Principe du chauffage par rayonnement infrarouge
L’infrarouge est omniprésent dans notre quotidien, notamment dans les domaines de l’industrie, de la santé et à domicile. Nous nous concentrerons ici sur l’utilisation de l’infrarouge pour le chauffage.
Les radiateurs dits à « infrarouge » sont des radiateurs électriques émettant de la chaleur par rayonnement. Ce qui les distingue des radiateurs rayonnants traditionnels, c’est leur haute performance, surtout pour les modèles haut de gamme.
La majorité des radiateurs (et plus largement des émetteurs de chaleur) fonctionnent principalement par convection, un processus peu efficace. L’air se réchauffe au contact de l’émetteur, puis monte au plafond et remplit progressivement la pièce. En revanche, le chauffage par infrarouge minimise l’effet convectif et maximise l’effet de rayonnement, qui réchauffe directement les surfaces (sol, murs, plafond, objets). Apprenez-en davantage sur les différences fondamentales entre le chauffage par convection et le chauffage par rayonnement.
Le chauffage infrarouge est un mode de chauffage par rayonnement, avec des performances permettant de produire au moins 50 % de chaleur par infrarouge (et donc 50 % par convection).
Qu'est-ce que le rayonnement ?
Le rayonnement transmet la chaleur sans contact direct. Comme le soleil qui, en hiver, vous réchauffe même à 0°C, les radiateurs infrarouges utilisent ce principe découvert par le physicien Herschel au 18ème siècle. Ces radiateurs reproduisent ce phénomène grâce à l’électricité.
Principe du chauffage par convection
Les systèmes de chauffage électrique par convection, tels que les convecteurs et les radiateurs à inertie, fonctionnent en réchauffant l’air froid au contact des ailettes ou de la résistance chauffante. Cet air chaud, étant plus léger, monte vers le plafond où il s’accumule. Une partie de cette chaleur s’échappe à travers les pertes thermiques du plafond, surtout s’il s’agit de combles. L’autre partie reste stockée au plafond, ce qui entraîne un gaspillage énergétique. Par exemple, le plafond peut atteindre 28°C, alors que cette chaleur est inutile à cette hauteur. L’énergie consommée pour chauffer cette zone n’est donc pas utilisée efficacement.
À mesure que le plafond se réchauffe, l’air chaud s’accumule en couches, descendant progressivement jusqu’à atteindre la hauteur humaine, souvent autour de 22°C. Pendant ce temps, le sol et les murs restent à des températures beaucoup plus basses.
Inconvénients majeurs de la convection
- Consommation excessive d’énergie, qui se perd inutilement au plafond (plus le plafond est haut, plus la perte d’énergie est importante).
- Air « stratifié » composé de couches de différentes températures.
- L’air et ses allergènes sont constamment brassés dans la pièce par convection, ce qui détériore la qualité de l’air respirable. L’air est généralement trop sec.
C’est pourquoi on parle de convecteurs et non de radiateurs.
En outre, ce principe génère souvent des vagues de chaleur importantes, dues au mélange des différentes couches de température et à la mauvaise réactivité des radiateurs pour maintenir une température constante.
Principe du chauffage par rayonnement
Le chauffage par rayonnement fonctionne sur un principe opposé à celui de la convection. L’objectif est de réchauffer la structure du logement, qui réchauffera ensuite l’air ambiant.
Les radiateurs à rayonnement infrarouge émettent de la chaleur de manière similaire au soleil. Une partie de cette chaleur est absorbée par les murs, cloisons, plafonds, sols et objets environnants. Ces éléments, en se réchauffant, diffusent lentement et de manière homogène la chaleur accumulée, réchauffant progressivement l’air ambiant. Le bâtiment agit ainsi comme une « pile » qui stocke l’énergie et la redistribue uniformément dans toutes les directions. Le ressenti est donc multi-directionnel, éliminant presque entièrement la sensation de paroi froide. Grâce à ce principe, on peut obtenir un confort optimal à des températures ambiantes plus basses.