Le positionnement des appareils de chauffage électrique

Equilibrage ou opposition ?

L'efficacité énergétique des appareils de chauffage localisé peut être optimisée en appliquant quelques règles simples relatives à leur position dans le logement. Choisir les meilleurs emplacements pour les installer a pour objectif d'améliorer le confort thermique des occupants mais aussi d'éviter des déperditions anormales de chaleur.

Sur cette question épineuse du choix de l'emplacement le plus favorable à l'efficacité thermique des émetteurs de chaleur localisés, une large étude menée durant 5 ans à la fin des années 90 par le GREC a confirmé en partie les habitudes prises par les installateurs. Les conclusions mettent en évidence l'influence du niveau d'isolation et du type d'émetteurs. Deux positions contraires ont été étudiées : la position dite en allège ou en équilibrage et l'opposition. Pour conclure sur l'aspect plus ou moins favorable d'une position, l'étude a mesuré la consommation, la sensation de confort et les pertes thermiques au dos de l'appareil et le long de la paroi sur laquelle l'émetteur de chaleur est placé.




Pour le confort thermique d'un logement mal isolé qui présente des surfaces (vitrage, mur, sol, plafond) nettement plus froides (<5°C) que l'air ambiant, il est admis que le système de chauffage doit transmettre au moins 30 à 35% de chaleur par rayonnement.

Dans les logements anciens très déperditifs, les convecteurs ne sont pas en capacité d'offir un mode de chauffage confortable.

Les émetteurs rayonnants placés en allège sont mis à profit pour équilibrer les échanges radiants et réduire la différence de ressenti des températures de surface. D'après l'Ademe, le placement en allège permet, à confort égal de chauffer à une température de consigne inférieure de 0,5°C, soit une consommation d'énergie réduite d'environ 4%.

D'une manière générale, la position en équilibrage améliore le confort thermique, sauf pour les convecteurs qui produisent très peu de rayonnement. Les causes d'inconfort thermique sont fortement liées aux dissymétries entre les températures de surface rayonnées. La position du radiant en allège est donc toujours favorable au confort mais la chaleur absorbée par le mur donnant sur l'extérieur peut dans les cas les plus défavorables atteindre jusqu'à 15% de la puissance de l'émetteur !

Le cas des convecteurs :

Les études ont montré que placer les convecteurs en allège ou en opposition a peu d'influence sur le confort thermique et la consommation, dans l'ancien comme dans le neuf ! La croyance dans l'intérêt du rideau d'air chaud devant les fenêtres n'a pas été vérifiée par l'étude du GREC. Dans les bâtiments anciens, les pertes en allège sont importantes, ce qui rend très défavorable cette position qui apporte très peu d'avantage en terme de confort. Dans les logements neufs sans parois froides, les convecteurs donnent également un bilan confort/pertes légèrement avantageux au montage en opposition.

Si les points forts des convecteurs sont leur faible encombrement, leur esthétique et des contraintes de positionnement moindre par rapport aux rayonnants, ils ne conviennent pas aux pièces ayant une grande hauteur sous plafond, et doivent être placés à distance de la verticale des extractions d'air par VMC simple flux.

La production d'air chaud par les appareils convectifs permet difficilement d'obtenir une diffusion homogène de la chaleur. La pose de déstratificateurs peut faciliter le mélange. Le convecteur quelque soit sa technologie reste un émetteur peu confortable en particulier dans le logement mal isolé.

Le rayonnant placé en opposition :

Réduit les pertes au dos.


L'émetteur de chaleur est placé sur un mur intérieur, en face ou perpendiculaire à la paroi froide, tout en se gardant de l'installer devant des vitrages. La sensation de froid venant de la paroi froide n'est pas compensée. La dissymétrie des températures de surface crée une sensation d'inconfort plus ou ou moins ressentie selon le niveau d'isolation. L'avantage du cette configuration est l'absence de déperdition à l'arrière du radiateur et sur la colonne d'air chaud en vertical du mur. L'opposition peut être un choix judicieux quand le bâti est très bien isolé.

Le rayonnant placé en équilibrage ou "allège" :

Réduit la sensation de paroi froide.


La position en équilibrage est toujours favorable au confort si dans l'espace à chauffer, il y a un mur ou un vitrage plus froid que les autres parois qu'il est alors intéressant de compenser. Dans la plupart des cas, il est recommandé de fixer la source de chaleur en allège, c'est à dire sous la fenêtre et par extension à côté de la baie vitrée ou sur la paroi la plus froide de la pièce. Dans cette configuration, les échanges énergétiques radiants entre les occupants et leur environnement tendent à s'équilibrer harmonieusement. Le rayonnement électromagnétique qui absorbe les calories des personnes vers la paroi froide est compensé par l'apport du flux radiant de la surface chaude du radiateur. Une pièce d'isolation moyenne a besoin d'une production de chaleur comprenant au moins 30% de rayonnement pour annuler le ressenti des parois froides.

Si l'équilibrage offre souvent le double avantage d'être agréable pour le corps et pour le portefeuille car le confort permet de régler une consigne inférieure d'environ 1 degrés Celsius, l'installation d'un radiateur sur un mur mal isolé et donnant sur l'extérieur peut s'avérer une source importante de déperditions thermiques qui tempère sensiblement l'intérêt de ce choix. Pour les émetteurs de chaleur qui rayonnent des deux côtés, tels que les radiateurs à inertie en fonte d'aluminium et les panneaux de chauffage central à eau, les déperditions à travers le mur se situent entre 10 et 14% de la puissance fournie. Il convient alors de considérer ce choix au regard du besoin de confort (cas d'une pièce de vie) ou de la possibilité de renforcer l'isolation à l'arrière des radiateurs.

L'importance de l'isolation :

Le chauffage des maisons très bien isolées, maisons passives, bioclimatiques, BBC, RT2012 est grandement facilité par la qualité d'isolation des murs et la présence vitrages à haut rendement qui ont entraîné une forte augmentation de la température interne des façades. Aujourd'hui, le double vitrage est la référence en matière d'ouvrant extérieur dans le neuf et s'impose dans la rénovation en régions froides. Les VIR (vitrage à isolation renforcée) ont une couche d'oxydes métalliques déposée sur une des faces intérieures du verre. Cette couche réduit les déperditions thermiques du logement en augmentant le pouvoir réflecteur du verre aux rayons infrarouges, notamment ceux émis par les appareils de chauffage.

Le renforcement du pouvoir isolant du bâti est toujours délicat à mettre en oeuvre dans l'existant. L'isolation limitée à la zone située à l'arrière des appareils de chauffage est une opération facile à réaliser qui permet à moindre frais de réduire en partie la puissance perdue au dos. Dans l'ancien, ces pertes pourraient atteindre 14% de l'énergie consommée par le radiateur (étude du GREC - 1996).



Il existe dans le commerce des panneaux réflecteur et/ou isolants en polyurethane de 5 millimètres d'épaisseur et recouverts d'une feuille d'aluminium. Le société Radflek fabrique un film réflechissant multicouche. L'isolant sera découpé à la taille du corps de chauffe et fixé sur le mur à l'aide d'agrafes en veillant à ménager un espace pour une lame d'air d'au moins trois centimètre avec le corps de chauffe.

A lire dans le forum : Comment isoler à l'arrière d'un radiateur pour réduire les déperditions thermiques ?

Bien dégager les radiateurs. Pas de niche ou de cache !

S'il est possible d'envisager l'encastrement d'un convecteur tant que la circulation d'air n'est pas entravée, le fonctionnement d'un radiateur exige que sa façade soit totalement dégagée. Placé dans un meuble décoratif ou dissimulé derrière un cache, le radiateur habillé perd son efficacité thermique et se transforme en convecteur. Les conséquences sont multiples :

• perte du rayonnement source de confort,
• surchauffe localisée et perte de puissance thermique par action du limiteur thermique,
• augmentation des pertes de chaleur dans la bâti,
• dysfonctionnement du thermostat si celui-ci est intégré au radiateur.

A lire dans le forum : Pas de niche ni de cache radiateur pour conserver l'efficacité thermique des appareils de chauffage.

L'apport direct de chaleur par rayonnement :

La façon la plus économique de concevoir un chauffage est de réchauffer directement les personnes. Cette technique peu connue est utilisée dans les locaux industriels et les bâtiments publics ayant une grande hauteur sous plafond qui rend très coûteux de chauffer tout le volume. Cependant, l'usage de lampes infrarouges directives à haute température dégradent considérablement les conditions de confort et ne peut convenir pour un usage domestique.

Au moyen d'émetteurs radiants basse température, l'apport direct de chaleur aux personnes peut s'envisager dans l'habitat comme une solution pour réduire la facture de chauffage. La grande surface d'émission des émetteurs à infrarouges lointains dont la température se stabilise vers 70°C ne crée pas de sensation d'inconfort alors que 80% de l'énergie se propage par rayonnement.