Pour affronter le froid et avoir un intérieur douillet et confortable, même au cœur de l’hiver le plus rigoureux, nous avons mis au point le radiateur dont la principale fonction est de chauffer son espace de vie.
Dans la majorité des cas, le mode de transfert thermique d’un radiateur se fait par convection ou par rayonnement. Ce mode de transfert par rayonnement ou par radiation a donné le nom de radiateur.
Les radiateurs sont utilisés dans des domaines très étendus, mais généralement on fait appel à eux quand le besoin de réchauffer un local fermé se fait sentir.
Le domaine où l’utilisation d’un radiateur le plus courant c’est l’habitation. En effet, pour chauffer et maintenir une maison ou un endroit à une certaine température, les radiateurs domestiques, aussi appelés communément « chauffage central », sont utilisés.
Les radiateurs domestiques
Pour garder une maison avec une certaine température ambiante, un réseau de chaleur alimenté par une chaudière est raccordé à un chauffage central. Désormais, un large choix de configurations, mais aussi de formes et d’aménagements est offert par le chauffage central.
Il existe actuellement tout un assortiment de radiateurs, allant des radiateurs verticaux ou horizontaux aux radiateurs basse température alimentés par un générateur basse température, en passant par les radiateurs design et même les radiateurs sèche serviettes.
Il y a plusieurs types de radiateurs domestiques mais les plus courants sont le radiateur à eau et le radiateur électrique:
- Le radiateur électrique est un plus grand consommateur d’énergie. Pour éviter les dépenses énormes occasionnées par l’utilisation de cet appareil, nombreux sont les gens qui choisissent d’utiliser le traditionnel radiateur à eau. Comparé aux autres systèmes de chauffage, le radiateur électrique est une alternative avantageuse pour ceux qui peuvent se le permettre.
- Le radiateur à eau : Ce type de radiateur est le plus ancien. Il présente l’avantage d’être simple d’installation lors de la construction. Une chaudière fonctionnant au bois, au gaz ou au fioul chauffe l’eau qui, généralement est utilisée comme liquide caloporteur. Cette eau, une fois chauffée, est conduite par des tuyaux vers les radiateurs qui diffusent la chaleur de l’eau dans la maison. Il y a donc une circulation en boucle. On peut dire alors que ce réseau de chauffage est un réseau fermé et le circuit d’eau est hermétique. C’est l’air circulant dans la pièce qui propage la chaleur.
Un réseau de chauffage est composé :
- D’une chaudière qui est le producteur de chaleur. Cette dernière peut aussi être obtenue par une pompe à chaleur ou PAC ou encore par des panneaux solaires ;
- Des radiateurs qui constituent les éléments diffuseurs de chaleur. Ils sont soit en fonte, soit en acier ou en aluminium ;
- Des tuyaux qui servent de canaux ravitaillant les différents éléments du réseau.
Les différents circuits de chauffage
Il est dit plus haut que la circulation du liquide caloporteur se fait en boucle. En fonction du réseau, on distingue :
- Le circuit série : Dans ce circuit de la chaudière, l’eau est conduite par un tuyau vers le premier radiateur. Par un deuxième tuyau qui sort du premier radiateur, l’eau arrive dans le second radiateur. La boucle est bouclée lorsque l’eau sort du dernier radiateur et revient dans la chaudière. Ce type de circuit est caractérisé par l’inexistence de vannes d’isolement. Il présente deux gros inconvénients. Le premier, arriver aux derniers radiateurs, l’eau perd une certaine quantité de chaleurs. Le second inconvénient est que dans le cas où une ou plusieurs pièces de la maison ne sont pas occupées, il n’est pas possible d’isoler un ou plusieurs radiateurs. Ceux utilisés sur ce type de circuit produisent de la chaleur convective. Ce sont des convecteurs. Un système de circulation d’air chaud est créé par aspiration d’air froid par le bas du radiateur. Chaque radiateur est entouré de lamelles d’aluminium appelées « ailettes ». Ces dernières permettent d’augmenter la surface de contact avec l’air ambiant tout en jouant le rôle d’échangeur thermique. La chaleur obtenue ici est appelée « chaleur convective». Ces radiateurs dits « hydro-convecteurs » sont conçus pour augmenter la rapidité de chauffage de l’ensemble du réseau, ils ne contiennent que très peu d’eau.
- Le circuit monotube : La connexion est identique à celle rencontrée sur le circuit série. Elle se fait de radiateur en radiateur. La différence fondamentale c’est l’existence d’une robinetterie spécifique. Celle-ci est obligatoirement équipée de réglages avec by-pass. Le grand avantage du circuit monotube par rapport au circuit série est la possibilité de fermer un radiateur. Il faut savoir que dans ce circuit, le fait d’isoler un radiateur n’empêche pas le fonctionnement du reste du réseau.
Un seul tuyau (le tuyau et le by-pass) assure la circulation de l’eau depuis sa sortie de la chaudière jusqu’à son retour au point de départ. Ce qui constitue une boucle au sol. C’est pourquoi le terme « monotube » est employé. - Le circuit bitube : Ce circuit est caractérisé par l’utilisation de deux tuyaux bien distincts. Un tuyau d’alimentation qui ravitaille tous les radiateurs par le haut et un tuyau de retour qui assure le ravitaillement de tous les radiateurs par le bas. Il est important de savoir que pour ce circuit, tous les radiateurs sont indépendants.
- Une autre variante de ce circuit bitube est la mise en service. À la différence de la première, la connexion départ et retour pour cette nouvelle conception est localisée sur un même côté du radiateur. Il n’y a donc ni de haut ni de bas. Pour cette variante, les tés de réglages ne comportent aucun by-pass.
Les différents types de chaleurs produites par le chauffage central
La chaleur convective : Elle est obtenue par aspiration de l’air froid par les radiateurs qui est ensuite réchauffé. L’air chaud dégagé s’élève jusqu’au plafond et redescend lorsqu’il se refroidit et le processus se reproduit.
La chaleur convective constitue une forme de chauffage indirect. Elle a pour avantage de se répartir de manière plus ou moins uniforme.
La chaleur radiante : Elle forme le chauffage direct. Appelée aussi chaleur rayonnante, elle est composée d’ondes de chaleur horizontales. Comparée à la chaleur convective, la chaleur rayonnante est plus saine. D’après de nombreux utilisateurs, elle offre une sensation beaucoup plus agréable et chaleureuse.
Les avantages et les inconvénients du radiateur monotube
Le radiateur monotube est beaucoup plus facile à installer. Il présente aussi une possibilité de rajout de nouveaux radiateurs aux tuyaux déjà présents, sans avoir recours à une nouvelle installation.
Ce type de radiateur présente aussi des inconvénients. A la fin du circuit, le liquide caloporteur a tendance à se refroidir. Par perte de chaleur tout au long du circuit, la température de l’eau qui arrive dans le dernier radiateur sera obligatoirement en dessous de celle du liquide qui entre dans le premier élément de chauffage. Outre cela, les modèles monotubes sont généralement imposants et occupent beaucoup de place dans les pièces.
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