Tout type de chauffage fonctionne selon deux principes : la convection et le rayonnement. Le chauffage par rayonnement est de loin le plus confortable et le plus efficace énergétiquement. Voyons ce qui les différencie au niveau de leur fonctionnement.
Chauffage par convection
Dans ce cas, le système de chauffage chauffe l’air de la pièce. Comme l’air chaud est plus léger, cela produit une circulation d’air : l’air réchauffé sort par le haut du radiateur ; il circule vers le haut de la pièce et s’éloigne de la source de chaleur, « poussé » par l’air qui sort du radiateur.
Cet air se refroidit petit à petit en cédant sa chaleur sur son passage et, étant plus froid, il redescend et traverse la pièce par en bas, jusqu’à repasser à travers le radiateur et être à nouveau réchauffé.
Chauffage par rayonnement
Le rayonnement, c’est le principe de la chaleur du soleil : c’est un flux qui réchauffe les différentes surfaces qu’il rencontre, qui à leur tour vont également rayonner. Le réchauffement de l’air intervient dans un second temps par micro-convection au niveau des surfaces réchauffées.
Le chauffage par rayonnement chauffe donc directement les corps, les parois, les objets. On parle de chaleur « douce » quand elle est émise à basse température, car elle procure une agréable et rapide sensation de confort, souvent très appréciée par les occupants.
Et concrètement ...
Voici un exemple de stratification des températures, c’est-à-dire d’écart de température en fonction de la hauteur :
Pour les radiateurs : 0°C à 0.8°C par mètre en fonction de l’isolation du bâtiment.
Pour les convecteurs, 0.5°C à 1.2 °C par mètre carré en fonction de l’isolation du bâtiment.
Pour les plafonds chauffant basse température : 0°C par mètre (pour tout type de bâtiment)
La chaleur douce diffusée par un plafond chauffant rayonnant reste homogène dans 60 à 90 % de la superficie de la pièce alors que pour un radiateur cette homogénéité de la température tombe entre 3 et 7 %.
Intérêt du chauffage par rayonnement
Le chauffage par rayonnement n’a que des avantages par rapport à la convection :
Un émetteur invisible et polyvalent : La diffusion de la chaleur ou du froid s'effectue grâce à des tubes en PER (polyéthylène réticulé non déformable) insérés dans des plaques métalliques fixées au plafond. Les boucles sont raccordées à un collecteur. Tous les choix de finition sont envisageables : plafond en placoplâtre, enduit plâtre, papier peint, peinture, etc. Cet émetteur est aussi polyvalent : du chaud en hiver et du froid en été avec une consommation faible.
En rénovation, il est plus facile de refaire un plafond que de déménager la pièce entière pour casser le carrelage.
Une longue durée de vie assurée : l'avenir pour ce mode de chauffage rayonnant par système hydraulique est assuré, car le générateur de calories est interchangeable, bois, gaz, pompe à chaleur, bientôt pile à combustible ou vecteur voltaïque. La sensation de confort est identique à celle provenant d'un doux soleil de printemps, la chaleur douce et diffuse se propageant dans l'espace sans obstacle.
Il y a moins de circulation d’air, donc moins de brassage de poussières. La circulation d’air, même un air chaud, provoque de l’inconfort.
L’air a moins tendance à s’assécher.
On a une sensation de chaleur meilleure en chauffant moins : la température ressentie par le corps humain est la moyenne entre la température de l’air et la température des parois de la pièce.
La température est plus homogène, en particulier de haut en bas.
Le plafond chauffant et rafraîchissant à eau est de loin le meilleur chauffage en raison d'un rayonnement doux et homogène. Un plafond chauffant permet de chauffer également les murs et le sol. Il est ainsi possible de marcher pieds nus sur du carrelage sans impression de sol glacial en hiver.