Dans de nombreuses situations, on a besoin de relever la température dans un endroit bien déterminé, pendant une période plus ou moins longue, rarement plus d’une dizaine d’heures. Parfois aussi, la baisse des températures (en mi-saison) ne suffit pas à justifier la mise en route du chauffage complet d’une habitation, mais on souhaite bénéficier d’un peu plus de confort thermique ici ou là. L’appoint de chaleur demandé peut être fourni par un appareil mobile et/ou temporisé, selon que l’on veut relever la température dans un volume précis et/ou pendant une période définie. C'est le rôle des chauffages d'appoint.
Mobilité et direction de la chaleur
Le type de zone à chauffer et son volume ainsi que la durée moyenne et la fréquence des appoints guident le choix d’un chauffage d’appoint mobile. C’est la situation de mise en œuvre de l’appareil qui détermine en pratique la source d’énergie qu’il consomme.
Le radiateur à combustible liquide (dit "à pétrole") est un appareil
puissant et compact, idéal pour mettre rapidement en température un local dépourvu d’électricité ou occupé occasionnellement. Les appareils les plus modernes (génération “Inverter”) utilisent un brûleur sans tamis qui ne nécessite pas un entretien aussi exigeant que les brûleurs d'ancienne génération et permet de moduler la puissance de chauffage de 20 à 100%. L'inconvénient majeur de ce type de chauffage reste l'
émission de vapeur d'eau, qui peut générer des
problèmes d'humidité et de condensation dans des logements mal ventilés. La corvée du transport et les risques liés au
stockage du combustible ne sont pas à négliger.
Le radiateur à gaz butane chauffe par
catalyse des plaquettes de céramique qui émettent un rayonnement infrarouge abondant et assez directif. Cette réaction se déroule à une température beaucoup plus basse (320°C) que la combustion et n’émet donc pas de NOx et normalement pas de CO. La réduction du poids et du volume des bouteilles favorise les appareils de dernière génération.
Les radiateurs électriques mobiles offrent le choix entre des techniques de chauffage adaptées à des situations diverses :
- les convecteurs sont les radiateurs électriques d’appoint les plus courants et les moins chers, mais pas forcément les plus économiques à l’usage si celui-ci est immodéré ;
- les convecteurs soufflants sont une variante des précédents, plus compacts et munis d’une turbine de brassage de l’air chaud ; ils conviennent notamment pour les salles de bains.
- les radiateurs à bain d’huile fonctionnent comme les appareils fixes à inertie par circulation de liquide caloporteur ;
- les radiateurs céramiques offrent une grande puissance de chauffage sous un faible volume ;
- les radiateurs à tubes infrarouges fournissent un chauffage instantané et assez directif des corps arrosés par leur rayonnement.
Temporisation et régulation des chauffages d'appoint
La notion d’appoint de chaleur peut se comprendre aussi bien dans le temps que dans l’espace, ce qui veut dire qu’elle n’est pas obligatoirement associée à la mobilité de l’appareil de chauffage.
La mise en route et la durée de l’appoint de chaleur peuvent être déterminées par différents dispositifs :
- un appareil qui ne chauffe que quand une personne se place dans son champ d’action doit assurer une mise en température très rapide (céramique ou infrarouge) et sa mise en route peut être commandée par un détecteur de présence ou un relais combiné par exemple à l’éclairage (W.-C. ou salle de bains sans éclairement naturel) ;
- la commande par minuterie permet de mettre en route l’appareil à un moment préréglé (30 minutes avant le réveil d’une personne, par exemple) et de limiter la durée de cet appoint de chaleur ;
- un programmateur permet une gestion très fine des plages de fonctionnement.
La régulation de la puissance calorifique, en intensité et dans le temps, constitue un impératif pour l’efficacité énergétique. Tous les types d’appareils disposent aujourd’hui d’une régulation plus ou moins performante, y compris les
radiateurs à combustion mobiles, à combustible liquide ou à catalyse de gaz. Cette régulation peut d’ailleurs être améliorée par diverses méthodes :
- commande de l’allure de chauffe de l’appareil (s’il est pourvu d’une commande électrique autonome) par une minuterie, à fonctionnement mécanique ou sur piles ;
- pilotage par thermostat d’ambiance placé à quelques mètres de l’appareil.
La combustion et ses sous-produits
Dans les appareils à combustion, la chaleur est dégagée essentiellement par la
combinaison exothermique de l’hydrogène et du carbone avec l’oxygène.
La combinaison hydrogène + oxygène, dégage la plus grande quantité de chaleur et crée de la vapeur d’eau. En revanche, la combinaison du carbone et de l’oxygène génère du dioxyde de carbone (gaz carbonique CO2) et, quand elle est incomplète, du monoxyde de carbone (CO). Un combustible produit donc d’autant plus de ces résidus gazeux indésirables (et même très dangereux pour le CO) qu’il contient de carbone, ce qui est le cas des produits pétroliers.
Le méthane, constituant principal du gaz naturel, est le carburant courant ayant le moins de carbone, donc le plus “propre”.
Mais comme l’air contient environ deux fois plus d’azote que d’oxygène, toute combustion à mélange d’air crée forcément des oxydes d’azote (NOx), en quantité plus ou moins importante selon la température à laquelle se déroule la réaction.
C’est l’émission de NOx qui constitue la principale participation des chauffages domestiques à la pollution urbaine.
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