Chauffage électrique

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Panneau rayonnant.

Un chauffage électrique est un appareil chauffant équipant l'habitat, les mobil-homes, les caravanes et les camping-car. Il rencontre un certain succès en complément d'un chauffage existant, ou en amélioration d'habitat, pour compléter un insert bois ou un poêle.

Les nouvelles réglementations énergétiques[Où ?] imposent des isolations thermiques de plus en plus performantes dans les nouvelles habitations. La souplesse de régulation du chauffage électrique (décentralisé pièce par pièce) convient particulièrement bien pour ces besoins de chaleur localisé. Il ne nécessite pas les frais fixes de redevance ou d'entretien liés aux systèmes de chauffage traditionnels. Pour de faibles consommations, ces frais fixes représentent en effet une part significative des coûts annuels totaux.

Techniques et aspects[modifier | modifier le code]

La technique traditionnelle de chauffage électrique dont le rendement est médiocre peut être compensée de différentes manières. Les radiateurs radiants permettent de chauffer l'air de manière plus efficace que les radiateur électriques traditionnels[1]. Dans les pays disposant d'un tarif « heures creuses », les techniques d'accumulation permettent de concentrer ces consommations en heures creuses du réseau électrique (tarifs très avantageux) et donc de le laisser disponible pour ses utilisations classiques pendant le reste du temps. La technique des pompes a chaleur (ou climatiseur réversible) permettent d’améliorer le rendement dans des rapport de 3 à 5[2] par rapport au chauffage électrique traditionnel voire plus avec la géothermie[3].

Un aspect souvent peu connu du grand public est la qualité de diffusion de la chaleur. Les dernières réglementations thermiques en France déconseillent les convecteurs pour des raisons liée à la sur-consommation électrique de ces appareils. Même si le rendement électrique des émetteurs de chauffage muraux ou intégrés au bâti est toujours de 100 % quelle que soit la technique mise en œuvre, les nouvelles normes font apparaître les notions de déperditions spatiales (gradient sol plafond) et temporelles (train de chaleur). Le label NF Électricité Performance classe les appareils de chauffage électrique en 3 catégories : A, B, C, de la plus énergivore à la plus sobre. La catégorie C correspond au chauffage dit, basse température ou chaleur douce.

Modes[modifier | modifier le code]

Radiateur électrique[modifier | modifier le code]

Le traditionnel radiateur électrique a subi de nombreuses améliorations et permet de choisir le mode chauffage plus économique et adapté à ses besoins. C'est plus une catégorisation de la part du fournisseur d'électricité (EDF) qu'un réel principe de chauffage. Le radiateur électrique doit répondre à certains critères dans la norme NF électricité performance Catégorie C. Ainsi, la température de façade devra être relativement basse et stable, il aura donc une certaine inertie et la régulation sera optimale[4].

Radiateurs à inertie[modifier | modifier le code]

Le radiateur à inertie tient son nom de son principe de fonctionnement : il accumule la chaleur et la restitue ensuite lentement. Il existe deux types de radiateurs à inertie : les radiateurs à inertie sèche, dont le cœur de chauffe, chauffé par une résistance, est en fonte ou en céramique, et les radiateurs à inertie fluide, dans lesquels circule un fluide caloporteur, également chauffé par une résistance. Quel que soit le modèle, le cœur de chauffe accumule la chaleur pour la restituer, par rayonnement, conduction et convection, de manière régulière et homogène. Comme le cœur de chauffe accumule la chaleur, le radiateur à inertie continue de chauffer, même lorsqu'il est éteint. Cela permet d'éviter les variations brutales de température. Le radiateur à inertie est réputé pour le confort qu'il procure[réf. nécessaire].

Le radiateur à fluide caloporteur est un radiateur à inertie, basé sur le même principe qu'un radiateur électrique classique mais un fluide caloporteur permet, grâce à sa chaleur massique, de stabiliser la température du radiateur entre deux périodes de chauffe, ce qui améliore le confort et l’efficacité du chauffage[4].

Ventilo-convecteur[modifier | modifier le code]

Il s'agit du même principe que le convecteur classique, auquel, dans le caisson, un ventilateur est ajouté afin de forcer le flux d'air. Dans certains systèmes, le flux d'air est inversé, le but de cette inversion est de chauffer en priorité la pièce au niveau du sol afin d'éviter la sensation de « pied froid[4]. » Dans les locaux professionnels, le principe est repris par les rideaux d'air trouvés à l'entrée des magasins, ou encore par les aérothermes, qui sont de gros caissons de ventilation munis d'une résistance puissante, capable de chauffer un grand local[4]. Le principe est repris par les cassettes des systèmes climatisation fixés en hauteur où elles prennent l'air le plus chaud, le refroidissent et, le soufflent vers le bas et le centre de la pièce où la fraîcheur est nécessaire.

Panneau rayonnant[modifier | modifier le code]

Le panneau rayonnant chauffe, comme son nom l'indique, par émission de rayonnement infrarouge, similaire au principe du soleil ou du feu de camp, le rayonnement est absorbé par les corps, les murs, les meubles, ce sont ces surfaces qui transforment le rayonnement en chaleur[4].

Il existe plusieurs types de panneaux rayonnants selon les caractéristiques des émetteurs utilisés IRL (infrarouge long ; basse température), IRM (infrarouge moyen), IRC (infrarouge court). En fonction des utilisations, le type d'infrarouge adapté doit être choisi :

  • en logement et tertiaire, des IRL seront utilisés comme les planchers ou les plafonds rayonnants intégrant les émetteurs dans les structures ou des panneaux rayonnants proprement dit qui chauffent par rayonnement et convection ;
  • en gros tertiaire et industrie, de l'IRM sera utilisé, généralement sous forme de cassettes rayonnantes ;
  • en industrie en chauffage de poste, en process, dans les très grands bâtiments (églises, gymnases, gares) ou en extérieur, de l'IRC sera utilisé sous forme de projecteurs équipés de lampes halogènes spécifiques. Les appareils IRC équipent les fours à peintures, les machines destinées à la fabrication des bouteilles en plastique et trouvent de nombreuses applications en séchage comme en cuisson.

Chauffages par le sol[modifier | modifier le code]

Dans le sol de l'habitation des résistances sont noyées, ainsi qu'une ou plusieurs sondes de température, le tout branché sur un boîtier de régulation. La température du sol ne doit pas excéder 28 °C afin d'éviter le phénomène de jambes lourdes. Ce n'est ni plus ni moins que l'application électrique des chaudières à circulation d'eau chaude. Elles présentent tout de même un intérêt en cas de couplage bi-énergie. Cette application présente l'avantage d'être réversible et permet un changement d'énergie à moyen terme, pour aller vers une énergie renouvelable et faiblement émettrice en CO2 de type bois ou solaire. Les planchers radiants eux interdisent tout changement à faible coût du fait de l'inexistence d'un réseau hydraulique.

Pompe a chaleur[modifier | modifier le code]

Un autre type de chauffage électrique est le système dit de pompe a chaleur qui est représenté sous la forme de climatiseurs réversibles qui permettent de générer de la chaleur avec un bien meilleur rendement qu'aucun autre chauffage électrique[2]. Ce système peut prendre comme source l'air ambiant extérieur mais aussi utiliser la température du sol à l'aide de la géothermie plus ou moins profonde.

Pilotage[modifier | modifier le code]

Centrales électroniques[modifier | modifier le code]

Les centrales électroniques permettent de réguler la température par zone et par horaire. Elles permettent d'attribuer à chaque appareil une zone précise (chambres, salle de bain, séjour et cuisine, etc...) et de pouvoir déclencher ou stopper le chauffage en fonction des heures de la journée, ainsi une chambre commence à se réchauffer vers 6h00, d'enclencher le chauffage de la salle de bain (23 °C) et des zones de vie (20 °C), à h 0 quand tout le monde est parti, l'ensemble de la maison est stabilisé à 16 °C, le chauffage est redémarré pour l'arrivée des habitants, en gardant toutefois les chambres plus fraîche (18 °C), et sans chauffer inutilement la salle de bain.

Délesteurs[modifier | modifier le code]

Les délesteurs permettent de chauffer une maison avec l'électricité tout en ayant une puissance disponible raisonnable, permettant ainsi de gagner sur le coût de l'abonnement. Le délesteur alimente ou non les chauffages des différentes zones de la maison en fonction de la puissance disponible et la priorité assignée à chaque circuit.

Autres types[modifier | modifier le code]

De nombreux systèmes de chauffage comprennent des pompes ou d'autres systèmes (par ex. pompe à chaleur) nécessitant de l'électricité. Dans certains cas il y a appoint (solaire par exemple au cumulus électrique, ou inversement). Quelques cas particuliers existent (tests ou prototypes parfois) : chauffage de chaussées (pour éviter le verglas sur certains ponts) ; et chauffage électrique par le sol de terrains de sport pour éviter le gel de l'herbe pour la pratique hivernale du football par exemple). Ils sont rares car très coûteux en fonctionnement.

À titre d'exemple :

  • le club de Sochaux s'est équipé d'une pelouse chauffante et il se voit facturer environ 60 000 € d'électricité par an (2008) en plus d'un investissement initial de 350 000 € pour la pose des fils chauffants ;
  • Le chauffage au fioul sous bâche de la pelouse du Stade Marcel-Picot de Nancy nécessitait environ 2 000 litres de fioul par jour (depuis l'été 2010 le stade est équipé d'une pelouse artificielle), et il en fallait 1 200 pour le Stade Saint-Symphorien de Metz[5].

Dans les trois cas ces terrains contribuent aux émissions de gaz à effet de serre car lorsqu'il fait froid, le réseau électrique doit souvent faire appel au fioul, gaz ou charbon. Ces systèmes de chauffage par bande ou film chauffant peuvent aussi être utilisés dans les logements en s'intégrant dans les planchers, les murs ou les plafonds. Ces systèmes de chauffage invisible sont plus économiques que les systèmes électriques classiques puisqu'ils rayonnent sur une plus grande surface, la chaleur étant mieux répartie dans la pièce.

Environnement[modifier | modifier le code]

Il existe des différences d'utilisation du chauffage électrique selon les pays concernés. En France, 10 % de l'énergie est fabriqué à base de fioul, contre 80 % au Royaume-Uni[6]. En Suède, l'utilisation d'appareils électriques devient restreinte dès les années 1980 afin de diminuer l'impact environnemental, tandis que le Danemark interdit l'installation de climatiseurs durant la construction de nouveaux bâtiments pour les mêmes raisons[7]. Au Québec, cependant, le chauffage électrique reste la manière la plus courante de chauffage. Selon Statistique Canada, 68 % des foyers de la province utilise l'électricité pour se chauffer[8]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. « Les panneaux radiants ou rayonnants », sur radiateur-electrique.org (consulté le 31 juillet 2013).
  2. a et b « Rendement pompe à chaleur », sur pompeachaleur.durable.com (consulté le 31 juillet 2013).
  3. « Pompe à chaleur ou PAC en géothermie », sur les-energies-renouvelables.eu (consulté le 31 juillet 2013).
  4. a, b, c, d et e « Quel équipement de chauffage électrique choisir? », sur artisan-travaux.com (consulté le le 31 octobre 2012).
  5. « Des terrains de foot pas très "verts" », sur lci.tf1.fr,‎ 23 décembre 2009 (consulté le 23 décembre 2009).
  6. (en) « Statistics and Balances », sur IEA (consulté le 8 mai 2011).
  7. (en) « The Green Electricity Illusion », sur Association for Environment Conscious Building (consulté le 26 mai 2007).
  8. (en) Snider, Bradley, « Home heating and the environment » [PDF], sur Canadian Social Trends. Spring 2006, pp. 15-19. Ottawa : Statistique Canada.

Articles connexes[modifier | modifier le code]