Les radiateurs basse température

 

On peut améliorer les performances du chauffage thermodynamique en abaissant la température à la source chaude de l'habitat existant. Ceci particulièrement dans le cas où les émetteurs thermiques sont constitués de radiateurs au lieu de planchers chauffants hydrauliques. Certains constructeurs comme la société Radson ont pressenti  il y a déjà de nombreuses années tout l’intérêt de cette orientation en comparant dans un immense tableau l’accroissement de la puissance émise par un radiateur qui peut résulter de l’augmentation de sa surface de diffusion.

Type

Photos

Dispositions

Surface frontale
Sf

Surface diffusion

Sd

Sd/Sf

 

Plat

15

30

2

 

 

à tubes

2 rangées de tubes

15

60

4

 

3 rangées

15

90

6

à lamelles

15

120

8

 

 

Nota important

La puissance thermique émise par un radiateur hydraulique est sensiblement proportionnelle à sa surface de diffusion Sd et à la différence de température entre l’eau circulant dans le radiateur et la pièce à chauffer.(Voir les émetteurs thermiques) Cela signifie par exemple qu’un radiateur à tubes ou à lamelles ayant la même surface frontale qu’un radiateur plat peut transmettre la même puissance que ce dernier pour une différence de température ∆T   entre l’eau circulant dans le radiateur et la pièce de 2 à 3,5 fois plus faible. Cela est important en regard du chauffage thermodynamique par le fait que les basses températures ont une importance prépondérante sur les performances du chauffage thermodynamique.

Tableau de calcul du COP théorique d’une pompe à chaleur sur nappe ayant une température à la source froide Tf = 10°C. (Ceci pour différents types de radiateurs ne nécessitant pas la même température pour maintenir 20°C dans la pièce de vie)

Sd/Sf

Température source chaude Tc °C

∆T   °C

COP théorique = Tc/(Tc-Tf)

2

80

60

(273+80) /(80-10) = 5

4

50

30

(273+50) / (50-10) = 8

6

40

20

(273+40) / (40-10) = 10,5

8

35

15

(273+35) / (35-10) = 12

101

La figure ci-dessus donne le COP pratique d’une pompe à chaleur sur nappe ayant une température à la source froide Tf égale à 10°C selon la température à la source chaude. En remplaçant les radiateurs plats par des radiateurs à 3 rangées de tubes comme ceux représentés en photo sur le tableau de la page précédente on consomme sensiblement deux fois moins d’énergie primaire pour un confort équivalent voire même amélioré avec des radiateurs certes un peu plus épais mais ayant la même surface frontale

 

Equilibrage hydraulique avec compensation de pression dynamique

 

Le tableau ci-après expose l'analyse statistique des mesures des températures effectuées par AMITEF.

Ces mesures ont été réalisées principalement e à l’extrémité sud la plus éloignée de la chaufferie.

Pour 5% des mesures il a été supprimé les chutes brutales qui relèvent de l’aération temporaire du local.

 

Sur les 95% de mesures restantes, il a été calculé:

 

Tmin: la température minimum

Tmax: la température maximum

T moyenne: la température moyenne

ET: l'écart-type: moyenne des écarts à la température moyenne

Tm - ET: la température moyenne moins l'écart-type

Tm + ET : la température moyenne plus l'écart-type

 

Un échantillon théorique de n valeurs, n’étant le nombre de mesures de l'échantillon réel, composé de n/2 valeurs égales à Tm - ET et de n/2 valeurs égales à Tm + ET est identique statistiquement avec l'échantillon réel puisque les deux échantillons possèdent la même moyenne et le même écart-type. Du point de vue de l'énergie échangée par l'appartement avec:

 

-        les appartements mitoyens

-        l'extérieur de l'immeuble

-        le réseau de distribution: colonnes et radiateurs

 

seule compte la température moyenne;

 

 Appartement

Tmin

Tmax

T moyenne

ET

Tm - ET

Tm + ET

Kapitanffy

18,60

21,20

20,00

0,51

19,49

20,51

Stebach

6,90

21,70

18,97

1,88

17,09

20,85

Voisin*

17,50

20,70

19,11

0,74

18,37

19,85

Couderchet

8,10

21,80

20,72

1,52

19,21

22,24

Calmette

16,30

21,60

20,81

0,74

20,07

21,56

 

 

*Pour cet appartement l’aération du local n’est probablement pas temporaire mais continue (Odeur vu la présence de 2 chiens et de 10 chats)

 

Essais possible à venir :

Augmenter légèrement le débit dans la colonne alimentant Kapitanfy Stebach pour équilibrer avec Couderchet Calmette sans modifier la température sur la génération (Actions possibles : monter la pression de compensation sur la colonne Kapitanfy Stebach et agir sur les parties privatives au niveau du T de réglage et des robinets d’isolement en liaison avec Danfoss)