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Comment fonctionne un chauffage électrique

Comment fonctionne un chauffage électrique ?

Avec Eni, découvrez tout ce qu’il faut savoir sur l’effet joule et les émetteurs électriques.

Pour comprendre le fonctionnement d’un chauffage électrique, il faut savoir qu’il est basé sur l’effet joule. C’est un fonctionnement très différent du chauffage central, puisque chaque émetteur installé dans une pièce produit la chaleur qu’il diffuse dans cette pièce.

L’effet joule, de quoi s’agit-il ?

Le chauffage électrique fonctionne sur le même principe que le grille-pain ou le four électrique. Il utilise l’effet joule, qui tire son nom de James Prescott Joule, un physicien anglais du 19ème siècle, qui a confirmé la relation entre un courant électrique passant dans une résistance et la chaleur qu’elle produit. Quand le courant électrique traverse un conducteur, il produit un effet thermique qui se traduit par une augmentation de la température du conducteur. C’est cet effet thermique que l’on appelle « effet joule ». L’effet joule peut être recherché pour fournir la chaleur ou la lumière. S’il l’effet joule n’est pas recherché, il produit des pertes d’énergie, comme il arrive pendant le transport du courant électrique.

Au cœur du fonctionnement des émetteurs électriques

Il existe deux sortes d’émission de chaleur : convection et rayonnement. La convection est provoquée par le déplacement d’un fluide (air, eau, huile) au contact de l’émetteur. Elle cumule les deux principes suivants :

  • Tout fluide chauffé voit son volume réduit,
  • Les fluides dont la masse est plus lourde descendent.

Ainsi, si l’on chauffe de l’eau dans une casserole, l’eau chaude (masse réduite) va monter tandis que l’eau froide va redescendre. Dans un logement, l’émetteur électrique par convection chauffe l’air d’une pièce grâce au déplacement de l’air dans la pièce. L’air chauffé monte et « chasse » l’air froid vers le bas.

Quant au rayonnement, il s’agit d’un transfert de chaleur par la lumière. Tout objet chaud émet un rayonnement électromagnétique. Tout corps chauffé émet un rayonnement plus important. Les températures que nous supportons sont dans le spectre des infrarouges. Ces infrarouges ne sont pas visibles à l’œil nu mais le corps en ressent la chaleur. C’est le phénomène produit par les rayons du soleil d’hiver. Dans un logement, l’émetteur électrique par rayonnement chauffe les corps et les parois d’une pièce par l’émission de rayons infrarouges, qui se répandent dans l’air jusqu’à ce qu’ils trouvent un autre matériau ou corps plus froid, comme les murs d’une pièce. La chaleur produite est plus homogène que la chaleur de l’émetteur par convection.

Des émetteurs électriques de tout poil

Les types d’émetteurs électriques sont nombreux. Certains sont dits répartis, c’est-à-dire qu’ils sont insérés dans un plancher, par exemple. Les planchers chauffants disposent d’une surface d’émission très importante, ce qui augmente leur rayonnement. Les émetteurs électriques rayonnants disposent d’un panneau chauffé par une résistance. Le panneau renvoie les rayons infrarouges qui réchauffent la pièce sur une distance importante. Les émetteurs électriques par convection apportent une chaleur immédiate.

Pourtant, ce système de chauffage est celui qui apporte le moins bon confort thermique. En effet, le confort thermique ne dépend pas seulement de l’émetteur thermique mais aussi de l’isolation du logement et du taux d’hygrométrie. Les radiateurs à chaleur douce suppriment la stratification encore présente dans les panneaux rayonnants. Ils apportent un bon confort thermique.

Cependant, le meilleur confort thermique est produit par l’émetteur à inertie utilisant les propriétés de la chaleur douce. Prenons l’exemple du radiateur à fluide caloporteur. La résistance placée en bas de l’émetteur chauffe un fluide qui va chauffer la façade en aluminium. C’est cette façade qui va diffuser la chaleur dans la pièce, par rayonnement. Quand le radiateur est en veille, l’inertie du fluide caloporteur permet une diffusion prolongée de la chaleur. Ce système vous fera profiter d’une chaleur bien stable et homogène.

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