Chauffage infrarouge pour maison individuelle : aperçu des systèmes de chauffage infrarouge modernes

L'efficacité et l'économie sont des paramètres clés lors du choix d'un système de chauffage. Le prix des ressources énergétiques est assez élevé, et les propriétaires avisés d'appartements et de maisons individuelles essaient de les utiliser de manière raisonnable. Ces deux paramètres sont à la base du développement du système de chauffage infrarouge innovant.

L'article que nous vous proposons vous aidera à comprendre le principe de fonctionnement du chauffage infrarouge pour une maison individuelle. Nous vous expliquerons comment mettre en place le chauffage infrarouge. Vous découvrirez quel équipement est nécessaire pour atteindre l'objectif visé et comment le fixer.

Nous avons rassemblé et systématisé pour vous toutes les informations sur les types de systèmes de chauffage infrarouge et les critères de choix. Pour une visualisation claire, nous avons joint des sélections de photos, des schémas informatifs et des présentations vidéo.

Principe de fonctionnement du chauffage infrarouge

Dans la nature, le rayonnement infrarouge fait partie du domaine spectral des ondes électromagnétiques émises par le principal « astre » de notre système : le Soleil. Grâce au spectre d'ondes invisibles qu'il émet, toute vie sur notre planète peut se développer.

Les scientifiques divisent le rayonnement infrarouge, également appelé « thermique », en trois composantes : le proche, le moyen et le lointain infrarouge.

Les oscillations électromagnétiques qui suivent immédiatement le côté rouge visible du spectre moyen sont les plus efficaces pour le chauffage et les plus sûres pour les organismes vivants.

Près de 50 % du spectre solaire est constitué de rayons infrarouges – les plus proches du rayonnement du corps humain

La plage de longueurs d'onde du rayonnement appelé « rayons de vie » varie de 8 à 14 µm. Dans certaines sources, l'intervalle « vivifiant » est quelque peu élargi : de 6 à 20 µm. Cependant, même ces écarts dans les valeurs ne sont pas critiques.

C'est le spectre des grandes longueurs d'onde, proche du rayonnement du corps humain, qui est utilisé dans le développement des équipements et l'installation du système de chauffage par radiateurs infrarouges.

Les plaques chauffantes utilisées dans l'installation du chauffage infrarouge émettent de la chaleur avec une plage de travail de 5 à 15 µm.

Les installations infrarouges peuvent être considérées comme une sorte de mini-soleil. La seule différence avec l'astre naturel est qu'elles chaufferont l'espace en permanence, indépendamment des conditions météorologiques à l'extérieur de la pièce. Ces installations fonctionnent dans les foyers sur le réseau 220 V.

Les rayons infrarouges, en traversant les obstacles aériens, chauffent les surfaces solides des objets présents dans la pièce, lesquels redirigent ensuite la chaleur dans l'espace.

La résistance chauffante, composant principal de l'appareil, diffuse des ondes lumineuses. Grâce au réflecteur, l'objet vers lequel l'appareil est dirigé se réchauffe pendant le fonctionnement.

Le rôle de “récepteurs”, puis d”émetteurs” de chaleur, peut être joué par tout objet dans la pièce : objets en céramique et en pierre, surfaces en bois et en verre, organismes vivants.

Les objets absorbent la chaleur ou la transmettent à l'espace adjacent. Pendant le fonctionnement de l'équipement, les surfaces des objets d'intérieur dans la zone d'émission sont plus chaudes que l'air ambiant de 7 à 10 degrés.

Le chauffage par rayons infrarouges se combine parfaitement avec d'autres méthodes de chauffage traditionnelles, ce qui permet, avec un minimum d'efforts, d'organiser facilement dans n'importe quelle pièce un « îlot de chaleur » – une zone de confort accru.

Tant au niveau domestique qu'à l'échelle industrielle, ce type de chauffage est pratique à utiliser comme chauffage d'appoint ou de secours. Les pertes de chaleur lors de son utilisation ne dépassent en moyenne pas 10 %.

Avantages et inconvénients du système

Le système de chauffage à rayonnement infrarouge, comparé aux méthodes de chauffage par convection, présente une série d'avantages incontestables :

1. Large champ d'application. Les panneaux de chauffage infrarouge sont utilisés pour chauffer tous types de locaux. Ils permettent d'augmenter la température dans les entrepôts, les fermes d'élevage, les dépendances et les garages.
2. Vitesse de chauffage élevée. La sensation de confort thermique survient en quelques minutes après la mise en marche de l'appareil. Cela est dû au fait que l'air n'absorbe pas le rayonnement thermique et que l'énergie est utilisée directement avec des pertes minimales. Et même après avoir éteint l'appareil, il continuera à émettre de la chaleur pendant un certain temps.
3. Fonctionnement silencieux. Le fonctionnement des radiateurs n'est accompagné d'aucune vibration ni bruit, et aucun produit de combustion n'est émis pendant le chauffage.
4. Sécurité pour la santé des membres du foyer. Par nature, la chaleur infrarouge est très proche de la chaleur solaire. Elle est la plus confortable pour l'homme. Les appareils utilisés ne dégagent aucune odeur désagréable, n'émettent ni toxines ni substances nocives, et sont totalement sûrs pour la santé humaine.

Les chauffages de ce type ne craignent pas l'humidité. De ce fait, les appareils infrarouges peuvent être utilisés en toute confiance pour créer des « îlots de chaleur » en plein air, notamment pour chauffer une pergola de jardin ou une véranda.

En installant des radiateurs IR, vous pourrez réduire considérablement les dépenses de chauffage et minimiser le problème de la répartition irrationnelle de la température.

Contrairement aux radiateurs à spirale, les systèmes infrarouges ne brûlent pas l'oxygène de l'air et ne le dessèchent pas. La répartition de la chaleur dans la pièce se fait uniformément sans accumulation dans la moitié supérieure, près du plafond.

De plus, les courants d'air de convection, qui peuvent soulever la poussière, ne participent pas au processus de réchauffement. Ainsi, on peut maintenir un microclimat constant, offrant des conditions de vie confortables pour les membres du foyer.

Les radiateurs sont placés dans le sol, au plafond ou simplement fixés aux structures existantes. Ils sont souvent utilisés dans l'aménagement du système de « maison intelligente ».

Les panneaux infrarouges et les revêtements en film sont réputés pour leur compacité, occupant un minimum d'espace utile dans la pièce tout en fournissant un maximum de chaleur.

Un argument en faveur du système moderne est également le fait que ces dernières années, les saunas infrarouges gagnent en popularité parmi les amateurs de soins spa.

Selon les recherches de scientifiques japonais, ils constituent une excellente prévention contre de nombreuses maladies. En pénétrant sous la peau, les rayons réchauffent les vaisseaux sanguins, favorisant ainsi une propagation rapide de la chaleur dans tout le corps.

Mais le système de chauffage infrarouge n'est pas sans inconvénients. Parmi ceux-ci, on peut citer :

• Les rayons infrarouges ont une action ponctuelle. Ainsi, dans une même pièce spacieuse, il peut faire trop chaud à un endroit, et frais à un autre.
• Puisque les rayons infrarouges chauffent non pas l'air mais les objets, lors du chauffage d'une pièce dont l'intérieur est constitué d'appareils électroniques, une légère odeur de plastique peut apparaître.
• Sur le plan esthétique, ces radiateurs suspendus ne parviennent pas toujours à s'intégrer harmonieusement dans la décoration intérieure.

Un chauffage infrarouge assez économe en énergie ne peut pas être considéré comme totalement rentable. Tout d'abord, il faudra investir une somme importante dans l'équipement lui-même.

Deuxièmement, pour atteindre une consommation d'énergie rationnelle avec ce système, il faudra dépenser de l'argent pour respecter un certain nombre d'exigences clés. Par exemple : l'isolation du bâtiment, l'installation d'écrans réfléchissants réduisant les pertes de chaleur.

Ces appareils consomment, selon leur puissance, environ 50 à 200 watts par mètre carré par heure de fonctionnement.

Mais si toutes les conditions d'installation nécessaires sont respectées, le rendement du système peut atteindre 95 %. De plus, pour maintenir un microclimat confortable, il suffit que le revêtement en film occupe 50 % de la surface des murs ou du sol.

Variétés de radiateurs infrarouges

L'industrie moderne produit deux types de radiateurs pour le système de chauffage infrarouge : les versions à film et les versions à panneaux.

Le principe de fonctionnement des deux types d'appareils est identique : ils reposent sur un émetteur et un réflecteur qui concentrent les rayons IR dans la direction souhaitée.

Les différences entre les émetteurs à film et les émetteurs à panneaux résident uniquement dans leurs caractéristiques de construction. Pour l'installation d'un chauffage infrarouge au plafond, on utilise à la fois des émetteurs à film et des panneaux.

Quant au chauffage au sol, on utilise uniquement des équipements de type film.

N°1 — radiateurs panneaux

Les panneaux chauffants plats sont appréciés car ils permettent de préserver la surface habitable tout en conservant la hauteur de la pièce. C'est très pratique pour aménager des pièces avec des murs bas et des plafonds inclinés.

Lors du fonctionnement des panneaux IR, seulement 10 % de l'énergie est utilisée pour chauffer l'air, la majeure partie de la chaleur (90 %) est dirigée vers les objets.

Structurellement, ces appareils comprennent les éléments principaux suivants :

• Élément chauffant – élément de chauffe ;
• Panneau recevant la chaleur de l'élément chauffant et transmettant l'énergie aux objets chauffés ;
• Isolation située à l'arrière, empêchant la perte d'énergie thermique ;
• Plaque réfléchissant les ondes électromagnétiques depuis l'arrière de l'appareil ;
• Boîtier avec entrée de câble, bornier, etc.

Le matériau utilisé pour fabriquer l'élément chauffant peut être la céramique, le quartz ou le tungstène. Le matériau utilisé détermine en grande partie la puissance et l'efficacité de l'équipement dans son ensemble. Le dessus de l'élément chauffant est recouvert d'un revêtement décoratif qui fait office d'émetteur d'ondes infrarouges.

Selon le mode d'installation, les panneaux sont encastrés ou suspendus. Les premiers sont des structures en plaques de plâtre avec une isolation thermique appliquée et un filament de graphite intégré.

Le boîtier des panneaux suspendus est en plastique thermorésistant ou en verre, et l'élément chauffant est recouvert d'un écran en céramique ou en aluminium anodisé.

Les panneaux infrarouges sont installés sous la fenêtre à la place d'un radiateur classique, ou simplement suspendus au mur ou au plafond à l'aide de supports.

Ces appareils de chauffage sont disponibles dans le commerce sous forme de panneaux traditionnels et de modèles plus sophistiqués, décorés imitant la pierre ou le bois naturel. Les produits design raffinés peuvent constituer un complément digne de l'intérieur.

N°2 — émetteurs de type film

Les radiateurs à film sont le plus souvent utilisés lorsqu'il est nécessaire d'organiser un chauffage zonal. Par exemple, lors de l'aménagement d'une loggia, d'un espace de travail ou de la création d'un coin détente sur une véranda.

Les revêtements de ce type peuvent être placés aussi bien au sol qu'au plafond et aux murs. La seule exception concerne les plafonds tendus en tissu ou en toile PVC. Pour les plafonds suspendus, les fabricants proposent des émetteurs infrarouges de type cassette.

Ces systèmes de chauffage sont constitués de tapis à film dans lesquels sont encapsulés des éléments chauffants connectés en série.

Le matériau principal du système est une fine couche de graphite appliquée sur un film thermoplastique mince ou des fils de carbone disposés en parallèle, qui produisent un flux thermique lorsqu'ils sont chauffés.

Les revêtements à film sont constitués de modules interchangeables, ce qui permet, en cas de défaillance d'une section individuelle, de la remplacer facilement sans compromettre l'intégrité du système.

Pour donner aux systèmes de chauffage par film un aspect plus présentable, certains bricoleurs les décorent. Pour cela, on construit d'abord un cadre en plaques de plâtre au-dessus du revêtement, sur lequel on applique une finition décorative. La seule condition est qu'elle ne contienne pas de métal.

De plus en plus d'amateurs de qualité et de beauté apprécient les chauffages-tableaux à film, qui allient avec succès fonctionnalité et esthétique.

Dans les versions améliorées, les systèmes de chauffage infrarouge à film sont installés sous une couche de finition décorative. Les chauffages à film décoratifs font partie des appareils de faible puissance et sont donc principalement utilisés pour le chauffage local d'une zone de la pièce.

Classification selon le mode de disposition des éléments

Les appareils de chauffage infrarouge sont disponibles sur le marché dans une large gamme. Selon la disposition des éléments chauffants, on peut les diviser en trois groupes : au sol, muraux et de plafond.

Variante n°1 — radiateurs de sol

Les revêtements de sol sont des matériaux modulaires à l'intérieur desquels sont disposés des éléments chauffants plats. Le revêtement est vendu en rouleaux. Pour l'installation, on le découpe en morceaux aux dimensions nécessaires.

Les bandes de matériau en rouleau sont placées sur le sol de manière à ce que les émetteurs ne se retrouvent pas sous des meubles lourds ; cela permet d'éviter une diminution du transfert de chaleur et le dessèchement des éléments en bois du mobilier.

Le matériau isolant et film infrarouge sont posés directement sur le sol de base préparé. Lors de la pose, on évite de superposer les lés et on veille à maintenir une distance de 10 à 15 cm par rapport aux murs.

Sur les bandes infrarouges au sol, on peut poser :

• moquette ;
• parquet ;
• linoléum ;
• stratifié ;
• carrelage en céramique.

La meilleure combinaison est obtenue en utilisant du carrelage en céramique comme revêtement de sol. Le stratifié est légèrement inférieur à cet égard. Et ce sont la moquette et le linoléum qui créent le plus grand écran au rayonnement infrarouge.

Les systèmes à film ne sont pas seulement installés sur les sols, mais aussi sur les plafonds sous les structures suspendues et les pentes du toit mansardé. L'installation et le raccordement se font selon un schéma similaire :

Les systèmes de chauffage infrarouge ne comprennent pas seulement les versions à film, mais aussi les planchers carbone à tiges. Un article populaire de notre site vous présentera les règles de leur installation.

Variante n°2 — appareils muraux et de plafond

Par rapport aux systèmes de chauffage au sol, le choix des appareils muraux et de plafond est plus large. Outre les panneaux traditionnels, il existe également des modèles design encastrés de radiateurs de plafond.

Ils peuvent être installés dans des plafonds suspendus. Ils sont disponibles dans différentes tailles et couleurs.

Les panneaux sont placés de manière à ce que les rayons émis soient dirigés vers les meubles, qui, après avoir absorbé la chaleur, deviennent à leur tour une source d'énergie thermique.

Les modèles de plafond des radiateurs infrarouges sont placés à une hauteur de 3 mètres ou plus. Avec cette disposition, le plafond chauffant dirige la chaleur vers le bas et se diffuse légèrement sur les côtés.

En descendant, les rayons chauffent d'abord le revêtement de sol. Ainsi, la température au niveau des pieds est toujours de quelques degrés plus élevée qu'au niveau de la tête. Pour éviter les pertes de chaleur vers l'extérieur, les panneaux ne sont pas placés en face des portes et des fenêtres.

Les radiateurs infrarouges muraux sont placés de manière à être au-dessus ou en dessous du niveau de la tête d'une personne.

Parmi les radiateurs muraux, il faut particulièrement mentionner les systèmes de plinthe. Ce sont des structures étroites et longues. Les systèmes sont installés autour du périmètre de la pièce, en remplacement des plinthes en plastique ou en bois standard.

Lors du choix de l'emplacement des panneaux, il faut éviter les zones de repos où il y a un risque élevé d'exposition directe aux occupants. Par exemple : au niveau du canapé ou du lit.

Sinon, les rayons dirigés à angle droit surchaufferont et dessècheront la peau, provoquant une gêne pour les résidents et les invités. La zone de couverture des radiateurs directionnels est l'une des caractéristiques principales et est généralement indiquée dans la fiche technique du produit.

Les radiateurs infrarouges muraux sont rarement utilisés. La circulation de l'air chaud et froid se fait de bas en haut, il est donc plus judicieux de préférer les options de plafond ou de sol.

Fabricants de radiateurs infrarouges

De nombreuses entreprises dans le monde entier fabriquent des équipements IR. Parmi les fabricants étrangers, les plus populaires sont :

• «STIEBEL ELTRON» – une entreprise allemande qui fabrique des produits de qualité traditionnellement élevée ;
• «FENIX TRADING» – une entreprise tchèque qui accorde une attention particulière à l'efficacité énergétique de ses produits ;
• «AIR COMFORT» – un groupe italien qui mise sur la création d'un système de chauffage sûr de nouvelle génération ;
• «FRICO» – un fabricant suédois qui garantit une qualité scandinave et impose des exigences élevées en matière de design de ses produits.

Les fabricants nationaux sont représentés par des marques telles que «Biliouks», «Pion», «Ecolaïne», «Almak». En termes de caractéristiques de qualité, les produits de ces marques ne sont pas très inférieurs à leurs homologues importés.

Le coût des équipements IR nationaux est inférieur de 30% à celui des homologues importés, ce qui permet à un large éventail d'acheteurs de se permettre leur installation.

Mais il convient de noter que tous les appareils nationaux de chauffage IR ne sont pas livrés avec des supports. De plus, d'après les avis, le fonctionnement des appareils nationaux s'accompagne souvent de légers craquements, ce qui peut être gênant, surtout la nuit.

Il faut également être prudent avec les produits de fabrication chinoise. Certaines entreprises apposent sur leurs produits le signe «CE», qui signifie «China Export». Visuellement, cet acronyme ressemble au signe de conformité aux exigences européennes «CE», qui signifie «Conformité Européenne».

La différence est que dans le second cas, la graisse de la police est légèrement plus large et les lettres sont légèrement plus espacées. Par conséquent, en plus d'examiner le marquage, exigez des certificats de conformité.

Critères pour un choix judicieux de l'équipement

L'essentiel à prendre en compte lors du choix des éléments chauffants est leur conception et leurs paramètres de fonctionnement. Pour calculer la puissance optimale, utilisez la formule classique en prenant comme base qu'il faut en moyenne 1,2 kW pour chauffer une surface de 10 mètres.

On trouve également dans le commerce des installations mobiles, pratiques pour un chauffage temporaire, à placer à l'endroit souhaité dans la pièce et, si nécessaire, à sortir sur le terrain. Elles fonctionnent aussi bien à l'électricité qu'au gaz.

Un tel chauffage IR portable peut chauffer efficacement une zone d'un rayon de 2,5 mètres, remplissant l'espace de la pièce de confort et de chaleur.

Si l'on compare les modèles de type sol et plafond, la différence entre eux sera négligeable, car dans tous les cas, le sol et la partie inférieure des murs chaufferont en premier, et l'air chaud montera de toute façon. Pour cette raison, regardez simplement à quel point il sera pratique de placer l'équipement au plafond ou au sol.

Les modèles dotés d'un capteur de température intégré sont pratiques à utiliser : lorsque la température de la pièce descend en dessous du seuil défini, l'équipement s'allume automatiquement, et lorsqu'elle atteint la valeur réglée, il s'éteint.

Il est également préférable de privilégier les appareils dont la conception permet d'ajuster l'inclinaison de la direction du rayonnement.

Lors du choix d'un produit, faites attention à la présence d'un thermostat, qui permet de définir facilement un mode spécifique et ainsi d'économiser de l'énergie électrique.

En général, lors du choix des éléments chauffants, il faut tenir compte des paramètres du produit, des matériaux utilisés pour construire la maison, de la présence d'un autre type de système de chauffage et, bien sûr, de vos capacités financières.

Mais il ne faut pas se laisser tenter par des produits au prix anormalement bas. Dans le but de réduire le coût de production, certains fabricants le font au détriment de la qualité, en économisant sur les contacts et en utilisant des fils de mauvaise qualité.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vidéo #1. Exemple concret du fonctionnement d'un système de chauffage :

Vidéo #2. Chauffage infrarouge à film : avantages et inconvénients :

Vidéo #3. Aperçu des panneaux chauffants en céramique :

Le système infrarouge est une technologie de chauffage sûre de nouvelle génération qui, avec une approche judicieuse, peut devenir une option économique et rationnelle. Que ce soit comme chauffage zonal ou comme chauffage principal d'une maison individuelle.

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