Chauffage Climatisation Énergies

Les systèmes de chauffage sans distribution de chaleur

Dans la majorité des cas au Québec, la chaleur n’est pas distribuée par un réseau de chaleur mais est générée au point d’utilisation grâce à l’électricité. Le Québec bénéficie d’une situation unique en Amérique du Nord avec un coût d’achat de l’électricité extrêmement faible (7,5 ¢ par kilowattheure environ) ce qui incite la population à s’orienter vers ce vecteur d’énergie.

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Homespot hq, CC

Les plinthes électriques

Plinthes électriques
Figure 21: plinthes électriques [18]

Les plinthes électriques, ou plinthes chauffantes, dissipent la chaleur par l’intermédiaire d’une résistance électrique. La température de l’élément s’élève lors du passage d’un courant à cause de la résistance que celui-ci oppose au passage du courant. C’est le même procédé physique qui permet aux plaques électriques de cuisson de fonctionner. On parle d’ « effet Joule ». La chaleur est ensuite cédée à l’air par convection.

Le contrôle de la température se fait soit par un thermostat mural, soit par un thermostat directement incorporé sur la plinthe. La puissance des plinthes peut varier entre 300 et 2500 W et leur longueur s’échelonne entre 0,5 et 3 m. La capacité de chaque élément chauffant doit être déterminée par un professionnel.

Avantages

  • Non seulement les dépenses en électricité sont moindres au Québec mais le coût d’achat des plinthes est relativement peu onéreux également.
  • Les plinthes sont silencieuses et leur entretien est minimaliste. Afin d’éviter les odeurs de poussières carbonisées, il est conseillé de nettoyer les plinthes régulièrement, à l’aspirateur par exemple.

Inconvénients

  • La convection naturelle ne permet pas un mélange homogène de l’air. Un système de chauffage par convection stratifie l’air qui sera plus chaud au niveau du plafond qu’au niveau du sol, quand bien même la précaution d’installation des plinthes au niveau du sol a été prise. L’hétérogénéité de la température de l’air est d’autant plus sensible que la pièce est grande. Des écarts de 4 à 6°C peuvent se faire sentir dans la même pièce,
  • Le système ne dispose d’aucun dispositif pour le traitement de l’air.

Les convecteurs

Comparativement aux plinthes électriques, les convecteurs permettent d’obtenir une température plus homogène dans la pièce chauffée et sont par conséquent associés à un meilleur confort thermique.

Exemple de convecteur électrique
Figure 22: exemple de convecteur électrique [19]

L’air est soumis à un effet de tirage thermique : l’air froid, plus dense, exerce une pression importante à la base du convecteur. En sortie du compresseur, l’air est plus chaud donc moins dense et la pression de l’air est inférieure à la pression de l’air froid. C’est cette différence de pression qui sert de « moteur » à l’air, lequel se déplace des zones de hautes pressions vers les zones de basses pressions. L’air entre donc à la base du convecteur et en sort par le haut.

La vitesse de mouvement de bas en haut étant plus importante dans un convecteur que dans une plinthe, il permet une meilleure homogénéité de la température de l’air dans la pièce.

Avantages

  • Les convecteurs sont faciles à installer
  • L’entretien est minimaliste dans la mesure où ces appareils ne contiennent aucune pièce mobile.
  • Ils ne produisent aucun bruit et requièrent moins d’espaces au plancher que les plinthes traditionnelles
  • L’homogénéité de la température dans la pièce accroît la sensation de confort thermique

Inconvénients

  • Les convecteurs sont plus coûteux à l’achat que les plinthes électriques.

Les ventilo-convecteurs (aérothermes)

Fonctionnement d’un ventilo-convecteur
Figure 23: fonctionnement d’un ventilo-convecteur [7]

Les ventilo-convecteurs sont des convecteurs munis d’un système intégré de ventilation afin d’accentuer l’effet de tirage thermique si le flux d’air est dirigé vers le plafond. Toutefois, pour des raisons de confort thermique, on préfèrera souvent orienter le flux de chaleur vers le bas. Ainsi, l’air chaud réchauffera le bas de la pièce avant de s’élever naturellement. On diminue ainsi la sensation de froid au niveau du plancher.

On recommande l’utilisation des ventilo-convecteurs lorsque les besoins en chauffage sont élevés ou que l’espace disponible pour l’installation de plinthes électriques est insuffisant.

Avantages

  • Les ventilo-convecteurs sont faciles à installer et sont en général directement encastrés dans les murs. Le ventilateur permet une diffusion de la chaleur rapide et convient donc pour de grandes pièces

Inconvénients

  • Dès qu’un système de chauffage est muni d’un système de ventilation, le bruit peut être un des inconvénients majeurs. En pratique, un filtre est disposé en amont du ventilateur de manière à éviter un encrassage du ventilateur par les poussières.
  • Le système ne permet pas le traitement de l’air
  • Si de l’air neuf est utilisé dans le ventilo-convecteur, cela crée un pont thermique avec l’extérieur. Il serait préférable de s’en passer et d’alimenter en air neuf via un autre système.

Les systèmes « mini split »

Pour les systèmes résidentiels et petites unités commerciales, on trouve aussi les unités dites « split », qui tirent leur nom du fait que l’évaporateur (en mode chauffage) est situé à l’extérieur du bâtiment alors que le condenseur se trouve à l’intérieur (si le système est réversible, alors en mode climatisation, on a la situation inverse). Il existe aussi des systèmes « multi split » qui comprennent un condenseur à l’extérieur relié à plusieurs évaporateurs à l’intérieur.

Mini split mural utilisé pour le chauffage et la climatisation
Mini split mural utilisé pour le chauffage et la climatisation. En mode climatisation, la condensation est collectée dans un bac et rejetée à l’extérieur par un conduit. Source : Denis Boyer, Écohabitation

 

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