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Chaleur de l’air

Les convecteurs à eau constituent une catégorie étendue d’équipements de chauffage qui sont utilisés dans le monde entier depuis des décennies, au même titre que les radiateurs. Ils diffèrent sensiblement de leurs homologues rayonnants par leur mode de fonctionnement et leur mode d’utilisation. Le radiateur chauffe l’air et diffuse la chaleur sous forme d’ondes infrarouges. Le convecteur a une tâche plus simple – il est conçu pour réchauffer l’air uniquement.

Convecteurs

Le principe du convecteur est basé sur les simples lois de la physique : l’air froid qui traverse l’échangeur de chaleur est chauffé et monte vers le haut. Cela permet la circulation de l’air dans la pièce. Contrairement au chauffage par radiateurs, le chauffage par convection implique une plus grande différence de température entre l’air près du sol et sous le plafond, car l’air chauffé monte au-dessus du plafond. Les convecteurs ne parviennent pas du tout à éviter la chaleur rayonnante. Un effet de chauffage radiant dit secondaire se produit lorsque l’appareil fonctionne : l’air chaud du plafond chauffe le plafond et la surface du plafond commence à rayonner de la chaleur et à la transférer aux objets de la pièce.

Les convecteurs n’étant pas conçus avec des surfaces rayonnantes, il n’est pas nécessaire de les laisser exposées et d’assurer une propagation sans entrave des ondes thermiques dans la pièce. Le convecteur peut être installé derrière un écran décoratif, caché derrière des éléments intérieurs – mais seulement si les objets environnants ne gênent pas la circulation de l’air.

Les convecteurs sont largement représentés par des marques nationales et étrangères Boki, Isan, Jaga, Kampmann, Kermi, Klima, Minib et bien d’autres .

AVEC OU SANS VENTILATEUR

Malgré le principe général de fonctionnement des convecteurs, ils le mettent en œuvre de différentes manières. Les appareils présents sur le marché en fonction du type de convection sont généralement divisés en deux types : à convection forcée et à convection naturelle.

Forcée implique l’utilisation de ventilateurs axiaux ou tangentiels – ils aspirent l’air à l’intérieur et augmentent le modèle de renouvellement de l’air. Un ventilateur tangentiel a une roue sur toute sa longueur et se déplace le long de l’échangeur de chaleur ; un ventilateur axial, par contre, est à l’extrémité et dirige l’air le long de l’échangeur de chaleur, mais peut ne pas « atteindre » l’extrémité du convecteur. Les appareils à convection forcée présentent de nombreux avantages – par exemple, vous pouvez fabriquer un meilleur appareil en disposant les lamelles plus fréquemment – l’air pressurisé par le ventilateur traversera toujours les appareils à grande vitesse. Cependant, il y a aussi des inconvénients. Tout d’abord, les moteurs de ventilateurs ont besoin d’une alimentation électrique, et le convecteur devra donc être raccordé au réseau électrique, ce qui n’est pas toujours possible. Et parfois, ce n’est pas sûr – par exemple, dans les piscines et autres locaux humides, il existe des modèles spéciaux avec des ventilateurs alimentés en courant continu à basse tension – ils ne peuvent pas provoquer de choc électrique. Il existe également des modèles dotés d’un ventilateur à distance qui envoie l’air au convecteur par le conduit depuis une autre pièce. Deuxièmement, un ventilateur est un dispositif mécanique qui fait du bruit lorsqu’il fonctionne.

Les convecteurs à convection naturelle, quant à eux, sont silencieux, car ils ne comportent pas de ventilateur. Avec ces modèles, l’air entre dans le convecteur par une voie naturelle – il est aspiré et circule à l’intérieur du convecteur, puis se réchauffe et revient dans la pièce. Ils ne nécessitent pas non plus d’alimentation électrique, ce qui simplifie l’installation. Mais la convection naturelle requiert certaines conditions. Il n’y a aucune restriction quant à la fréquence de pose des ailettes dans l’échangeur de chaleur, par exemple. D’une part, plus il y a de lamelles, plus il peut dégager de la chaleur, mais d’autre part, trop de lamelles peuvent réduire le débit d’air du convecteur et empêcher la libre circulation de l’air dans l’appareil. C’est pourquoi l’espacement des lamelles est soigneusement planifié afin qu’elles n’entravent pas le flux d’air et qu’elles chauffent le plus efficacement possible. Certains convecteurs à convection naturelle peuvent être équipés de ventilateurs axiaux qui augmentent la puissance des appareils si nécessaire, en augmentant le flux d’air qui les traverse. Cependant, dans ce cas, vous devez déjà installer une alimentation électrique et ils ne seront pas très silencieux lorsque les ventilateurs fonctionnent.

Convecteurs

SUR LE MUR, SUR LE SOL, À L’INTÉRIEUR DU SOL

Les convecteurs peuvent être installés selon les types d’installation suivants : convecteurs au sol, convecteurs sur pied et convecteurs muraux.

Le convecteur de sol est un appareil d’un genre particulier. Son corps de convecteur est « enterré » dans le sol de la pièce ; l’échangeur de chaleur est encastré dans une niche à l’intérieur de la pièce. Un tel convecteur est généralement recouvert d’une grille décorative par le haut qui se trouve au niveau du sol. Les grilles sont généralement assez solides pour qu’on puisse marcher dessus. Les convecteurs de sol présentent un avantage important par rapport aux autres appareils de chauffage radiateurs, convecteurs muraux et de sol : ils sont à peine visibles et peuvent fournir une puissance de chauffage très élevée selon le type de convection, la construction de l’échangeur de chaleur et d’autres facteurs . C’est pourquoi ils sont largement utilisés dans les cas où vous devez chauffer la pièce mais ne voulez pas d’objets inutiles qui attirent l’attention. Le vitrage panoramique en est un exemple. Les grandes vitres sont impressionnantes et offrent une bonne vue, mais les radiateurs ou convecteurs standard peuvent bloquer la vue – ils ont une certaine hauteur. Les modèles d’étage internes, en revanche, n’obstruent pas la vue car ils sont situés presque entièrement sous le niveau du sol. Mais ils chauffent efficacement les fenêtres L’air froid descend le long des vitres et, dans la partie inférieure, entre dans la grille du convecteur, à l’intérieur duquel il traverse l’échangeur de chaleur et est expulsé sous forme d’air chaud. Ce type de convecteur est également utilisé pour le chauffage périphérique des locaux et dans certains autres cas.

Les modèles de convecteurs de sol intérieurs diffèrent par la profondeur de l’enceinte, le nombre d’échangeurs de chaleur et le type de convection. La profondeur est l’un des facteurs qui limitent les possibilités d’installation du convecteur de sol, car tous les sols ne peuvent pas l’accueillir. Les appareils plus profonds peuvent avoir une hauteur de plusieurs dizaines de centimètres et, en règle générale, il s’agit d’appareils à rendement plus élevé. Ils ne sont pas conçus pour être installés aux étages supérieurs des bâtiments ; ils sont généralement installés au rez-de-chaussée. Au contraire, les modèles peu profonds de quelques centimètres seulement permettent une installation dans n’importe quelle chape, et pas seulement au premier étage. Mais le rendement de ces modèles sera également inférieur à celui des convecteurs de sol.

Comme seule la grille reste visible dans le convecteur de sol fini, les fabricants accordent une attention particulière à sa décoration. Ils peuvent être fabriqués dans différents matériaux – métal acier, aluminium , bois, etc. d. Les caillebotis métalliques sont plus résistants, ils peuvent être plus fins et les barres qui les composent peuvent être positionnées à la fois transversalement à la grille et longitudinalement. Le métal, cependant, peut être chauffé par l’air et commencer à rayonner de la chaleur, ce qui aggravera l’aérodynamisme du convecteur, réduisant sa capacité et, par conséquent, son rendement. Il convient toutefois de préciser que ce phénomène n’influence que faiblement le rendement thermique final. Les grilles en bois sont moins sujettes à ce phénomène, mais elles présentent aussi des inconvénients. les tiges en bois sont plus fragiles que celles en métal et sont donc plus épaisses afin d’augmenter leur résistance, ce qui diminue la capacité du convecteur et sa position transversale. Les fabricants produisent des grilles de différentes couleurs et proposent également des cadres de différents types et couleurs, de sorte qu’il est facile de choisir un cadre qui s’adapte au style de n’importe quel intérieur.

L’architecture contemporaine des bâtiments ne se limite pas aux lignes droites, c’est pourquoi, outre les convecteurs de sol droits, des modèles angulaires plus compliqués et même radiaux sont possibles. Ces dispositifs sont généralement fabriqués sur commande et moyennant un supplément pour les conceptions non standard.

Il est préférable de planifier l’installation des convecteurs de sol dès la phase de construction d’un bâtiment afin de prévoir des évidements pour ceux-ci. En même temps, les modèles bas sont compatibles avec une couche de chape si la nouvelle couche de chape est suffisamment épaisse pour accueillir l’enceinte du modèle . Il n’est pas souhaitable d’installer les convecteurs de sol dans un podium créé spécialement pour eux – s’ils ne sont pas au même niveau que le sol, les appareils fonctionneront moins bien.

Les convecteurs de sol et les convecteurs muraux se distinguent principalement par leurs dimensions. Les unités murales sont généralement assez hautes et sont fixées au mur. Pose au sol – basse et compacte, dans certains cas elle remplace avec succès la pose au sol – par exemple pour le chauffage de pièces avec de grandes vitres. Grâce à leur faible hauteur, les modèles sur pied passent inaperçus et peuvent être facilement dissimulés, même derrière un meuble. Il existe également des modèles dits de socle, des convecteurs de très faible hauteur jusqu’à 200 mm , si compacts qu’ils sont à peine perceptibles et peuvent être utilisés pour le chauffage périphérique.

Les convecteurs muraux et de sol sont divisés en modèles avec et sans couvercle. C’est apparemment simple : un appareil avec un échangeur de chaleur nu est un convecteur sans couvercle et un appareil avec un couvercle à l’intérieur d’un boîtier fermé. Dans la pratique, cependant, ce n’est pas le cas. La caractéristique la plus distinctive du convecteur avec couvercle est que le couvercle ne joue pas un rôle décoratif mais pratique, c’est-à-dire qu’il crée un courant d’air supplémentaire pour améliorer la circulation de l’air. En outre, la gamme de modèles de convecteurs peut inclure des appareils dotés d’un échangeur de même taille mais de couvercles de différentes hauteurs – les plus hauts sont plus efficaces mais prennent également plus de place. L’échangeur de chaleur de ces convecteurs se trouve généralement en bas, plus près du sol. Le convecteur sans la coque – la coque cache l’échangeur de chaleur ou sert uniquement à des fins décoratives – pour dissimuler l’échangeur de chaleur et le protéger des dommages.

Convecteurs

Par ailleurs, le couvercle fonctionnel et la coque décorative du convecteur ne chauffent pas autant que, par exemple, la surface du radiateur. Les convecteurs sont donc sans danger pour les personnes, y compris les enfants – vous ne risquez pas de vous brûler sur le corps de l’appareil.

La coque du convecteur est généralement en acier quel que soit le type d’échangeur de chaleur – acier, cuivre ou cuivre . L’acier est facile à peindre, les clients ont donc la possibilité de commander n’importe quelle couleur de la palette du fabricant. Mais pour l’enveloppe, d’autres matériaux sont également utilisés, parfois très inattendus, comme le bois. Il n’y a rien de surprenant dans ces expériences, car la tâche de l’enveloppe n’est pas de chauffer la pièce par rayonnement, et donc pour un fonctionnement normal du convecteur, il suffit de faire des trous de soufflage dans l’enveloppe.

Le convecteur est généralement recouvert d’une grille par le haut, qui n’entrave pas la circulation de l’air, mais empêche la pénétration de corps étrangers et répartit le flux d’air chauffé. La grille peut diriger l’air vers le haut ou vers le côté, en fonction de la construction des ouvertures de la grille.

Les convecteurs muraux et de sol peuvent également être droits ou inclinés, selon les possibilités de fabrication.

Les modèles muraux sont montés avec des supports ; les modèles au sol sont montés sur des pieds spéciaux. Lors de l’installation de l’appareil, sa position dans l’espace est prise en compte – il est important de suivre certaines règles. Le convecteur ne doit pas être situé trop haut ou trop bas au-dessus du sol, sinon son efficacité sera affectée. Si le convecteur est installé dans une pièce dont le sol est recouvert d’une chape avant que celle-ci ne soit coulée, notez la couche de chape prévue afin que le sol ne soit pas trop proche de l’appareil après les travaux.

Convecteurs

ÉLÉMENT CHAUFFANT

Le principal élément de fonctionnement du convecteur est l’échangeur de chaleur. C’est là que s’effectue le transfert de chaleur du fluide caloporteur vers l’air. Les échangeurs de chaleur peuvent être de construction et de matériaux différents, ce qui détermine leurs caractéristiques et leurs coûts. Par exemple, les échangeurs de chaleur entièrement en acier, en cuivre ou en une combinaison de cuivre et d’aluminium sont courants.

Le type d’échangeur de chaleur le plus courant sur le convecteur est celui à ailettes. Il s’agit généralement d’un tube auquel sont attachées de multiples lamelles. Le fluide caloporteur circule dans le tube et la chaleur est transférée aux ailettes. L’air s’écoule à son tour entre les rangées de lamelles et est chauffé par le système de chauffage à air chaud. La façon dont les ailettes et les tubes sont reliés joue un rôle important, car les espaces entre eux réduisent l’efficacité de l’échangeur de chaleur. Dans le cas des échangeurs de chaleur en acier, les tubes et les ailettes peuvent être soudés ensemble pour assurer un bon transfert de chaleur. Les éléments de l’échangeur de chaleur en cuivre sont reliés par soudure. Les échangeurs de chaleur combinés avec des tuyaux en cuivre et des ailettes en aluminium nécessitent une approche différente, car ces matériaux ne peuvent pas être assemblés par soudage ou brasage. Les lamelles sont souvent formées au moyen d’un assemblage par mandrin – les lamelles sont d’abord glissées sur un tuyau, puis un mandrin d’un diamètre supérieur à celui de l’isan d’origine est inséré dans le tuyau. Cela rend le tube plus large et les lamelles s’y découpent. La méthode de connexion sans mandrin est également courante, les lamelles étant conçues avec des manchons qui s’adaptent parfaitement autour du tuyau lorsqu’il est tiré à travers les lamelles.

Les formes des lamelles des convecteurs à ailettes varient également. Les convecteurs utilisent des lames lisses ou nervurées. Le gaufrage permet d’augmenter la surface de la plaque et donc le transfert de chaleur. les ailerons peuvent être simples, en forme de U ou même en forme de méandre. Les ailettes en aluminium sont généralement fines et doivent être manipulées avec précaution pour ne pas être endommagées – les plaques pliées perturbent l’aérodynamisme au point d’endommager l’échangeur de chaleur. Les lamelles d’acier sont plus robustes.

L’alternative à la structure lamellaire est l’échangeur de chaleur à fil disponible dans la gamme de convecteurs Isan . Ceux-ci remplacent les ailettes par un fil de cuivre qui est soudé au tuyau de cuivre et tressé d’une manière spéciale. Cela rend l’échangeur de chaleur robuste et efficace, mais il est plus cher que les échangeurs de chaleur à ailettes.

Les tuyaux, qui constituent la base de l’échangeur de chaleur, varient également en termes de composition et de propriétés. Les tuyaux à section circulaire sont généralement utilisés dans les convecteurs car cette forme offre un haut degré de résistance grâce à la répartition uniforme de la pression dans toutes les zones du tuyau. Certains modèles ont des échangeurs de chaleur avec des tubes d’autres formes – ovales, etc. d. Le matériau du tube est d’une grande importance. Les convecteurs en acier utilisent des tuyaux suffisamment épais pour résister à une pression élevée et peuvent souvent être installés dans des systèmes de chauffage ouverts en raison de la grande épaisseur des parois de ces modèles, la corrosion n’affecte pas les appareils aussi fortement que, par exemple, les radiateurs en acier à paroi mince qui ne peuvent pas être utilisés dans des systèmes ouverts . Les tubes en cuivre ont une surface interne plus lisse que les tubes en acier, ce qui leur confère une plus grande perméabilité et les rend moins sujets à la corrosion. Mais les échangeurs de chaleur à tubes de cuivre doivent être protégés contre l’influence de l’eau chlorée qui les détruit.

TEMPÉRATURE À VOLONTÉ

Les convecteurs se caractérisent par un petit volume de réservoir par rapport aux radiateurs l’eau ne remplit que les tubes de l’échangeur de chaleur et la vitesse du fluide caloporteur doit être élevée pour assurer un transfert de chaleur efficace et, respectivement, le rendement thermique de l’appareil. le débit élevé du fluide à travers l’appareil protège le convecteur contre le gel lorsque les fenêtres sont ouvertes, même par temps très froid – l’eau n’a tout simplement pas le temps de refroidir au point de se transformer en glace. Le grand diamètre des tuyaux et l’absence de robinets comme ceux des radiateurs éliminent pratiquement toute possibilité de fuite d’air.

Les convecteurs sont simples à contrôler. Si l’alimentation en eau de l’unité est coupée, l’unité se refroidit très rapidement et cesse de chauffer. C’est pourquoi les convecteurs fonctionnent bien avec des robinets thermostatiques qui permettent de régler et de maintenir la température ambiante souhaitée sans contrôle humain. Des robinets thermostatiques à haut débit sont utilisés pour les convecteurs afin d’éviter que les raccords ne créent une résistance hydraulique trop importante à l’entrée de l’appareil, réduisant ainsi l’efficacité du chauffage. Comme les radiateurs, les convecteurs peuvent être équipés de robinets thermostatiques avec différents types de tête thermostatique standard, à distance, à commande électronique, etc. afin de fournir le rendement souhaité. d. . les fabricants de convecteurs peuvent les équiper de vannes thermostatiques dès l’usine ou laisser cette question au client, en équipant les modèles de robinets sans vannes.

certains convecteurs ont une option de réglage de la puissance en raison de leur conception – à l’intérieur d’un tel modèle, il y a un clapet qui peut être réarmé et utilisé pour couper le flux d’air de chauffage si nécessaire. Mais contrairement au détendeur thermostatique, le clapet doit être actionné manuellement.

TANT EN HIVER QU’EN ÉTÉ…

Les convecteurs peuvent être utilisés non seulement pour le chauffage, mais aussi pour le refroidissement. Pour ce faire, ils sont remplis d’un liquide de refroidissement eau ou un liquide spécial provenant d’un refroidisseur à la place d’un liquide de refroidissement. Le même convecteur peut accomplir des tâches différentes selon les saisons : fonctionner comme un chauffage en hiver et comme un rafraîchisseur en été. Il est vrai que tous les convecteurs ne sont pas adaptés à cette application polyvalente et les fabricants précisent généralement si un certain modèle peut être utilisé pour le refroidissement.

Pour passer d’un mode à l’autre, il faut vider le convecteur et le remplir à nouveau avec le liquide nécessaire. Il existe également des modèles dotés de deux circuits de chauffage et de refroidissement intégrés qui ne sont pas reliés l’un à l’autre. Dans ces systèmes, lorsque l’on change de régime, il suffit d’arrêter la circulation dans un circuit et d’activer la circulation dans l’autre. Il faut toutefois se rappeler que les convecteurs ont une puissance frigorifique nettement inférieure à celle des chauffages ; lors de la conception d’un projet de refroidissement par convection, il est important de calculer les besoins en refroidissement car il est facile de réduire la puissance de chauffage. De plus, le convecteur ne peut pas fonctionner en mode de refroidissement naturel, c’est pourquoi tous les modèles dotés du support de refroidissement sont équipés de ventilateurs.

De la condensation peut se former sur les serpentins du convecteur lors du refroidissement. Dans les modèles sur pied, l’humidité s’accumule au fond de l’enceinte et doit être éliminée. Ces convecteurs sont souvent équipés d’un système d’évacuation des condensats.

Convecteurs

ÊTRE PROPRE

Un grand volume d’air traverse le convecteur chaque jour, et avec lui la poussière et d’autres impuretés. Une fois à l’intérieur de l’appareil, ils ont tendance à se déposer sur les lamelles et autres surfaces internes et peuvent, avec le temps, retomber dans le flux d’air. Pour éviter que le convecteur ne devienne une source d’encrassement, il faut le nettoyer périodiquement par exemple, avec un aspirateur, qui aspire la poussière dans les interstices entre les lames . Certains modèles ont un boîtier et des ailettes fixes, d’autres sont détachables et donc faciles à nettoyer à l’intérieur de l’appareil. Il convient de noter que les échangeurs de chaleur à plaques en particulier avec des lames cannelées sont plus susceptibles d’être contaminés que les échangeurs de chaleur à fils, dont la poussière n’est presque jamais piégée sur le fil et ne reste qu’au fond, où elle peut facilement être aspirée.

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Michelle Bernard

Depuis mon enfance, j'ai ressenti une passion pour l'esthétique et le design. Mes premiers souvenirs sont associés au jeu des couleurs et des formes, et il était évident que ma passion pour la création de beaux espaces façonnerait ma vie.

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Comments: 2
  1. Mathys Lefevre

    Quelle est la manière la plus efficace de se protéger de la chaleur de l’air en été ? Y a-t-il des astuces ou des techniques spéciales que vous recommandez ? J’ai du mal à supporter les températures élevées et je cherche des conseils pour me rafraîchir et rester à l’aise pendant les périodes de chaleur intense. Merci d’avance pour vos suggestions !

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    1. Inès

      La manière la plus efficace de se protéger de la chaleur en été est de rester hydraté en buvant beaucoup d’eau, de porter des vêtements légers et amples en coton, de rester à l’ombre ou dans des pièces climatisées, et d’éviter les activités physiques intensives aux heures les plus chaudes de la journée. Pour se rafraîchir, on peut aussi utiliser un ventilateur, prendre des douches fraîches, ou placer des serviettes mouillées sur le corps. Il est également recommandé de manger des aliments légers et frais, comme des fruits et des légumes, pour aider à réguler la température corporelle. En suivant ces conseils, vous devriez pouvoir mieux supporter la chaleur pendant l’été. Bon courage !

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