grande surface rayonnante, quelle économie de chauffage ?

[Paillafond]

Bonjour à tous,

d'avance MERCI à ceux qui pourront me renseigner.

Il est admis que :
- il faut isoler avant toute chose pour limiter les déperditions
- un chauffage par rayonnement permet de baisser la température ambiante, comparé à un chauffage par convection => (temp mur + temp air)/2
- augmenter la surface de l'émetteur permet de baisser la température du fluide caloporteur => planchers, plafonds ou murs chauffants

Je peux faire un peu des trois : améliorer mon isolation, supprimer certains radiateurs, et créer à la place des murs chauffants (peut-être même un plafond chauffant)

Mais, peut-on chiffrer les économies réalisées au niveau de la chaudière par degré gagné, tout en conservant le même confort ?
J'avais retenu qu'un degré de moins permet de faire 7% d'économie sur sa facture de chauffage. Est-ce vrai ?
Comment cela se calcule-t-il ?
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[yves35]

bonsoir,

Mais, peut-on chiffrer les économies réalisées au niveau de la chaudière par degré gagné, tout en conservant le même confort ?
J'avais retenu qu'un degré de moins permet de faire 7% d'économie sur sa facture de chauffage. Est-ce vrai ?
Comment cela se calcule-t-il ?

le chiffre de 7% corresponds à un bâtiment peu ou pas isolé: pour un bâtiment bien isolé cela augmente . De mémoire (faillible )jusqu'à 15% par °K.Travailler à basse température va donc donc être valorisé avec l'isolation. Mais cela dépends aussi avec quoi tu chauffe. S'il s'agit d'un combustible -stock(bois ou fossile) tu as tout intérêt à optimiser le rendement de ta chaudière ,faire la chasse aux pertes de distribution, aux thermosiphons etc....

Un vieux tacot de chaudière peut consommer jusqu'a 6 fois le service rendu (dans ce cas c'est pour l'ecs d'été) soit 600% de surconsommation. C'est un peu moins pire si tu chauffes en même temps. La régulation de la chaudière est primordiale en ce cas.

Travailler avec une basse température permet d'optimiser le solaire et de recueillir de la chaleur par ciel voilé (disons ,tu devines ou est le sud) Tout ceci pour l'aspect technique, il y a également l'aspect tactique qui consiste à réduire les surfaces chauffées . Mais il ne faut pas avoir la malchance d’être tombé sur un architecte ou d'avoir une épouse qui a trop lu de revues de décoration avec des grands volumes ouverts jusqu'au toit, une cuisine communiquant avec toute la maison etc....liste non limitative

Cet aspect tactique (la sobriété) peut être peu couteux à confort égal (une ou deux portes à fermer)

yves

[Paillafond]

Bonjour Yves35

Merci pour ta confirmation : 7 à 15% d'économies, c'st donc vrai.
C'est curieux que l'on ne rencontre pas plus souvent ces valeurs dans les files de discussions ?

Concernant notre "tactique", nous n'occupons que la moitié de la maison en période froide, l'autre est seulement tempérée par les pertes de la cloison centrale.

Je suis en réhabilitation, et ces nouvelles surfaces émetrices sont raccordées sur le chaudière (au gaz naurel), mais à termes c'st le solaire que je vise. J'ai une faible surface orientée Sud Est : 8 m x 1,70. C'est pas très grand, mais il faudra faire avec ....

[cornychon]

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Mais, peut-on chiffrer les économies réalisées au niveau de la chaudière par degré gagné, tout en conservant le même confort ?
J'avais retenu qu'un degré de moins permet de faire 7% d'économie sur sa facture de chauffage. Est-ce vrai ?
Comment cela se calcule-t-il ?

Bonjour,

Je suis comme yves35, non seulement ma mémoire est faillible, mais son temps d’accès est très long.

Le pourcentage de descente en températures est égal au pourcentage d’économie d’énergie.

Il est très facile de gagner 100% d’énergie en baissant de 1°C. Il suffit de vivre dans une maison à 1°C et passer à 0°C

Seuls les écolos purs et durs peuvent économiser 7% en passant d’une température ambiante de 15°C à 14°C.

Chez moi, si je gagne 1°C j’économise 4% d’énergie.

Si tu passes de 1°C à 0°C le gain chauffage est de 100%
Si tu passes de 10°C à 9°C le gain chauffage est de 9%
Si tu passes de 15°C à 14°C le gain chauffage est de 7%
Si tu passes de 20°C à 19°C le gain chauffage est de 5%
Si tu passes de 40°C à 39°C le gain chauffage est de 2.5%
Si tu passes de 100°C à 99°C le gain chauffage est de 1%

[A voir en vidéo sur Futura]

[barda]

Euh... non, cornychon, je crois que tu fais une erreur méthodologique dans ton calcul:

les déperditions sont proportionnelles au delta T entre la température intérieure et la température extérieure; le pourcentage d'économie lié à une baisse de température intérieure dépend donc de la température extérieure; ainsi, si la température extérieure est de 5°,
si tu passes de 20 à 19°, le gain de chauffage est de 1°/(20-7)= env 7%
si tu passes de 15 à 14°, le gain de chauffage est 1°/(15-7)= env 12%
si tu passes de 10 à 9°, le gain de chauffage est 1°/(10-7)= env 33%
si tu passes de 1° à 0°, le gain est nul, puisque cela fait déjà longtemps que tu n'as pas besoin de chauffer; par contre, tu vas te retrouver avec une sévère note de clim..

Errare humanum est, et bien amicalement...

[Paillafond]

Bonsoir

Merci Barda pour cette explication lumineuse qui me permet de savoir d'où viennent ces 7% d'économies, et que je vais mettre en pratique ci-desous immédiatement :

Actuellement, avec mes radiateurs il faut que je chauffe à peu près à 21°C, pour avoir une température résultante confortable de 20°C, alors qu'avec un plancher chauffant, je pourrais limiter la température du fluide caloporteur à 18,5C.

Dans cette hypothèse, pour une température extérieure de -7°C, les économies de chauffage seraient de :
(21 - 18,5) / (20 - 7) = 19%

Ai-je bon dans mes calculs ?

Si OUI, c'est un bon résultat qui m'encourage à agir.

Je poursuis donc mon raisonnement en me posant une autre question : où se situe la limite dans l'extension des surfaces émettrices ?

[barda]

euh... non, c'est (21-18,5)/(20+7)= env 10% (puisque la température extérieure est négative). En fait, choisir -7° comme température extérieure n'est guère pertinent: aucune région n'a une température moyenne de -7 en france en hiver; la température moyenne, c'est plutôt +3 (pour les régions froides) jusqu'à +7 (pour les tempérées); ton calcul ne sera valable que pour 2 ou 3 jours par an...

du coup, je m'aperçois d'une erreur dans mon dernier post: je parle de température extérieure de 5°C, et dans les calculs, je prends 7°; ça ne change pas grand chose au raisonnement, mais quand même, ça fait pas très sérieux... la honte!!!

sur ta deuxième question, je ne connais pas de réponse rigoureuse; en général, on considère qu'une surface "importante" consacrée au chauffage (ex un plancher, un plafond, un mur)suffit à créer un phénomène de "paroi chaude"; mais je suis sûr que des études sérieuses existent. Quand j'étais petit, on parlait d'un cône de 120° depuis la tête du sujet, mais ça n'était qu'un chiffre pratique, sans fondement scientifique, une donnée empirique...

[cornychon]

si tu passes de 20 à 19°, le gain de chauffage est de 1°/(20-7)= env 7%
si tu passes de 15 à 14°, le gain de chauffage est 1°/(15-7)= env 12%
si tu passes de 10 à 9°, le gain de chauffage est 1°/(10-7)= env 33%
si tu passes de 1° à 0°, le gain est nul, puisque cela fait déjà longtemps que tu n'as pas besoin de chauffer; par contre, tu vas te retrouver avec une sévère note de clim..
Errare humanum est, et bien amicalement...

Je ne dis pas que c’est faux mais je ne comprends pas,
Pourquoi (20-7) (15 – 7) (10-7) d’où vient le 7 ?

[Paillafond]

@ Barda : J'ai également fait une bourde, moi aussi,.... c'est sur le signe, alors que j'avais en la tête + 7°C
Donc mes calculs sont justes : 19% d'économies de chauffage pour une température extérieure souvent rencontrée de +7°C, comme actuellement.

Mais j'ai pas tout compris sur la notion de cône ?

@ Cornychon
Voici ce que j'ai compris :
la température de surface des radiateurs est à 21°C, et cela me donne actuellement un sensation de confort à 20°C.
Si, en augmentant la surface des émetteurs, je peux descendre la température de surface des murs chauffants à 18,5°C, tout en conservant le même confort, alors :
Le gain sur les températures intérieures est de 21-18,5 = 2.5 °C
L'écart des températures entre celle ressentie à l'intérieur, et celle de l'extérieur, est de 20 - 7 = 13°C

Selon Barda, le rapport indique les économies de chauffage : 2,5 / 13 = 19,2 %
Et je trouve ce rapport très sympathique ...!!!

Quant aux limites de l'extension des surface des émetteurs, elle va de pair une baisse (proportionnelle ?) des températures de surface des émetteurs, et une première limite sera la physiologie de l'individu qui doit nécessairement lutter contre le refroidissement.

[cornychon]

@ paillafond

Si on augmente la surface des émetteurs tu peux descendre la température de surface pour avoir la même puissance de ton radiateur.

En d’autres termes, avec un radiateur très chaud tu peux avoir une puissance de 2kW.
Si tu mets deux radiateurs ça revient à doubler le premier. Pour avoir les 2 kW tu pourras diminuer de beaucoup la température de surface

Bref, pour moi les règles élémentaires de la transmission de la chaleur ne sont pas prises en compte.
Jusqu’à preuve du contraire, cette manière de voir les choses n’est pas de nature à démontrer que mon approche et fausse.

Pour rester simple, voila ce qui se passe

La résistance thermique globale d’une maison est une constante

R = (T1 – T2) / Φ
R K/W ou °C/W
T1 – T2 en °C
Φ en W

Si je prends un ΔT de 20°C et un flux de 50 W j’ai un R de 20 / 50 = 0,4 °C/W

Avec un R constant de 0.4, si je passe de 20 à 19 j’ai un flux de 19 / 0.4 = 47.5 W

50 – 5% = 47.5
20 – 5% = 19

Si le ΔT est de 15°C le flux de chaleur est de 15 / 0.4 = 37.5 W
Si le ΔT est de 14°C le flux de chaleur est de 14 / 0.4 = 35 W

37.5 – 6.5% = 35
15 – 6.5 % = 14

[barda]

Bon, il y a plus simple comme raisonnement et comme calculs...
laissons de côté le cône de 120°, il faudrait un petit croquis...

1- la température ressentie est, en gros, et en situation d'air peu agité, la moyenne entre la température de l'air et la température des parois
2- les radiateurs ont une surface trop faible pour constituer des "parois chaudes"; c'est la température des murs qui compte
3- si les murs ont (par exemple) une température de 18°, pour avoir une sensation de 19°, il faut chauffer l'air à 20°
4- si une surface importante des parois est à 21°, pour avoir une sensation de 19°, il suffira de chauffer l'air à 17°;
5- les déperditions sont strictement proportionnelles au deltaT entre temp.intérieure et temp.extérieure, le gain en termes de déperditions est donc de 3 degrés...

en fait, c'est un peu plus compliqué que cela, puisque pour que ce raisonnement soit rigoureusement exact, il faudrait que toutes les parois soient à 21°; ce qui serait impossible à réaliser, ou absurde...
retenons simplement qu'un plancher chauffant, ou un plafond chauffant permet de baisser la température de l'air de 2° environ, pour un ressenti identique (dans la zone des 20 degrés environ), donc les déperditions d'autant...

2 degrés en moins, ça représente, avec une température extérieure de 7°, une économie de 2/(20-7)= env 15%, avec une température ext de 0° de 2/20= 10%

pour être plus clair, développons le raisonnement en entier, pour cette situation de 7° à l'extérieur (et pour une maison dont les déperditions calculées sont D par °)
- déperditions si temp intér de 20 dep20= Dx(20-7)
- déperditions si temp intér de 18 dep18= Dx(18-7)
- pourcentage de variation P%= (dep20-dep18)/dep20= (13D-11D)/(Dx(20-7))=2D/(20-7)D que l'on peut simplifier en 2/(20-7) (à multiplier par cent pour exprimer en pourcentage évidemment)

les déperditions sont proportionnelles au delta T entre température intérieure et température extérieure... (c'est là que tu fais une erreur, cornychon, car tu prends 0° comme température de référence; en fait, tu confonds la température intérieure exprimée en degrés Celsius avec le delta T, ce qui n'est vrai que quand la température extérieure est de 0°)

Une grande surface chauffante permet de diminuer la température de l'air intérieur, ce qui diminue d'autant les déperditions donc la consommation...

[cornychon]

les déperditions sont proportionnelles au delta T entre température intérieure et température extérieure... (c'est là que tu fais une erreur, cornychon, car tu prends 0° comme température de référence; en fait, tu confonds la température intérieure exprimée en degrés Celsius avec le delta T, ce qui n'est vrai que quand la température extérieure est de 0°)
Une grande surface chauffante permet de diminuer la température de l'air intérieur, ce qui diminue d'autant les déperditions donc la consommation...

Je prends la loi fondamentale du transfert thermique par conduction qui est
Φ = (T1 – T2) / R
Ou est la référence de 0°C ?

Si j’ai besoin d’un flux d’air chaud permanent de 2kWh pour avoir +20°C à l’intérieur lorsqu’il fait +10°C à l’extérieur, je vais utiliser un radiateur qui pompe 2 kWh au compteur
Que le radiateur ait une petite ou une grande surface d’échange ne change rien, le tout est qu’il dissipe les 2 kWh. Même si c’est un fer à repasser, le tout est qu’il dissipe les 2 kWh

Bref, pour échanger il faut parler la même langue. Ce n’est pas le cas, mais l’essentiel est que tu puises dire les choses telle que tu les ressens.

[caillou]

Bonjour,

je crois que l'approche conduction n'est pas adaptée à la situation puisque certes nous avons de la conduction thermique des parois mais aussi l'air et le ressenti qui n'obéissent pas à cette loi.
Je n'ai pas vérifié les calculs mais si tu vas vers le solaire, tu n'as pas besoin de calcul pour passer aux émetteurs basses t°. C'est une obligation. Le solaire ne sait délivrer en hiver que des t° < 40°C, classiquement. La moyenne est en dessous. Et les radiateurs ne savent pas bien exploiter cela.
Les murs chauffants sont en ce sens bien supérieur aux PCBT, car les parois sont chaudes donc participent aux ressenties.
Moi aussi je suis comme toi, je passe déjà par les émetteurs BT pour le solaire et je suis entrain de compléter l'isolation, et enfin finir par chasser les fuites thermiques résiduelles en dernier.
Après on fait la java !!!

[Paillafond]

Bonsoir à tous

Si, à défaut de plancher chauffant (impossible à réaliser), je rénove mes plafonds pièce par pièce, je reprends mes murs périphériques (à ré-isoler) pour les transformer en émetteurs de chauffage ainsi que la cloison centrale..... alors je peux me chauffer avec de l'eau à 21°C, départ chaudière à 25°C.

Il me semble aussi que plus la surface sera grande, mieux je pourrai "étaler" les grands froids, avec un même pas de tubes.

Qu'en pensez vous ?