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Une énergie
écologiquement
plus intelligente...

Etude du Dr KOSACK sur le chauffage infrarouge

 

Descriptif de l'étude de l'Université Technique de Kaiserslautern


Universite KAISERSLAUTERN

 

Technische Universität Kaiserslautern              

Directeur de l’étude :

Dr. Ing. Peter KOSACK
• Gottlieb- Daimler-Straße 42
• D-67663 KAISERSLAUTERN
• Tel. 49 631 205 2842
• Fax:49 631 205 3730

Dr KOSACK

Chauffage à rayonnement infrarouge :

" ... des avantages au niveau de la consommation énergétique, des coûts d'investissement et du bilan CO2"


Comparatif de consommation d’énergie en condition réelle entre un chauffage au gaz et un chauffage à rayonnement infrarouge lointain.

 

Objectif de l’étude :

Vérifier la viabilité économique et l’utilité fonctionnelle d’un système de chauffage à rayonnement infrarouge en tant que chauffage principal pour une habitation.
 

Objet mesuré :

Immeuble ancien classique pour deux familles à deux étages et demi. Les 2 appartements sont reliés par un escalier fermé. Depuis 1993, le bâtiment est équipé d'un chauffage au gaz avec des circuits de chauffage séparés pour chaque appartement. Pour l’étude l'appartement en rez-de-chaussée est équipé d'un chauffage par rayonnement infrarouge. La consommation d'énergie du chauffage au gaz est mesurée par le compteur de gaz. Les deux systèmes de chauffage sont équipés avec un système de régulation de la température (thermostats, etc.). La température et l’hygrométrie sont relevées de la même façon dans les deux appartements, ainsi que à l’extérieur du bâtiment et pendant la durée de l’étude.

 

Raisons de l’étude


Le marché de l'énergie est actuellement caractérisé par une forte hausse des coûts des combustibles fossiles. La crise financière mondiale a augmenté les coûts de l’énergie, et c’est en particulier les propriétaires et les locataires d'immeubles anciens qui souffrent de cette consommation de chauffage de haute énergie. Bien qu'il existe de nombreuses mesures incitatives du gouvernement pour la réhabilitation des logements, mais dans de nombreux cas les propriétaires et locataires n'ont pas les ressources financières nécessaires. Une solution possible est offerte sur le marché par l'utilisation d'appareils électriques de chauffage à infrarouge

 

Résultats de l'étude


Il a été démontré dans cette étude que le chauffage radiant infrarouge est une alternative viable aux systèmes de chauffage conventionnels. Lorsqu'ils sont utilisées convenablement, et bien dimensionnés; un rayonnement infrarouge de chauffage a à la fois des avantages du point de vue de la consommation d'énergie, des coûts et de l'empreinte CO2. Cette étude reprend alors le seuil de la période de chauffe, il est considéré que lorsqu’il fait moins de 15° à l’extérieur, il est utile de chauffer. Que les ménages dépensent 76% de l’énergie consommée pour le chauffage. Que la forme et la durée de vie des radiateurs infrarouges actuels permettent leur utilisation en tant que chauffage principal.  Les radiateurs IR ont évolué et sont devenus aujourd’hui des éléments du décor, les IRC avec leurs tubes rougeoyants ont vécu, les IRL sont des appareils esthétiques et design. Le Dr Kosack s’appuie sur la loi de Planck qui est la base de toutes bases scientifiques, traite des notions de confort, de température, de chaleur évoqué au début de cette étude. Le dimensionnement et le positionnement des appareils sont les éléments importants de la réussite du bon fonctionnement d’un chauffage infrarouge.

 

Mesure et évaluation


Mesures: Les valeurs de consommation d'énergie ont été l'enregistreur de données et au moins sur une base hebdomadaire et vérifié par la lecture du compteur d'utilité de la plausibilité.

 

Période :

Hiver 2008/2009 pour la période entre le 16.11.2008 et le 30.04.2009

 

Résultat de l’analyse :

Consommation d’énergie en kWh/m² et coût de chauffage en €/m²

Chauffage au Gaz : Consommation : 187,85 kWh/m²  Coût : 9,84 €/m²

(au tarif du gaz : 5,5 cents/kWh)

Chauffage rayonnant infrarouge (électrique) : Consommation : 71,21 kWh/m²  Coût : 8,26 €/m²

(au tarif de l'électricité de 11,6cents/kWh)

Le chauffage à rayonnement infrarouge lointain utilise l’électricité, une énergie ECOLOGIQUEMENT plus intelligente. Le pourcentage de combustible fossile dans la production de l’électricité en France représente moins de 10 %. (peu d’énergie fossile = moins de rejets de gaz de combustion).

Selon l’ADEME (Agence Environnement et Maîtrise de l’Energie en décembre 2005) le bilan comparatif de l’effet de serre des énergies classiques est (en grammes équivalent CO2 pour la production de 1 kWh chez l’usager).

 

Etude

 

 

 

Telechargez letude du DR KOSACK.

 

 

 

Etudes scientifiques sur l'infrarouge

 

Introduction à l'infrarouge

 

Qu'est ce que le rayonnement de la chaleur dans le spectre électromagnétique ? 


La répartition du spectre de l’intensité du rayonnement dit spectre de rayonnement de Planck dépend de la température de surface du corps qui rayonne. Plus haute est la température de la surface, plus  l’intensité  maximum est élevée et plus celle-ci se déplace vers les ondes courtes. Tous les corps, quelque soit leur état : solide, liquide ou gazeux, émettent un rayonnement de nature électromagnétique. Cette émission d’énergie s’effectue au détriment de l’énergie interne du corps émetteur.

Le rayonnement se propage de manière rectiligne à la vitesse de la lumière, il est constitué de radiations de différentes longueurs d’ondes comme l’a démontré l’expérience de William Herschel.

 

Le rayonnement  du corps humain est de 300 degrés kelvin et celui du soleil de 5777.


Il ne faut pas confondre:

- le facteur de rayonnement (soit en allemand Strahlungsfaktor) avec

- l’angle de rayonnement d’un radiateur infrarouge qui exprime la capacité de rayonnement d’un radiateur infrarouge.


L’angle de rayonnement d’un radiateur infrarouge (soit en allemand Strahlungswirkungsgrad) indique la partie rendue de la capacité de rayonnement par rapport  à l’alimentation électrique fournie (Loi de Stefan et Boltzmann décrit ces points). La Loi de Stefan et Boltzmann repose sur des bases idéales. Elle est conçue comme si le corps était seul dans l’univers; en réalité, des corps innombrables rentrent en interaction, et par là l’énergie réfléchie est absorbée en partie par la surface de l’autre corps. L’intensité totale correspond à la chaleur puissance 4. La longueur d’ondes  d’un corps est inversement proportionnelle à la température. C’est ainsi que le soleil dont la température absolue moyenne est d’environ 5800 K (Kelvin) émet un spectre lumineux dont la longueur d’onde moyenne est d’environ 0,65 micron, correspondant à la couleur jaune.

 

La terre, dont la température moyenne n’est que de 15°C (degrés Celsius ou 288 K) émet, un rayonnement d’une longueur d’ondes atteignant près de 15 microns, situé dans l’infrarouge. Le soleil réfléchit 400 fois plus par m² qu’un homme, corps humain, bien qu’en réalité la température ne soit que de 19 fois plus importante. L’énergie absorbée contribue au réchauffement et occasionne par là une augmentation du rayonnement. En réalité, dans une pièce d’habitation, sont pris en considération comme surface de rayonnement, toutes les surfaces que ce soient des radiateurs, murs, plafonds, sols, fenêtres, portes, meubles, objets, hommes et animaux.


Si l’énergie absorbée par un corps noir qui absorbe sans réfléchir ni diffuser toute l'énergie électromagnétique qu'il reçoit, par exemple : une boite avec une toute petite ouverture est généralement une bonne approximation d'un corps noir, si ce "corps noir" reçoit de l'énergie, s'il n'en émettait pas, sa température augmenterait indéfiniment... Ceci est irréaliste, un corps noir réémet donc l'énergie qu'il a absorbée sous forme de rayonnements électromagnétiques. La quantité d'énergie réémise dépend de sa température. Ainsi, on a une "loi de rayonnement du corps noir" qui donne la valeur de l'énergie émise en fonction de la température du corps noir. L’échange de rayonnement ne s’arrête que lorsque tous les corps (radiateurs, murs, plafonds, sols, fenêtres, portes, meubles, objets, hommes et animaux) auront été réchauffés et seront à la même température.

 

Comme les radiateurs ou les surfaces de chauffe possèdent la température la plus élevée,  dans le cas idéal, toutes les autres surfaces devraient se réchauffer jusqu’à ce que les surfaces des corps compris dans  la pièce aient atteint la température des surfaces de chauffe. Dans la technique de chauffe, il n’y a que le rayonnement infrarouge dans le spectre du rayonnement de la chaleur qui a un rôle,  d’où sa nomination, alors que le spectre du rayonnement aurait dû se nommer « spectre du rayonnement de chaleur. »

 

D’après la norme DIN 5031, le rayonnement infrarouge se trouve dans ces longueurs d’ondes:


On distingue l'infrarouge proche ou court de 0,7 à environ 0,3 μm, l'infrarouge moyen de 3 à 25 μm et l'infrarouge lointain, de 25 μm jusqu'à 0,1 mm.

 

Dans la technique du chauffage, le rayonnement infrarouge absorbé par l’air existe, le chauffage infrarouge ainsi réchauffe l'air également, mais pour une partie bien plus minime que lors d’un chauffage par convection, 15% au lieu de 85 % dans les autres chauffages par convection ou électrique classique.

 

Le degré d’absorption dépend de la longueur d’ondes, si l’air est très humide, il est à noter qu’une grande partie du rayonnement infrarouge va être absorbée dans l’air. Dans le cas d'un chauffage classique, une pièce humide sera très difficile à chauffer.


Le maximum du rayonnement se trouve dans la fenêtre du rayonnement infrarouge C ou infrarouge long de 7 µm jusque 13 µm, de ce fait de cette limite 7µm la température de surface de l’infrarouge ne devra jamais dépasser 120°.


La limite de température de surface est constituée par le rapport entre la partie de rayonnement et la partie de la convection et ne devra pas être en dessous de 60°; il s’agit de la convection.

 

La notion de chaleur


La chaleur exprime une quantité, elle peut se facturer. Les unités de chaleur sont en joule (J) ou en kilojoule (kJ) ou en unités thermiques (kcal). 2 cal = 4.18 joules. La qualité des échanges de chaleur dépend du temps t pendant lesquels ils ont lieu, la puissance thermique exprimée en watts ou en kW est égale P= Q/t.

t exprime les heures et P les watts, le wattheure est défini par kWh. L’unité de chaleur est notée Q.

On parle également de chaleur volumique puisque dans le calcul d’un dimensionnement d’une maison, on mesure plus le volume V que la masse M.

r étant la masse volumique (Kg/m3).

r C la chaleur volumique soit la quantité de chaleur absorbée par 1 m3 de matériau dont la température varie de 1°C. La chaleur latente note quant à elle les changements d’état du matériau sans variation de t°.
La chaleur sensible exprime l’élévation ou la baisse de t° du corps.


La chaleur est transférée par trois modes :

 

- La convection

 

- La combustion

 

- Le rayonnement que nous allons étudier tout particulièrement.

 

Il faut distinguer tout d’abord le rayonnement solaire et le rayonnement terrestre.

 

Le rayonnement solaire est principalement un rayonnement d’ondes courtes à de très hautes températures.

 

Le rayonnement thermique terrestre est le rayonnement de grandes longueurs d’ondes et d’infrarouges lointains. (Exemple: le feu)

 

 

La notion de confort


On désigne le confort dans la technique de chauffage et de climatisation, par la température environnante et la qualité de l’air dans laquelle l’homme se sent le mieux. Il est à noter dans les règles de confort, que la température de l’air ambiant doit être relativement peu élevée pour assurer le confort de l’occupant.

Consulter pour cela le site de l’ADEME.

 

Toutefois, la notion de confort dépend des individus, de leur âge, de leur mode de vie, de leur habillement, de la température de la pièce, de la température du rayonnement, de la répartition de la température de l’air dans la pièce, des courants d’air, de l’humidité relative.

 

Ces données sont fournies par la société Wolff & Meier.

Ces notions sont aussi reprises dans l’étude du Dr. Kosack téléchargeable ci-dessus.

 

Dans la notion de confort appartient aussi la notion de température de l’air, pour une température ressentie de 20°, l’humidité de l’air doit être aux alentours de 30% jusqu’à un maximum de 70%. (DIN 1946).

 

Une température agréable de confort pour un homme assis est de 21.5°, habillé légèrement.

Elle dépend aussi bien entendu de l’activité humaine, voir le point consacré aux gains internes.

 

Température ressentie et température de confort


La température exprime un état, elle se mesure. Elle ne peut être facturée. Elle est déterminée par la norme DIN 33403 et DIN ISO 7730 et 1946. Elle dépend de paramètres individuels, physiologiques, sur la base statistique d’un nombre représentatif de personnes se déclarant à 90% satisfaites. Elle dépend de la température de la pièce, de la température du rayonnement dans la pièce, de la répartition de la température de l’air, des courants d’air et de l’humidité relative.

 

La température de l’air de la pièce


La température de l’air de la pièce est un élément physique qui décrit l’état énergétique de l’air de la pièce. Dans cette analyse, elle sera calculée en degré Celsius °C, les variations de température seront données en Kelvin (K).

La température de l’air de la pièce donne de manière indirecte la somme de l’énergie de la chaleur qui dépend de l’environnement dans la pièce, ou des objets et personnes. Lorsqu’il y a un transfert de chaleur du chaud ou froid, lorsque l’homme transmet de la chaleur à l’air, on considère cela comme un rafraîchissement et le contraire comme un réchauffement.

 

L'effusivité thermique indique la vitesse à laquelle la température de surface d'un matériau varie


Elle exprime aussi la capacité d’un matériau à absorber (ou restituer) de la chaleur.

Il peut y avoir une asymétrie dans la pièce, lors d’un chauffage à convection, cela est mal supporté et peu apprécié par les êtres humains. Il est constaté que s’il y a une différence de température de 1° dans la pièce, cette différence peut être considérée comme dérangeante par les occupants.

 

La température du rayonnement de la pièce


La température du rayonnement de la pièce résulte de la t° moyenne des surfaces des radiateurs, murs, plafonds, sols, fenêtres, portes, meubles

 

L’énergie thermique


L’énergie thermique n’est pas à confondre avec la température. L’énergie thermique repose sur le principe zéro de la thermodynamique L'énergie thermique a tendance à se répartir uniformément dans la pièce. Ce mécanisme naturel d'équilibre est un des mécanismes énoncés dans le principe zéro de la thermodynamique, qui comprend aussi l'équilibre mécanique (des pressions s'équilibrent), et l'équilibre chimique (les fluides se mélangent).

 


Les mécanismes de répartition de l'énergie thermique se font:

 

Par contact direct:

 

La conduction thermique ou la vitesse de propagation d’un flux thermique à travers l’air dépend de la capacité des molécules ou des électrons à transmettre par vibration leur énergie dans un matériau ou de la recevoir. La convection est l’échange de matière entre fluides: gaz et liquides.

Exemple: la bouilloire transmet de la chaleur à l’eau qu’elle contient. Ce mécanisme de transfert est régi par la loi de Newton. La dissipation d'énergie thermique par contact se produit de façon dissymétrique par rapport au temps, et se fait toujours du corps le plus chaud (celui dont la température est la plus élevée) vers le corps le plus froid. Ce phénomène est formalisé dans le second principe de la thermodynamique.

 

Au travers du vide:

 

Le rayonnement, l’émission de photons, par le phénomène appelé rayonnement du corps noir, le rayonnement infrarouge long.

 

Le rayonnement thermique 


Il dépend de la température de la surface d’un matériau et de l’émissivité de ce matériau, exprimé aussi en chaleur massique. Il faut prendre en compte le flux de chaleur transmis par rayonnement (W), un système infrarouge n’a de valeur qu’à partir d’un rayonnement d’au moins 50 %.


σ Constante de Stefan (5,67.10-8 W m-2 K-4)
εp Facteur d’émission de la surface
Tp Température de la surface (K)
T∞ Température du milieu environnant la surface (K)
S Aire de la surface


Un matériau avec une surface lisse finement polie a une émissivité faible comme on peut le constater dans le tableau 1.


Tableau 1

  
Matériau                                                                    Chaleur massique


Air (Moyen de transport.)                                                     1.015
Cuivre                                                                                0.48
Acier                                                                                   0.50
Verre (Laisse traverser l’ensemble du rayonnement

   solaire, absorbe le RT qu’il intercepte *)                              0.77
Aluminium (Réfléchit un % élevé du rayonnement

   thermique, mais n’absorbe pas)                                          0.88
Plâtre et revêtement courant **                                             0.84
Argile, brique, émail (Absorbe et réfléchit au mieux**)             0.92
Bois (Absorbe et réfléchit, inapplicable en tant que

   support, vu la t° de surface de chauffe **)                            1.67


* La déperdition par les parois vitrées

 

Les vitrages sont les ponts faibles de l’isolation thermique, si un chauffage infrarouge doit, vu la configuration de la pièce, être placé devant des baies vitrées prévoir un surdimensionnement de 5%. C’est à éviter du fait du vitrage. Toutefois, plus le vitrage utilisé a un coefficient U faible, plus les déperditions thermiques notées coefficient K  sont réduites.


** La déperdition par les parois opaques


Un matériau dans son ensemble soumis à des ¹ de t° produit un flux de chaleur qui essaie d’équilibrer les t°. La conductivité thermique est la quantité de chaleur qui traverse une mètre d’épaisseur d’un matériau  par seconde  et par mètre ² de surface,  une grandeur physique caractérisant le comportement des matériaux lors du transfert thermique par conduction. Notée λ (ou k en anglais).

Elle représente la quantité de chaleur transférée par unité de surface et par unité de temps sous un gradient de température de 1 degré par mètre. Elle s’exprime en W/m.K. La valeur l  est faible pour les matériaux isolants et importante pour les matériaux conducteurs. L’épaisseur des matériaux dépend de la capacité de sa conductivité thermique.

 

 

La conductivité thermique varie selon la porosité et l’humidité.


Tableau 2

 

Conductivité thermique des matériaux en W/m.K

 

Air et matériaux sec               Air et matériaux  humide       Définition des matériaux


Matériaux isolants                  0.028

Polyuréthane                          0.040                                    (Liège, laine minérale)

Bois et dérivés                       0.17  -  0.19                           (Feuillus durs)
Maçonneries                           0.90  -  1.1                            (Briques de 1600 à 2100 kg/ m3)
Verre                                     1.05
Béton armé                            1.7  -  2.2
Granit, marbre                       2.91  -  3.49
Métaux                                   203                                       (aluminium)
Métaux                                   364                                       (Cuivre)


Le coefficient de déperdition ou coefficient K dans les parois opaques est surtout déterminé par les isolants, l’épaisseur des matériaux isolants, la température intérieure et extérieure que subissent les matériaux. Le transfert de la chaleur s’effectue par convection et rayonnement entre l’ambiance intérieure et la face intérieure, si la paroi comprend une couche d’air, depuis la face extérieure vers l’ambiance extérieure. Mais par conduction au sein de la paroi, quel que soit le mode de transfert de chaleur choisi, il faut ajouter à cela les résistances aux flux de chaleur dues à la présence de couches d’air.

Les échanges par convection dus aux effets du vent et au rayonnement des corps froids extérieurs, ciel etc.

Il faut donc tenir compte :

 

De la résistance d’échange surfacique de la paroi vis-à-vis de l’intérieur.

De l’épaisseur en mètre de chaque matériau.

De la conductivité thermique.

Des résistances au flux de chaleur (cause possible présence de couches d’air).

Les échanges par convection dus aux effets du vent, et au rayonnement des corps froids extérieurs ciel.

Ces chiffres sont dépendants aussi de la densité des matériaux kg/m3.

La capacité d’enregistrer la chaleur est noté par Qs.

Plus la capacité d’enregistrer la chaleur et plus le coefficient de capacité d’absorption de la chaleur sont élevés, plus le matériau absorbe la chaleur, plus lent est l’absorption de la chaleur et plus durable dans le temps est la restitution de cette chaleur.

 

Les pertes thermiques par ventilation.


Dans le chauffage infrarouge, ce n’est pas l’air qui est chauffé, mais bien les corps solides, murs, meubles, personnes. De ce fait, les pertes thermiques par ventilation sont bien moins importantes.

 

Les gains thermiques


Les gains solaires


Il faut tenir compte

 

Du climat de la région dans lequel se situe le bâtiment.

Des variations journalières et saisonnières.

De l’orientation du bâtiment (nord-est-ouest-sud).

De la topographie des lieux, des pièces à chauffer.

De l’ombrage des lieux.

De la contribution du soleil par effet de serre# des parois vitrées, et par réchauffement des parois opaques.

De l’angle d’incidence des rayons du soleil

De l’altitude de la maison à chauffer.

De la couleur et de l’aspect vernissé, lisse, ou rugueux de la surface du matériau utilisé.

 

L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du système solaire) ou d'autres étoiles (dans le cas général), confère au corps qui reçoit cette énergie une température de surface nettement supérieure à une situation « sans effet de serre ».

 

Le gain solaire pour un vitrage simple est de 5.8 W/m/k, de 2.8W/m/k pour du double vitrage, et de 1.9 W/m/k pour un vitrage avec un coefficient U très bas.


*Attention ces chiffres valent aussi pour les déperditions thermiques.


Tableau 3


Coefficient d’absorption solaire des matériaux selon leurs couleurs:


Blanc                                    0.25 à 0.40
Gris clair au gris foncé           0.40 à 0.50
Vert, rouge, brun,                  0.50 à 0.80
Brun au bleu foncé                 0.70 à 0.8.
Bleu foncé à noir                    0.80 à 0. 90

Tableau 4


Coefficient d’absorption solaire des différents matériaux en fraction de rayonnement solaire absorbé:

Bois foncé                              0.85
Pin clair                                  0.55
Briques, vernissée, blanche      0.26
Marbre blanc                          0.44
Plâtre                                     0.07
Béton                                     0.70

 

Les gains internes de chaleur


Les gains internes de chaleur dépendent du nombre de personnes et de leurs activités.

Si une personne est assise avec une activité moyenne, on estime 100 watts / heure, jusque 400 watts / heure pour une personne avec une grande activité physique.

 

 

Définition d’un chauffage infrarouge

 

Un chauffage infrarouge doit réfléchir au moins à 50 % pour être appelé chauffage infrarouge. Il doit reposer sur le rayonnement infrarouge, la part de convection doit donc être minoritaire. Le rayonnement des chauffages infrarouge en verre est de 90 %, en céramique  de 95%. Le miroir a toutefois un rayonnement de 85 % du fait de la matière. Les radiateurs d’un chauffage infrarouge de très bonne qualité se doivent de réfléchir  au moins à 85 %, lors d’un rayonnement à 100%, il s’agit de l’ensemble convection + rayonnement infrarouge. Un chauffage classique à lamelles ou à corps de chauffe est un chauffage par convection. Il faut souligner cependant qu’il n’y a pas de radiateur uniquement à convection et des radiateurs uniquement infrarouges.

 

Les radiateurs par convection ont une part d’infrarouge de 5 à 10 %.

Les radiateurs infrarouges ont une part de convection de 5 à 15 %. 

Les plinthes chauffantes ne fonctionnement pas par l’infrarouge, sinon leur température de surface devrait être de 85° ce qui est impossible vu leur emplacement.

 

A la question posée des radiateurs infrarouges avec pierre accumulant la chaleur, (par exemple les radiateurs infrarouges de Redwell), le Dr. Ing. Kosack dont la préface est reprise ici en dessous, démontre que ces radiateurs mettent bien plus de temps à chauffer que les radiateurs infrarouges classiques, en effet la mise en température de ces radiateurs est de 5 minutes au lieu de moins d’une minute, ce qui leur fait perdre le gain du rajout de pierre dans le corps du radiateur. Les radiateurs infrarouges ou lampes infrarouges installées intégrés dans le mur ou le recouvrant entièrement, donnent moins de 50% de rayonnement infrarouge. Il s’agit principalement des lampes ou plaques carbones dans les parois des cabines infrarouges. Elles fonctionnent plus alors par convection que par la technologie de l’infrarouge, perdant ainsi le bénéfice de l’infrarouge.


Parmi les nombreuses études, une très bonne étude est celle du Dr. Ingénieur Kosack de l’Université de Kaiserlautern qui se trouve en haut de cette page en téléchargement libre.

 

Les radiateurs électriques sont répertoriés en deux classes.


La classe I
Appareil avec borne de terre devant être raccordé à un conducteur de protection (fil de terre). Ils sont en classe I lorsque le dos est métal ou lorsqu’il y a une partie métallique dans ces radiateurs.


La classe II
Appareil de classe 2. Signifie que l’appareil est à double isolation et ne doit donc pas être raccordé au conducteur de protection (fil de terre) et qu’il n’ y a aucune partie métallique dans ce radiateur, il s’agit par exemple des radiateurs avec un dos en verre ou avec un dos en MDF

Le dimensionnement des radiateurs infrarouge pour un rendement optimal

 

Le positionnement des radiateurs infrarouges à partir de diverses études, Kosack, Meyer, Wolff & Meier et d’après le retour des 3 années d'expérience des Habitats et d’IRL France, en tant que chauffage d'appoint ou en tant que chauffage global de la maison ou de l'appartement;

 

Privilégiez un rayonnement complet de la pièce.

Eviter de déséquilibrer l’équilibre thermique de la pièce, en veillant à ce que la chaleur soit distribuée harmonieusement,

Préférer pour cela des radiateurs moins importants mais disposés à plusieurs endroits de la pièce.

Essayer de ne pas placer les radiateurs infrarouges en face des fenêtres.

Les vitres, le verre laissent passer les infrarouges courts, et les infrarouges longs certes dans une plus petite partie, mais seront absorbés par le vitrage comme ils le seront par les murs etc.

La perte de la chaleur est due à l’absorption des rayons infrarouges réfléchis sur le verre qui va être transmise à la face du vitrage donnant sur l’extérieur du verre.

Prévoir des thermostats d’ambiance pour mieux gérer la consommation électrique

Prévoir les prises électriques dans le neuf et exploiter au maximum ces prises dans la rénovation,

Il est recommandé de poser les radiateurs au moins à 8 cm du sol, et de ne pas, comme tout chauffage, poser un meuble ou un objet devant à moins de 50 cm.

Dans le cas de l’infrarouge, un objet posé en face d’un radiateur IRL gênera le rayonnement.

Un radiateur posé dans un angle d’une pièce pourra rayonner tout aussi bien qu’un radiateur au milieu d’un mur.

Penser aux objets et meubles relais du rayonnement. Une pièce avec de nombreux meubles sera plus facile à chauffer qu’une pièce vide.

Prendre en compte les murs intérieurs ou extérieurs sur lesquels seront installés les radiateurs IRL.

Penser aux différents volumes de la salle de bains et aux normes  électriques en vigueur.

 

 

Pour la salle de bains norme de Février 2007 (Cas de la salle de bains ou de tout local humide, d’après la nouvelle norme de février 2007).

 

Dans le volume 0 ou le volume 1


Aucun appareil de chauffage électrique ne peut y être installé dans la zone de douche ou près d’une baignoire.
Le volume 1 diffère à présent, selon qu’il s’agit d’une baignoire, d’une douche simple (avec ou sans receveur), ou d’une douche à jets horizontaux. Pour la baignoire, le volume 1 est limité, d’une part, par la surface verticale correspondant au bord extérieur de la baignoire et, d’autre part : soit par le plan horizontal situé au-dessus du volume 0 et à 2,25 m au-dessus du sol fini (ou du fond de la baignoire si celui-ci est au dessus du sol fini) ; soit par le plan horizontal situé au-dessus du volume 0 et à 2,25 m au-dessus du bord de la baignoire, lorsque ce bord a une largeur supérieure à 0,60 m. Pour la douche, il n’y a plus de distinction suivant la présence ou non d’un receveur.



Dans le volume 2


Les radiateurs avec un indice de protection IP…4 peuvent y être installés. Toutefois, l’homme ne doit pas pouvoir les atteindre. Dans le volume 2, les radiateurs de classe II et avec un IP…4 peuvent y être installés, et les radiateurs de classe I avec un IP …1 peuvent y être installés, il s’agit alors de radiateurs qui sont branchés sur prise. Toutefois, il est préférable dans le cas d’une salle de bains de préférer de très loin, les branchements encastrés avec thermostats radio ou filaires.

 

 

Dans le volume 3


Le volume 3  comprend avec la nouvelle norme cet espace, il est partagé en deux parties,

 

- d’une part, le volume situé au-dessus des volumes 1 et 2 jusqu’à une hauteur de 3 m au-dessus du sol est un volume 3.


- d’autre part, le volume 3 s’étend horizontalement jusqu’à 2,40 m à partir de la surface extérieure du volume 2, et ce, sur une hauteur au-dessus du sol de 2,25 m. Dans ce volume des luminaires de classe I ou II ou III peuvent y être installés.

 

 

Maîtriser les indices de protection


IP ou indice de protection est l’association de deux chiffres (exemple : IP 65), dans les fiches de spécifications d’équipements caractérise le degré d’étanchéité contre les poussières (premier chiffre) et les liquides (deuxième chiffre).

 

Indice de protection = IP ---- Corps solide = 6 ---- Corps liquides = 5

Premier chiffre (corps solide) :

 

IP0 : pas de protection
IP1 : protection contre des corps étrangers solides plus grands que 50 mm
IP2 : protection contre des corps étrangers solides plus grands que 12 mm
IP3 : protection contre des corps étrangers solides plus grands que 2,5 mm
IP4 : protection contre des corps étrangers solides plus grands que 1 mm

IP5 : protection contre les dépôts de poussière
IP6 : protection contre la pénétration de la poussière (étanchéité)

Deuxième chiffre (corps liquide) :

 

IPx0 : pas de protection
IPx1 : protection contre la chute de gouttes d’eau, l’appareil étant dans sa position normale
IPx2 : protection contre la chute de gouttes d’eau, l’appareil étant incliné de 15° par rapport à sa position normale
IPx3 : protection contre l’eau de pluie, du moment que celle-ci ne fait pas un angle supérieur à 60° avec la verticale
IPx4 : protection contre les éclaboussements et les projections d’eau
IPx5 : protection contre les jets d’eau à la lance
IPx6 : protection contre les paquets d’eau ou les jets puissants
IPx7 : protection contre l’immersion pendant une durée déterminée
IPx8 : protection contre l’immersion permanente

Ceci signifie par exemple qu’un boîtier IP65 est protégé contre la pénétration de la poussière et qu’il résiste à des projections d’eau à la lance.

 

 

Zone de protection dans une salle de bains


Zone 1


Dans cette zone qui correspond au volume 3, les appareils peuvent avoir un indice de protection très faible.

Zone 2


Dans cette zone, les appareils de classe II peuvent y être installés Cet espace peut accueillir des appareils de classe II. L'indice de protection doit avoir maintenant un IP 4 et non plus IP 3

Zone 3


Partie de la salle de bains, très saturée en humidité, le seul équipement électrique autorisé est un chauffe eau électrique à accumulation dont l'indice de protection doit être IP44


La norme NF C 15-100  est remplacée en date de février 2006 par la norme internationale CEI 60-364 concernant les locaux contenant une baignoire ou une douche, qu’il s’agit de locaux comprenant des faux-plafonds ou des locaux, vestiaires collectifs. C’est un pas vers la normalisation des normes européennes et mondiales concernant les appareils électriques. La norme CEI Remplace la NF C 15-100-1991 + A1-1994 + A2-1995 qui est annulée par décision du JO 122 du 27 mai 2003 mais reste en vigueur pour les permis de construire antérieur à 2003).



Le Dr Kosack démontre aussi dans son étude, la valeur médicale du chauffage infrarouge pour les personnes allergiques et asthmatiques.

 

L’avantage ici noté est l’absence d’air soulevé contenant la poussière de la maison.

 

Plus petite sera la partie convection d’un chauffage, plus cela sera bénéfique pour les asthmatiques et les asthmatiques qui auront ainsi moins de rhinites etc.

 

Seul le chauffage infrarouge a une part de convection très réduite.

 

Il est à noter d’ailleurs que l’infrarouge est utilisé par la médecine, les kinésithérapeutes, et la physiothérapie. Ces études reprennent l’utilité des infrarouges dans le traitement de la douleur, de la circulation du sang et de la mobilité.

 

 

 

                                                          

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