Chauffage électrique

Le chauffage électrique est un appareil chauffant qui équipe l'habitat, les mobil-homes, les caravanes et les camping-car. Il rencontre un certain succès en complément d'un chauffage existant, ou en amélioration d'habitat, complétant un autre mode de chauffage.

Le chauffage électrique qui est facile à réguler comportait traditionnellement un thermostat pour chaque appareil. Même si chaque pièce peut toujours avoir sa consigne de température particulière, la technologie électronique « Fil-Pilote » permet de centraliser le pilotage.

Tous les radiateurs électriques utilisent une résistance électrique qui produit la chaleur par Effet Joule, comme dans le fer à repasser, la bouilloire, le grille-pain, le chauffe-eau, la couverture chauffante, etc.. Un radiateur électrique transforme 100 % de l'énergie électrique en énergie calorifique mais son efficacité dépend aussi de la technologie employée.

- Le convecteur :

Le convecteur est un appareil caissonné dont la hauteur de la colonne d'air interne chauffé (par une simple résistance économique) provoque par convection naturelle le mouvement d'air nécessaire à la diffusion de la chaleur produite ainsi qu'au renouvellement de la colonne d'air par « effet siphon » et à l'aspiration de la couche la plus fraiche proche du sol. Son faible rendement est lié aux stratification thermique de l'air, un fort gradient vertical (écart de température), les calories se sur-dispersant vers les plafonds, en atteignant fort mal leurs objectifs de réchauffer l'air de la pièce. Le mauvais rendement se double d'effets très pervers de stratification hygrométrique très inconfortable et d'un très mauvais usage de l'inertie thermique du volume chauffé (accumulations thermiques dans toutes les masses, y compris le sol et le mur).

- Le radiateur radiant :

Le radiateur radiant appelé aussi radiateur rayonnant ou infrarouge projettent les calories principalement par ondes électromagnétiques, les répartissant dans les directions privilégiées choisies. Ces ondes rencontrant les obstacles qui accueillent alors les calories, les rendent ensuite à l'atmosphère (par réflexion et par absorption).

- Le chauffage par accumulation :

Le chauffage par accumulation est intéressant dans les pays disposant d'un tarif « heures creuses », les techniques d'accumulation permettent de concentrer ses consommations en heures creuses du réseau électrique (tarifs très avantageux) et donc de ne pas surcharger le réseau pour les utilisations classiques pendant le reste du temps.

- Le chauffage infrarouge rayonnant :

La directivité des rayons lumineux, permet une bonne efficacité de chauffage mais sur une distance réduite ce qui explique son utilisation, entre autres, dans les salles d'eau.

- La technique de pompe à chaleur :

Caractérisée par le climatiseur réversible permet d’améliorer le rendement dans des rapports de trois à cinq par rapport au chauffage électrique traditionnel, voir plus avec la géothermie.

- Le radiateur électrique :

Depuis quelques années, les modes de chauffage à l'électricité n'ont cessé d'évoluer pour améliorer non seulement l'efficacité de ce type de chauffage mais aussi le confort qu'il apporte.

- Le radiateur à inertie sèche avec cœur de chauffe en brique réfractaire :

Le radiateur à inertie tient son nom de son principe de fonctionnement : il accumule la chaleur et la restitue ensuite lentement. Il existe deux types de radiateurs à inertie : les radiateurs à inertie sèche, dont le cœur de chauffe, chauffé par une résistance, est dans un matériau réfractaire (brique en céramique, en granit ou en pierre de lave) et les radiateurs à inertie fluide, dans lesquels circule un fluide caloporteur, également chauffé par une résistance. Quel que soit le modèle, le cœur de chauffe accumule la chaleur pour la restituer, par rayonnement, conduction et convection, de manière régulière et homogène. Comme le cœur de chauffe accumule la chaleur, le radiateur à inertie continue de chauffer, même lorsqu'il est éteint. Cela permet d'éviter les variations brutales de température. Le radiateur à inertie est réputé pour le confort qu'il procure.

- Le radiateur à fluide caloporteur :

Le radiateur à fluide caloporteur est un radiateur à inertie, basé sur le même principe qu'un radiateur électrique classique mais un fluide caloporteur permet, grâce à sa chaleur massique, de stabiliser la température du radiateur entre deux périodes de chauffe, ce qui améliore le confort et l’efficacité du chauffage.

- Le ventilo-convecteur :

Il s'agit du même principe que le convecteur classique, auquel, dans le caisson, un ventilateur est ajouté afin de forcer le flux d'air. Dans certains systèmes, le flux d'air est inversé, le but de cette inversion étant de chauffer en priorité la pièce au niveau du sol afin d'éviter la sensation de « pied froid. » Dans les locaux professionnels, le principe est repris par les rideaux d'air trouvés à l'entrée des magasins, ou encore par les aérothermes, qui sont de gros caissons de ventilation munis d'une résistance puissante, capable de chauffer un grand local. Le principe est repris par les cassettes des systèmes climatisation fixés en hauteur où elles prennent l'air le plus chaud, le refroidissent, puis le soufflent vers le bas et le centre de la pièce où la fraîcheur est nécessaire.

- Le panneau rayonnant :

Le panneau rayonnant chauffe, comme son nom l'indique, par émission de rayonnement infrarouge, similaire au principe du soleil ou du feu de camp : le rayonnement est absorbé par les corps, les murs, les meubles, ce sont ces surfaces qui transforment le rayonnement en chaleur.

Il existe plusieurs types de panneaux rayonnants selon les caractéristiques des émetteurs utilisés : IRL (infrarouge long ; basse température), IRM (infrarouge moyen), IRC (infrarouge court). En fonction des utilisations, le type d'infrarouge adapté doit être choisi :

- en logement et tertiaire, des IRL seront utilisés comme les planchers ou les plafonds rayonnants intégrant les émetteurs dans les structures ou des panneaux rayonnants proprement dit qui chauffent par rayonnement et convection.

- en gros tertiaire et industrie, de l'IRM sera utilisé, généralement sous forme de cassettes rayonnantes.

- en industrie en chauffage de poste, en process, dans les très grands bâtiments (églises, gymnases, gares) ou en extérieur, de l'IRC sera utilisé sous forme de projecteurs équipés de lampes halogènes spécifiques. Les appareils IRC équipent les fours à peintures, les machines destinées à la fabrication des bouteilles en plastique et trouvent de nombreuses applications en séchage comme en cuisson.

- Le chauffage au sol :

Dans le sol de l'habitation, des résistances sont noyées avec une ou plusieurs sondes de température, le tout étant branché sur un boîtier de régulation. La température du sol ne doit pas excéder 28 °C afin d'éviter le phénomène de jambes lourdes. Ce n'est ni plus ni moins que l'application électrique des chaudières à circulation d'eau chaude. Elles présentent tout de même un intérêt en cas de couplage biénergie. Cette application présente l'avantage d'être réversible et permet un changement d'énergie à moyen terme, pour aller vers une énergie renouvelable et faiblement émettrice en CO2, de type bois ou solaire. Les planchers radiants, eux, interdisent tout changement à faible coût du fait de l'inexistence d'un réseau hydraulique. Il existe également un système de chauffage par le sol qui fonctionne en 24 V et qui ne demande aucun entretien tout au long de sa vie. C'est une trame chauffante à base de polymère de carbone qui possède un système unique d'autorégulation à base de nanotechnologie permettant des économies d'énergie importantes.

- La pompe à chaleur :

Un autre type de chauffage électrique est le système dit de pompe à chaleur dont un exemple est le climatiseur réversible, qui permet de générer de la chaleur avec un bien meilleur rendement qu'aucun autre chauffage électrique surtout dans les zones tempérées. Ce système peut prendre comme source l'air ambiant extérieur mais aussi utiliser la chaleur du sol à l'aide d'un puits canadien ou de la géothermie plus ou moins profonde. Les climatiseurs réversibles tendent à supplanter les radiateurs électriques du fait de leur COP plus avantageux et des économies qu'ils génèrent.

Avantages du chauffage électrique

Installation simple, fonctionnement écologique, tarif réglementé, faible besoin en entretien, sécurité maximale, etc. Le chauffage électrique a énormément d’avantages :

- Une installation très simple et peu onéreuse : bien qu’il nécessite un réseau électrique spécifique, le chauffage électrique est très simple à installer et ne nécessite pas de disposer d’une place de stockage de l’énergie. Cette simplicité en fait un mode de chauffage peut onéreux à l’achat.

- Sain, propre et écologique : contrairement à d’autres solutions de chauffage, le chauffage électrique n’implique pas de combustion et ne génère pas de saleté, pas de fumée et pas de pollution directe. L’impact carbone du chauffage électrique est relativement faible en France où la production d’électricité est particulièrement décarbonée grâce au nucléaire.

- Un tarif réglementé et modulable : la réglementation des tarifs de l’électricité en France et l’existence d’options (Heures Pleines/Heures Creuses, Tempo…) lisse quelque peu la hausse générale des coûts de l’énergie.

Entretien facile : l’entretien d’une installation électrique de chauffage est quasi inexistant et cette dernière n’est pas soumise à une obligation annuelle spécifique.

- Un large choix de radiateurs : du simple convecteur au radiateur à inertie en passant par le panneau rayonnant, les fabricants proposent une large gamme de radiateurs électriques adaptés à tous les budgets.

- Une installation sûre : le chauffage électrique est relativement sûr dès lors que les équipements utilisés répondent aux normes en vigueur. Pas de risque d’explosion.

- Facile à réguler : le chauffage électrique est facile à réguler via un thermostat d’ambiance et très réactif. Il permet donc d’adapter rapidement la température de la pièce au niveau souhaité.

Inconvénients du chauffage électrique

Inadapté aux grandes surfaces, tarifs en hausse constante, une chaleur peu homogène, assèchement de l’air intérieur, absence d’aides écologiques, etc. Le chauffage électrique a aussi ses inconvénients :

- Inadapté aux gros volumes : si l’électrique est parfaitement adapté aux pièces de petit et moyen volume, il n’est pas le mode de chauffage le plus adapté aux grands volumes.

- Une énergie en hausse : si l’électricité a longtemps été bon marché en France elle est en augmentation régulière depuis une dizaine d’année. Aujourd’hui, l’électrique est le mode de chauffage le plus cher en France.

- Une chaleur pas toujours bien répartie : selon le type de radiateurs, la chaleur électrique n’est pas toujours bien répartie dans la pièce. Un manque d’homogénéité qui nuit au confort.

- Une chaleur sèche : l’électrique a tendance à assécher l’air ambiant. Or, un taux d’humidité minimal est nécessaire pour les muqueuses et les bronches.

- Absence d’aides : le chauffage électrique n’est, à l’heure actuelle, éligible à aucune aide ou incitation fiscale particulière.

Très clairement, le chauffage électrique ne devrait concerner que les logements parfaitement isolés ou bénéficiant d’un autre moyen de chauffage (cheminée à insert, poêle à granules…). S’il est une solution pertinente pour les petits logements bien isolé; sa rentabilité est plus que douteuse en tant que mode unique de chauffage des grandes surfaces. Dans tous les cas, il est vivement conseillé de s’équiper de radiateurs de dernière génération à inertie qui offrent aujourd’hui la solution la plus pertinente en matière de confort et de rentabilité. Un surcoût à l’achat rapidement rentabilisé quand il remplace de vieux convecteurs !