux se trouvent parmi les appareils basse température qui transfèrent au moins 50% de leur énergie par rayonnement et produisent une convection douce. |
Que dit la norme ?
La réglementation thermique 2005 (RT 2005) exige des appareils de chauffage dont la variation spatiale (gradient tête/pied) est au minimum en classe B, ce qui correspond au panneau rayonnant standard. Le Coefficients d’Aptitude (CA) qui caractérise la capacité du thermostat à maintenir une température ambiante stable doit être certifié à 0.9, ce qui permet de réduire la consommation jusqu"à 20% (étude de Pouget Consultant pour Domergie).
Des améliorations nécessaires...
Sans inertie ou régulation de puissance, un émetteur de chaleur chauffe par a-coups, ce qui crée des vagues de chaleur (déperditions temporelles) désagréables et énergivores.
Pour s'adpater aux exigences énergétiques dans la construction neuve, les fabricants d'émetteurs de chaleur électriques ont considérablement amélioré leurs technologies. Les panneaux rayonnants de nouvelle génération sont plus stables, équipés d'une régulation précise, et leur température de surface est limitée à 70°C.
Même si le panneau radiant amélioré dit "chaleur douce" marqué NF performance catégorie C devient la référence (en limitant l'usage du convecteur) pour la mise en conformité avec le RT 2005, on préfera les appareils de chauffage électrique muraux basse température utilisant l'inertie ou la régulation de puissance associée à des façades en matériaux à forte émissivité dans l'infrarouge.
Les avantages des panneaux radiants (anciennes générations)
- Facile à installer, léger, peu encombrant
- Peut transmettre jusqu'à 25% de chaleur par rayonnement,
- Procure un confort thermique meilleur que le convecteur,
- Dénature moins la qualité de l'air que le convecteur,
- Sensation de chaleur radiante,
- La consommation électrique est plus faible qu'avec un convecteur,
- Peu couteux. Prix entre 80 et 200 €.
Les inconvénients des panneaux radiants
- L'espace devant le radiateur doit être bien dégagé,
- La sensation de point chaud (trop localisé et trop fort) est vite désagréable et dégrade le confort thermique,
- La haute température des éléments en contact avec l'air crée une convection forte et une stratification importante,
- Dessèche l'air ambiant comme les convecteurs,
- Chauffe par à-coups,
- Plus cher qu'un convecteur,
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