Technologie et histoire du chauffage radiant

Anonim

Alors que les origines du chauffage par rayonnement au sol remontent à la nuit des temps, la technologie n'a atteint sa maturité que ces dernières années. Aujourd'hui, il fonctionne aussi bien que tout autre système traditionnel, sinon mieux, et fonctionne au moins 25 % plus efficacement que les systèmes à air pulsé, le type de chauffage le plus répandu aux États-Unis. De plus en plus de consommateurs choisissent le chauffage radiant, non seulement pour les économies d'énergie qu'il procure, mais aussi pour ses avantages en matière de qualité de l'air intérieur et sa capacité à libérer les propriétaires de la tyrannie des radiateurs, des plinthes et des évents. Cela dit, beaucoup se demandent pourquoi le chauffage radiant n'est pas dans plus de foyers américains, surtout compte tenu de sa popularité à l'étranger (en Europe et en Asie, 40 et 80 % des maisons, respectivement, sont chauffées par un système radiant). Eh bien, bien que ce soit maintenant un produit viable, cela n'a pas commencé de cette façon.

Les tout premiers systèmes de chauffage par rayonnement sont apparus dans l'Empire romain. Dans les maisons des citoyens les plus riches, les murs et les sols étaient renforcés par de minces chambres appelées hypocaustes. Les incendies autour du bâtiment alimentaient en chaleur ces hypocaustes, qui à leur tour réchauffaient les espaces intérieurs de la maison. À peu près à la même époque, de l'autre côté du globe, le système ondol coréen chauffait les maisons au moyen de feux de cuisson qui transmettaient la chaleur de la cuisine à une série de pierres stratégiquement positionnées. Ces pierres absorberaient la chaleur et la rayonneraient lentement vers l'extérieur. Bien que primitif par rapport aux produits de chauffage radiant finement réglés et sans entretien disponibles aujourd'hui, le fait que la technologie de base existe depuis si longtemps témoigne de la sagesse simple de sa conception.

Aux États-Unis, ce n'est autre que l'éminent architecte Frank Lloyd Wright qui a le premier introduit le concept de chauffage radiant auprès d'innombrables Américains. Bien sûr, Wright était en avance sur son temps à plus d'un titre, ce n'est donc que des décennies après sa mort que la chaleur rayonnante est finalement apparue.

Lorsque les préoccupations environnementales sont apparues dans les années 1970 et 1980, un groupe diversifié de professionnels et d'amateurs a commencé à tester divers modes de construction non traditionnels. Dans ces efforts expérimentaux, les principes du chauffage radiant étaient souvent alignés sur l'énergie solaire. Une configuration typique mettrait un sol en béton, peint d'une couleur sombre, sous une fenêtre ensoleillée orientée au sud. Tout au long de la journée, le soleil chauffait le béton, puis à la tombée de la nuit et à la baisse des températures, le béton renvoyait de la chaleur dans la maison. Cela fonctionnait bien pour le chauffage d'appoint, mais il ne pouvait pas chauffer toute une maison pendant la saison hivernale.

Dans la phase de développement suivante, le chauffage radiant a fait un grand pas en avant pour devenir sa propre entité, un système actif capable de fournir de la chaleur avec ou sans l'aide du soleil. Ingénieusement, des tubes hydroniques ont été installés dans le sol en béton. L'eau chauffée par la chaudière pourrait être pompée à travers les tubes, chauffant le béton en l'absence de soleil. Le seul problème maintenant était le béton. Alors que sa masse thermique s'était avérée un atout auparavant, elle ralentissait désormais le système. Non seulement le béton mettrait trop de temps à chauffer, mais il continuerait également à rayonner pendant plusieurs heures après que le thermostat ait été abaissé ou éteint.

La réponse, a trouvé Warmboard, était de combiner des tubes hydroniques avec de l'aluminium léger et hautement conducteur. Comparé au béton, l'aluminium est 232 fois plus conducteur. Ainsi, lorsque l'eau chauffée circule dans les tubes hydroniques à l'intérieur des panneaux en aluminium, le métal transfère rapidement la chaleur à la maison. Les panneaux conduisent la chaleur si efficacement qu'ils peuvent être utilisés sous n'importe quel type de revêtement de sol, qu'il s'agisse de carrelage, de bois franc ou même de moquette à poils épais.

Des produits globalement similaires existent sur le marché, mais Warmboard est le seul en termes d'efficacité et de conductivité. En termes simples, Warmboard nécessite le moins d'énergie de tout système radiant pour maintenir une température confortable dans la maison. On estime que Warmboard peut atteindre la température cible avec de l'eau 30 degrés plus froide qu'un système concurrent n'aurait besoin pour obtenir des résultats comparables. Cette efficacité signifie que votre fournaise n'a pas besoin de travailler aussi dur et que vous économisez 10 à 20 % supplémentaires sur les coûts énergétiques, au-delà de ce que vous économisez déjà en choisissant la chaleur rayonnante par rapport à un système traditionnel.

Il a peut-être fallu quelques milliers d'années pour y parvenir, mais le chauffage radiant est enfin arrivé.

Après un hiver long et rigoureux qui a vu des chutes de neige record et des températures basses, il est naturel d'attendre avec impatience le temps plus clément à venir. Mais ne laissez pas l'arrivée du printemps vous distraire de la réalité que, si vous étiez mal à l'aise à la maison pendant les mois froids, vous risquez de l'être à nouveau. Et ce n'est qu'une question de temps avant le retour de l'hiver. Alors plutôt que d'attendre que le temps se corse à nouveau, profitez de l'intersaison pour réévaluer le chauffage de votre maison. Il n'existe peut-être pas de système parfait, mais bon, nous sommes en 2015 : vous méritez un chauffage qui fonctionne efficacement pour créer un confort constant. Cela fait-il un moment que vous n'avez pas examiné vos options pour la dernière fois ? Lisez la suite pour un examen des trois principaux problèmes qui entrent en ligne de compte dans la prise de décision en matière de chauffage domestique aujourd'hui.

CONFORT

La chaleur, c'est la chaleur, non ? Tort. Si vous avez un radiateur, une plinthe ou un chauffage à air pulsé, vous savez que le thermostat ne fait qu'approcher la température de votre maison. Il ne peut pas fournir une lecture précise, car la température intérieure fluctue, non seulement d'une pièce à l'autre, mais d'un coin d'une pièce à l'autre. En règle générale, il fait plus chaud près de l'unité de chauffage et beaucoup plus frais plus loin. Ainsi, selon l'endroit où vous êtes debout ou assis, vous pouvez vous sentir trop chaud ou pas assez chaud. Avec le chauffage à air pulsé, le type le plus répandu en Amérique, les températures sont particulièrement variables, grâce à l'effet de montagnes russes de l'allumage et de l'extinction du système. Lorsque la chaleur commence, des souffles d'air chaud se précipitent dans l'espace jusqu'à ce que la température cible soit atteinte. Ensuite, le chauffage s'éteint soudainement et reste éteint jusqu'à ce que la pièce soit suffisamment froide pour remettre le système en marche. Est-ce que tout cela est confortable ? Pas vraiment.

Si vous voulez une chaleur constante et uniforme dans votre maison, une option consiste à renoncer aux systèmes traditionnels en faveur de la chaleur rayonnante. La technologie existe depuis des années, des siècles, en fait, mais ce n'est que plus récemment qu'elle est devenue une solution viable pour toute la maison. Dans ce type de système, la chaleur arrive, non pas via des évents ou des unités autonomes, mais à partir de panneaux sous le sol. Des panneaux, chacun inséré avec un tuyau d'eau chaude, se trouvent sous le matériau de sol de votre choix, fournissant de la chaleur à l'espace au-dessus de manière silencieuse, invisible et d'une manière constante et enveloppante. Certes, il y a des avantages esthétiques à un système de chauffage qui ne vous oblige pas à décorer autour de radiateurs encombrants ou de plinthes murales. La qualité de l'air est également bénéfique, car il n'y a pas de conduits de propagation de la poussière et d'exacerbation des allergies en jeu ici. Mais pour les propriétaires qui veulent plus de chaleur que toute autre chose, la raison de choisir un système radiant est que sa conception et sa technologie assurent toujours un confort maximal.

ZONAGE

À une époque où les coûts énergétiques n'étaient pas si prohibitifs, il aurait peut-être été judicieux d'installer un système tout ou rien, un système qui n'offrait aucun compromis entre le réglage « off » et le fonctionnement à plein régime. Les temps ont changé. Aujourd'hui, des systèmes innovants permettent aux propriétaires de cibler différentes températures pour différentes parties de la maison. Donc, si vous dormez dans une chambre au deuxième étage, vous n'avez plus besoin de couvrir les frais nécessaires pour maintenir le premier étage inoccupé à 70 degrés. Bien qu'il ne soit pas toujours impossible d'obtenir un chauffage zoné avec des systèmes traditionnels, les nouvelles technologies s'adaptent au zonage dès le départ. Warmboard, l'un des principaux fabricants de produits radiants, désigne un thermostat distinct pour des zones distinctes, permettant aux clients de minimiser la consommation d'énergie domestique. De plus : dans une famille dont les membres préfèrent des températures différentes, le zonage permet à chacun de passer l'hiver confortablement.

DES ÉCONOMIES

Isolation, coupe-froid, calfeutrage - ce sont toutes des armes précieuses dans la lutte pour l'efficacité énergétique et le chauffage à moindre coût, mais il n'y a pas grand-chose que l'étanchéité de la maison puisse faire. En d'autres termes, vous pouvez isoler chaque mur et boucher chaque fuite d'air, mais si votre système de chauffage consomme une quantité d'énergie relativement importante dans l'effort d'atteindre et de maintenir une température intérieure confortable, vous allez inévitablement être coincé avec un mois conséquent. -factures de services publics au mois.

C'est l'une des raisons pour lesquelles de plus en plus de propriétaires passent au radiant. Par rapport au chauffage à air pulsé, les systèmes radiants fonctionnent au moins 25 % plus efficacement, selon une étude menée par la Kansas State University en collaboration avec l'American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. En partie, le rayonnement excelle en efficacité car, contrairement aux systèmes à air pulsé avec des conduits imparfaits, le premier n'est pas vulnérable aux pertes de chaleur. Ainsi, alors qu'une fournaise à air pulsé doit faire des heures supplémentaires, consommant de l'énergie supplémentaire pour compenser ses pertes, les panneaux radiants ne gaspillent pratiquement aucune énergie lors de leur fonctionnement.

Tous les systèmes de chauffage radiant ne maximisent pas les économies des propriétaires. Certes, la technologie de base offre des avantages en termes d'efficacité, mais les composants individuels du système font également une grande différence. Par exemple, dans certaines installations radiantes, des tubes hydroniques (ou des serpentins électriques) sont encastrés dans une dalle de béton lent qui met des heures à chauffer et à refroidir. Voyant les limites du béton, des fabricants comme Warmboard sont passés au revêtement de panneaux de sous-sol en aluminium hautement conducteur. Ici, la chaleur réagit aux réglages du thermostat, non pas progressivement, mais plus ou moins instantanément. De plus, comme l'aluminium transfère la chaleur si efficacement, la chaudière domestique peut chauffer l'eau du système à une température inférieure à celle requise par d'autres systèmes. En fin de compte, vous pouvez économiser de l'argent sur le chauffage domestique en choisissant n'importe quel système radiant, mais parmi tous les fabricants offrant des produits radiants, Warmboard peut vous faire économiser le plus.

Cet article vous a été présenté par Warmboard. Ses faits et opinions sont ceux de BobVila.com.