Éléments chauffants pour radiateurs de chauffage : fonctions, types, critères de sélection, particularités de raccordement

Avec l’arrivée du froid, la question du chauffage des logements devient plus actuelle. Pendant la saison intermédiaire humide et froide, les systèmes centralisés ne sont souvent pas mis en marche « jusqu’au dernier moment », et alors des systèmes de chauffage alternatifs viennent en aide aux résidents qui grelottent.

Les éléments chauffants pour radiateurs de chauffage sont considérés comme l’une des solutions simples, capables de devenir un complément efficace du système de chauffage. Dans certaines situations, l’appareil peut tout à fait jouer le rôle de source de chaleur principale, par exemple dans des pièces d’habitation saisonnière.

Avant de vous décider à acheter l’appareil, il est nécessaire d’en savoir plus à son sujet, n’est-ce pas ? Nous avons préparé un article de synthèse sur le dispositif des éléments chauffants pour radiateurs, leur classification, leurs avantages et inconvénients. Ce document présente les principaux critères de choix de l’appareil électrique et décrit les particularités de son installation.

Élément chauffant pour radiateur : à quoi sert-il ?

Comme tout autre élément chauffant pour le chauffage, l’élément pour radiateur est conçu pour chauffer le fluide caloporteur et maintenir sa température de service. L’appareil peut être installé dans pratiquement tout appareil de chauffage possédant une cavité interne remplie de liquide. Grâce à cela, son domaine d’application est assez large.

Les éléments chauffants pour radiateurs peuvent servir de source de chauffage principale ou supplémentaire. Ils sont très adaptés comme sources de chaleur pour des pièces de superficie relativement petite, utilisées périodiquement pendant la saison froide.

Par exemple, divers débarras ou pour le chauffage du garage. Dans ce cas, l'élément chauffant est monté dans un radiateur autonome, généralement de taille imposante.

Un radiateur avec un élément chauffant intégré ne se distingue pratiquement pas des batteries traditionnelles. Pendant l’intersaison, tant que le chauffage central n’est pas encore allumé, il aidera les habitants à ne pas geler.

La batterie n’est pas raccordée au système de chauffage et est remplie d’un fluide caloporteur qui circule exclusivement à l’intérieur du corps du radiateur.

Dans de tels cas, on choisit comme fluide caloporteur une huile technique à faible viscosité, ce qui permet de ne pas craindre un gel complet du radiateur pendant les périodes d’inactivité. On obtient ainsi un analogue du radiateur à huile, mais de plus grandes dimensions.

Les éléments chauffants pour radiateurs se sont bien révélés en tant que source de chaleur principale pour les maisons de campagne chauffées de manière intermittente. Le système est aménagé de la même manière que celui décrit ci-dessus, mais les éléments chauffants sont montés dans les radiateurs installés dans chaque pièce.

Il est également possible d'organiser un tel chauffage pour les maisons habitées en permanence. Dans ce cas, les radiateurs peuvent être remplis d'eau ordinaire, car on ne prévoit pas de laisser le système geler. Cependant, ces options sont très rarement utilisées en raison du coût élevé de l'électricité.

Plus largement, les éléments chauffants pour radiateurs sont utilisés comme sources de chaleur supplémentaires. Ils peuvent être intégrés dans un système de chauffage existant avec un fluide caloporteur liquide et être mis en marche lorsque le chauffage principal ne fonctionne pas pour une raison quelconque.

Cette solution est particulièrement adaptée aux maisons avec un chauffage centralisé. Pendant la période où celui-ci est éteint, les éléments chauffants sauvent littéralement les résidents de l'appartement du gel.

Les registres de chauffage, comme on les appelle, sont très populaires parmi les bricoleurs. Ils peuvent être facilement assemblés par soi-même et ainsi aménager un chauffage pratique pour un garage ou un local de service.

Une autre option intéressante consiste à connecter les appareils à un système de chauffage autonome avec une chaudière à combustible solide. Cela permet de maintenir une température confortable dans les pièces même lorsque le propriétaire n'a pas la possibilité d'alimenter le combustible à temps.

S'il est possible d'utiliser un compteur multi-tarifs, l'option de passer au chauffage électrique de nuit, lorsqu'il est relativement bon marché, peut s'avérer pratique. Le jour, la chaudière reprendra son fonctionnement.

La pratique montre qu'il n'est pas économiquement avantageux d'utiliser les éléments chauffants pour radiateurs comme source de chaleur supplémentaire pour les systèmes autonomes fonctionnant au gaz. Ce type de combustible est en soi relativement bon marché, il n'est donc pas judicieux de le remplacer par une électricité plus chère.

Si dans la pièce on utilise des chaudières au gaz liquéfié ou au diesel, l'avantage est évident. Mais seulement si un compteur électrique biphasé est installé.

Comment fonctionne l’appareil électrique

La conception de l'appareil ne diffère pratiquement pas des autres types d'éléments chauffants. Le corps du chauffage tubulaire électrique est réalisé à partir d'un tube métallique à paroi mince étiré sans soudure ou soudé électriquement. Son diamètre peut varier et sa section peut être plate ou arrondie.

L'acier au carbone est le plus souvent utilisé comme matériau pour la fabrication du boîtier, mais l'acier inoxydable peut également être choisi si la surface de travail de l'appareil doit chauffer à des températures supérieures à +45°C.

Pour protéger le métal de la corrosion et prolonger la durée de vie de l'élément chauffant, le boîtier en acier est chromé ou nickelé. Un enroulement en fil nichrome est utilisé comme élément chauffant.

L'élément a une résistivité élevée, ce qui lui permet de chauffer rapidement. La spirale est placée à l'intérieur du boîtier, dans la cavité intérieure libre restante – le matériau de remplissage.

Dans la structure de l'élément chauffant pour radiateur, une spirale est toujours présente, responsable du chauffage de l'appareil. Elle possède une résistance élevée, donc elle chauffe rapidement lorsque le courant la traverse (+)

Le boîtier possède des propriétés d'isolation électrique élevées et transmet bien la chaleur. Comme matériau de remplissage, on peut utiliser du sable de quartz purifié ou de la périclase – c'est le nom d'un mélange d'oxydes de magnésium cristallins.

Une fois le boîtier rempli du matériau de remplissage, il est comprimé et plié pour lui donner la forme souhaitée. Tous les isolateurs sont recouverts d'un composé d'étanchéité à base de silicone.

Un tel appareil peut être installé dans un radiateur de tout type : cuivre, fonte, bimétallique, etc. L'appareil peut produire jusqu'à 2,5 kW de puissance. Les modèles destinés à un usage industriel fournissent jusqu'à 6 kW.

La conception de l'élément chauffant électrique est telle que l'appareil convertit toute l'énergie électrique entrante en chaleur sans résidu, les pertes étant pratiquement inexistantes.

Le principe de fonctionnement de l'appareil est extrêmement simple. Lorsqu'il est activé, il commence à chauffer rapidement, réchauffant le fluide caloporteur à proximité immédiate. Selon les lois de la physique, le liquide chauffé est plus léger que le liquide froid, il commence donc à monter .

Un fluide caloporteur plus froid descend à sa place. Après être monté vers la partie supérieure du radiateur, le liquide chauffé y cède sa chaleur, refroidit et redescend.

Le principal ennemi des éléments chauffants de tout type – le tartre. Il se forme inévitablement sur l'élément chauffant et conduit progressivement à la panne de l'appareil.

Le cycle se répète plusieurs fois. Ainsi, l'appareil électrique crée un flux de liquide unidirectionnel à l'intérieur du radiateur. Sa vitesse est d'autant plus élevée que la puissance de l'appareil est grande.

D'après la pratique, l'huile de transformateur est considérée comme l'un des meilleurs types de fluide caloporteur. Le liquide chauffe rapidement et ne refroidit pas assez longtemps, cédant progressivement sa chaleur au corps du radiateur.

Inconvénients et avantages de l’élément chauffant pour radiateur

Les radiateurs électriques de type tubulaire permettent d'assembler un système de chauffage pratique et assez efficace pour le chauffage principal ou d'appoint.

Parmi les avantages des appareils, on peut citer :

1. Simplicité d'installation extrême. Tout bricoleur débutant peut réaliser ce travail.
2. Faible coût de l'appareil, il s'agit cependant du prix d'un seul élément chauffant, sans équipement supplémentaire.
3. Une fiabilité accrue par rapport aux radiateurs à huile. De plus, les radiateurs avec éléments chauffants sont réparables. En cas de panne de l'équipement, il suffira de remplacer l'élément chauffant.
4. Présence d'options supplémentaires et de fonctionnalités.
5. Possibilité de contrôle automatique du système de chauffage, mais cela nécessitera un équipement supplémentaire.

Nous avons énuméré les principaux avantages des éléments chauffants pour radiateurs, examinons leurs inconvénients significatifs. Ils sont assez nombreux. Tout d'abord, ce sont des coûts d'exploitation considérables, ce qui s'explique par le coût élevé de l'électricité. On peut les réduire si l'on automatise complètement la gestion du système de chauffage.

Dans ce cas, les éléments chauffants ne se mettront en marche qu'après que la température ambiante sera descendue à une valeur minimale définie. Et ils s'éteindront dès que la température considérée comme confortable sera atteinte. Le fonctionnement dans ce mode est extrêmement économique.

Les éléments chauffants pour radiateurs les plus simples dans leur conception ne sont pas équipés d'une commande automatique. Pour automatiser un tel système, il faudra acquérir un équipement supplémentaire.

Cependant, l'équipement d'automatisation nécessitera des investissements financiers. Si l'on considère l'achat d'un élément chauffant avec un radiateur et l'automatisme, le coût d'un tel ensemble sera bien supérieur au prix d'un convecteur électrique ou d'un radiateur à huile.

Mais pour autant, ces derniers ne sont en rien inférieurs en termes de confort, et surpassent même à certains égards les radiateurs avec éléments chauffants. Par exemple, ces derniers nécessitent une installation fixe, alors que les convecteurs électriques et les radiateurs à huile sont plus mobiles et compacts.

De plus, comme tout autre appareil électrique, les éléments chauffants génèrent un champ magnétique en fonctionnement. Son danger pour l'organisme n'est pas prouvé, pas plus que son innocuité. Par conséquent, il convient de considérer la présence d'un tel champ comme un inconvénient des appareils, car ils sont montés dans les radiateurs, c'est-à-dire qu'ils se trouvent à proximité immédiate des personnes.

Dans d'autres systèmes de chauffage fonctionnant à l'électricité, cet inconvénient est en quelque sorte atténué. Par exemple, les chaudières électriques sont situées dans des locaux non habités, où la présence humaine est de courte durée.

L'un des inconvénients les plus significatifs des éléments chauffants pour radiateurs – est leur efficacité relativement faible. Si on la compare à l'efficacité des systèmes traditionnels fonctionnant avec un liquide caloporteur, elle s'avérera bien inférieure.

Cela est dû au fait que dans le premier cas, le liquide caloporteur se déplace à une vitesse assez élevée. Grâce à cela, le radiateur chauffe assez rapidement et complètement.

Pour augmenter le transfert thermique des radiateurs équipés d'éléments chauffants, on peut recouvrir le mur sur lequel l'appareil est fixé avec un écran réfléchissant en aluminium. Le rayonnement thermique se dirigera uniquement vers la pièce.

Le fonctionnement d'un élément chauffant n'est pas en mesure d'assurer une vitesse aussi élevée. En conséquence, le chauffage du corps du radiateur sera inégal. Dans la partie inférieure, la température sera bien plus élevée que dans la partie supérieure.

Étant donné que, pour des raisons de sécurité, il ne faut pas laisser la batterie chauffer au-dessus de +70°C, cette température ne sera présente que dans la partie inférieure du radiateur, où se trouve le TEN. Par conséquent, pour éviter une surchauffe de l'équipement, il faudra réduire sa puissance d'environ un tiers.

Variétés de chauffages tubulaires pour radiateurs

Malgré la simplicité de la construction, on trouve dans le commerce diverses variantes de TEN pour radiateurs. Tout d'abord, la puissance des appareils de chauffage varie. Les modèles de puissance minimale « fournissent » environ 0,3 kW, et les modèles de puissance maximale 6 kW.

Les appareils se différencient par la conception du boîtier. Étant donné que la configuration et l'emplacement des radiateurs peuvent varier, on trouve des TEN avec un filetage à gauche ou à droite.

Le diamètre de l'appareil peut également varier. Cela est lié à la section du bouchon de vidange du radiateur, à la place duquel l'appareil est monté. La taille standard est de 40 mm.

Il n'y a pas de différence fondamentale entre les appareils destinés à être installés dans des radiateurs de différents matériaux. Leur conception est similaire, seul le diamètre peut différer. On trouve dans le commerce des TEN simples et des TEN doubles.

Les TEN doubles sont plus pratiques à utiliser. Ils permettent d'augmenter considérablement la vitesse de chauffage du fluide caloporteur, mais ils se distinguent des modèles simples par un prix plus élevé.

Ce dernier est plus pratique à utiliser. Au moment de la mise en marche, les deux éléments s'activent immédiatement, ce qui permet un chauffage très rapide du fluide caloporteur. Ensuite, l'un des éléments s'éteint, ce qui permet d'économiser de l'énergie. Certains modèles sont dotés de fonctionnalités supplémentaires.

Le fabricant n'utilise que deux fonctions :

1. Turbochauffage. Il permet d'accélérer au maximum l'augmentation de la température dans la pièce. Un thermostat est obligatoirement intégré dans l'appareil, ce qui permet de modifier l'intensité du chauffage.
2. Antigel. Ce mode permet d'éviter un éventuel dégel de tout le système lorsque la température descend en dessous de zéro. Le TEN maintient automatiquement la température minimale admissible, en consommant une faible quantité d'électricité.

En outre, les réchauffeurs pour radiateurs diffèrent par leur longueur et par la présence ou l'absence d'un thermostat.

Comment ne pas se tromper dans le choix

Les radiateurs pour TEN sont assez simples à choisir, car ils n'offrent pas une grande diversité de conceptions et de caractéristiques techniques. Avant l'achat, il convient de prendre en compte les points suivants.

Calcul de la puissance de l’élément chauffant électrique

Pour déterminer correctement la puissance nécessaire de l'appareil, il est souhaitable de connaître les normes thermiques en vigueur dans la région. En dernier recours, on peut utiliser une valeur moyenne qui peut être utilisée dans la zone centrale de la Russie et apporter les corrections nécessaires.

Sur cette base, pour 10 mètres carrés de surface chauffée, à condition que le TEN soit utilisé comme chauffage principal, une puissance de 1 kW est nécessaire.

Si les éléments chauffants pour radiateurs sont choisis comme chauffage principal de la maison, il est fortement recommandé d'acquérir des modèles avec thermostat. Ainsi, vous pourrez régler la puissance de l'appareil et réduire ainsi les dépenses énergétiques.

Si l'appareil est utilisé comme chauffage d'appoint, la puissance nécessaire sera 3 à 4 fois inférieure. De plus, lors du choix, vous devez tenir compte des spécificités de l'élément chauffant pour radiateur.

En raison de ses caractéristiques structurelles, il ne peut fonctionner en continu qu'à 75 % de la puissance thermique du radiateur. À puissance plus élevée, l'appareil surchauffe et s'éteint constamment.

C'est sur cette base que la puissance de l'appareil est calculée. Les valeurs exactes de la puissance thermique d'un radiateur donné peuvent être obtenues dans sa documentation technique. Cependant, en moyenne, une section d'une batterie en aluminium a une puissance thermique de 180 W, et une section en fonte de 140 W.

Calculons par exemple quel élément chauffant convient pour un radiateur de 10 sections. Nous multiplions les données par 10 et obtenons que pour une batterie en aluminium, il faut prendre un élément chauffant d'une puissance allant jusqu'à 1,35 kW, pour une batterie en fonte jusqu'à 1 kW.

Caractéristiques de conception de l’appareil

Pour chaque radiateur, vous devez choisir un élément chauffant adapté à sa taille et au sens du filetage. L'équipement a différentes longueurs de tige, ce qui peut affecter l'efficacité de son fonctionnement.

Si la longueur de l'élément chauffant est insuffisante, l'équipement ne peut pas assurer une vitesse de circulation du liquide de refroidissement suffisamment élevée, ce qui entraîne un chauffage inégal et insuffisant du radiateur.

La longueur de l'appareil est sans doute l'une de ses caractéristiques les plus importantes, affectant directement l'efficacité de fonctionnement. Avant l'achat, vous devez mesurer le radiateur et calculer la longueur nécessaire de l'élément chauffant intégré.

La situation optimale est lorsque la tige de l'élément chauffant se trouve à 60-100 mm de la paroi intérieure du bord opposé du radiateur. Il est également important de choisir correctement la forme du boîtier et le diamètre de l'appareil.

Le matériau du bouchon peut varier selon les modèles. Pour faire le bon choix, vous devez étudier les recommandations du fabricant, où il décrit les types d'appareils de chauffage adaptés à un élément chauffant spécifique.

Présence d’une commande automatique

Des appareils avec ou sans commande automatique intégrée sont disponibles à la vente. La première variante est extrêmement pratique et ne nécessite pas l'achat d'équipement supplémentaire. Dans ce cas, un thermostat avec un capteur mesurant la température du liquide de refroidissement est intégré dans la partie inférieure du boîtier de l'élément chauffant.

S'il n'y a pas d'automatisme intégré, l'appareil électrique n'a pas de thermostat. Dans ce cas, il est conseillé de le connecter à l'aide d'un détecteur mesurant la température ambiante.

Il faut reconnaître que cet équipement n'est pas assez populaire et demandé pour que de grandes entreprises européennes se lancent dans sa production.

Dans les magasins, vous pouvez trouver des résistances chauffantes pour radiateurs fabriquées par des marques turques, polonaises et ukrainiennes. Leur qualité et leurs fonctionnalités sont à peu près similaires.

Il est difficile de dire quelle marque privilégier. Mais il faut être prudent avec les résistances chauffantes chinoises, car il arrive souvent d'obtenir un produit de mauvaise qualité.

Des informations supplémentaires sur le choix de l'élément chauffant pour le chauffage sont fournies dans cet article.

Particularités de l’installation des éléments chauffants pour radiateurs

Installer l'appareil est assez simple. Pour que l'opération se déroule sans difficulté, il faut, dès le magasin, se familiariser avec son contenu. Dans l'idéal, tous les éléments et fixations nécessaires à un branchement sécurisé seront inclus dans la boîte avec la résistance chauffante. Si certaines pièces manquent, vous devez les acheter immédiatement.

Les résistances chauffantes avec thermostat sont plus fonctionnelles que leurs homologues standard. Leur installation, en substance, ne diffère pas et s'effectue aussi simplement et rapidement.

Un autre point important : avant de commencer l'installation, il faut s'assurer que le système est vide d'eau. Pour cette raison, dans les immeubles collectifs, il est optimal d'effectuer les travaux en été, lorsque le chauffage central est éteint.

L'installation proprement dite consiste à démonter le bouchon situé dans la partie inférieure du radiateur, puis à installer l'appareil de chauffage à sa place. Pour assurer l'étanchéité du joint, un joint en caoutchouc est obligatoirement installé. Il n'est pas superflu de traiter préalablement la zone du joint avec du mastic.

La résistance chauffante ne peut être installée que dans la partie inférieure du radiateur, afin que la circulation du fluide puisse se faire sans entrave. La pièce est insérée dans le radiateur strictement horizontalement, sinon des problèmes de fonctionnement sont possibles.

Pour connecter l'élément chauffant, il est permis d'utiliser une prise avec mise à la terre. Il est conseillé d'installer un stabilisateur de tension pour protéger l'appareil des fluctuations du réseau.

Vous ne pouvez brancher l'appareil sur le réseau qu'après avoir rempli le radiateur de liquide, sinon l'appareil tombera en panne. La structure avec résistance chauffante est réparable. Si nécessaire, l'appareil se retire facilement et se répare, ou le plus souvent, il est remplacé par un neuf.

Compte tenu de la dureté de l'eau technique, les spécialistes recommandent de nettoyer régulièrement le chauffage du tartre. Pour ce faire, l'appareil est extrait du radiateur, puis le nettoyage est effectué.

Un radiateur avec résistance chauffante intégrée fonctionnera longtemps et sans problème si vous n'oubliez pas de l'entretenir régulièrement, c'est-à-dire de retirer le chauffage et de le nettoyer soigneusement du tartre.

Vous pouvez utiliser une méthode mécanique, où le tartre est soigneusement enlevé avec du papier de verre ou une brosse métallique dure. Il faut le faire très soigneusement, car les résistances chauffantes sont très sensibles aux dommages mécaniques et peuvent tomber en panne.

En plus de cela, vous pouvez utiliser une méthode chimique. Dans ce cas, l'appareil est traité avec des substances spéciales. Il est très important de ne pas endommager le joint en caoutchouc.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Les vidéos présentent des conseils rationnels sur l'utilisation et le raccordement des appareils de chauffage.

Comment installer soi-même un élément chauffant dans un radiateur :

Nous vous proposons un aperçu du chauffage pour radiateur en fonte :

Élément chauffant pour radiateur en aluminium :

Les éléments chauffants électriques pour radiateurs sont un bon moyen d'organiser un chauffage d'appoint pour des locaux de toutes sortes. Ils sont pertinents pour les datchas, les garages et les bâtiments utilisés de temps en temps.

En tant que chauffage principal, ces éléments chauffants sont rarement recommandés. Après tout, ils consomment beaucoup d'électricité, vous pouvez donc trouver une autre façon moins coûteuse de chauffer votre logement.

Vous cherchez un appareil efficace pour un chauffage d'appoint ? Ou avez-vous de l'expérience dans l'utilisation d'éléments chauffants pour radiateurs ? N'hésitez pas à laisser des commentaires et à poser des questions sur le sujet. Le bloc de contact se trouve ci-dessous.