Comment choisir des radiateurs de chauffage bimétalliques : caractéristiques techniques + analyse de tous les “pour et contre”

L'efficacité des batteries détermine la vitesse et la qualité du chauffage. Le marché des équipements modernes propose toutes sortes de solutions. L'une des options valables sont les radiateurs de chauffage bimétalliques, qui répondent aux principales exigences du réseau de chauffage : solidité, résistance aux coups de bélier, haute dissipation thermique et longévité.

Nous vous expliquerons comment choisir correctement un appareil de chauffage fabriqué à partir de deux métaux. Dans l'article que nous vous proposons, les variétés populaires parmi les consommateurs sont décrites en détail. Leurs caractéristiques techniques sont présentées et les principaux fabricants sont énumérés.

Structure des radiateurs bimétalliques

Extérieurement, les modèles bimétalliques ressemblent aux radiateurs en aluminium classiques. La différence réside dans leur contenu intérieur. La structure des produits composites se compose de deux éléments de base : un tube intérieur en acier et un boîtier extérieur nervuré en panneaux d'aluminium. Dans certains radiateurs, le cuivre est utilisé à la place de l'acier.

La circulation du fluide caloporteur se fait par la tuyauterie intérieure en acier ou en cuivre. Grâce à l'inertie à la corrosion, les radiateurs ne rouillent pas et ne réagissent pas avec le fluide caloporteur chimiquement actif. Les éléments extérieurs et le collecteur intérieur sont reliés par soudure par points ou par moulage sous pression.

De par leurs propriétés physico-opérationnelles, les batteries conviennent à une installation dans des immeubles d'habitation de toute hauteur et à l'aménagement d'un système de chauffage local pour les maisons individuelles.

La structure bimétallique détermine les caractéristiques de l'appareil. Le noyau en acier explique la résistance aux environnements agressifs et l'endurance aux variations de pression, tandis que l'« enveloppe » en aluminium augmente la dissipation de la chaleur et allège le radiateur.

Particularités des différents convecteurs de chauffage

Il faut comprendre les différences entre les différents types de batteries fabriquées à partir de deux métaux. Les produits composites sont généralement classés selon les critères suivants : la composition de la tige intérieure, l'apparence extérieure et le type de métal utilisé.

Radiateurs bimétalliques et semi-bimétalliques

Les utilisateurs confondent souvent les véritables radiateurs bimétalliques avec leurs analogues « demi-sang », c'est-à-dire semi-bimétalliques.

Bimétal « pur »

L'aluminium est utilisé pour fabriquer l'enveloppe extérieure de l'appareil. Le cœur du convecteur est constitué à 100 % d'acier inoxydable ou de cuivre. Pendant la fabrication, les tubes placés dans des moules spéciaux sont remplis d'aluminium sous pression, formant ainsi une structure étanche.

L'enveloppe extérieure n'est pas en contact avec le caloporteur et agit comme un échangeur de chaleur. La principale caractéristique des radiateurs bimétalliques est leur haute résistance et leur garantie contre les fuites.

Le bimétal véritable supporte résolument la pression des systèmes de chauffage centralisés et autonomes.

Radiateurs semi-bimétalliques

Le « squelette » interne du radiateur est assemblé à partir de deux métaux : les guides verticaux sont en acier inoxydable, le tuyau horizontal est en aluminium. La combinaison inverse est également possible.

Une telle alliance de métaux ne peut garantir la fiabilité nécessaire des réseaux de chauffage central. Le caloporteur peut contenir des alcalis qui, en interaction avec l'aluminium, provoquent l'apparition de corrosion. Avec le temps, les processus destructeurs « s'étendent » également aux composants en acier du radiateur.

De plus, l'intégrité du produit peut être menacée par la dilatation thermique des métaux – des fuites peuvent survenir aux températures limites.

Extérieurement, les radiateurs semi-bimétalliques ne se distinguent pas de leurs homologues véritablement bimétalliques. Ce qui trahit les « demi-sang », c'est leur poids plus léger et leur prix inférieur.

Il vaut mieux éviter d'acheter un composite de mauvaise qualité, surtout lorsqu'il s'agit de chauffage central.

Modèles sectionnés et monolithiques

Parmi la diversité des radiateurs bimétalliques, on distingue deux types de constructions :

• sectionnels :
• monolithiques.

Les modèles assemblés à partir de sections attirent par la variabilité de leurs caractéristiques. Ils offrent la possibilité d'acheter un appareil avec des valeurs de puissance calorifique précises, nécessaires pour chauffer les pièces. Les modèles monolithiques ne présentent pas ces avantages.

Systèmes modulaires

Radiateurs démontables dont les panneaux sont reliés à l'aide de mamelons. Les sections de tuyaux horizontaux de chaque élément ont un filetage orienté dans des directions différentes pour l'assemblage des mamelons de fixation et du joint d'étanchéité.

Les modèles assemblés sont plus populaires grâce à leur aspect pratique – il est possible de régler la puissance thermique en ajoutant ou en retirant le nombre de sections nécessaire. Un avantage supplémentaire est leur réparabilité.

Inconvénients des radiateurs sectionnels :

• les joints sont les points faibles des collecteurs, où des fuites sont probables ;
• limitation de la pression de service – jusqu'à 20-30 bars.

Parmi les inconvénients majeurs, on compte également la pénétration partielle du liquide caloporteur sur la « chemise » en aluminium en cas de fuite.

Appareils monolithiques

Les modifications monobloc sont exemptes des défauts énumérés. Un radiateur coulé peut supporter des pics de pression allant jusqu'à 100 atmosphères.

Inconvénients des radiateurs monolithiques : impossibilité de faire varier la puissance thermique, coût élevé – de 20 à 30 % plus cher que les modèles sectionnels aux paramètres similaires.

Pour les immeubles de grande hauteur (10 étages ou plus), les spécialistes recommandent de choisir des radiateurs monoblocs, car la pression dans le système de chauffage sera importante.

Noyau en cuivre ou en acier ?

La plupart des fabricants proposent des radiateurs hybrides avec un cadre tubulaire en acier. La raison principale est l'accessibilité financière du métal et ses bonnes caractéristiques de résistance. La symbiose de l'acier et de l'aluminium a permis d'atteindre une résistance aux variations de pression dans le système de chauffage, d'augmenter le niveau de transfert thermique du convecteur et de réduire son inertie.

Dans les radiateurs « cuivre + aluminium », les tubes d'échange thermique sont en cuivre. Les panneaux chauffants sont des plaques en aluminium soudées à l'armature intérieure en cuivre.

Avantages des radiateurs à noyau en cuivre :

• la probabilité d'apparition de corrosion est nulle ;
• la canalisation en cuivre supporte tous les coups de bélier – option optimale pour une utilisation dans les systèmes nationaux de chauffage centralisé ;
• une efficacité élevée de l'appareil – le transfert thermique du cuivre dépasse celui de l'acier.

Les radiateurs cuivre-aluminium se distinguent par leur longue durée de vie – plus de 50 ans. L'inconvénient des modèles en cuivre est leur prix élevé.

Caractéristiques technico-opérationnelles

Tous les paramètres de base du radiateur sont indiqués dans la fiche technique de l'appareil de chauffage.

Pour ne pas se tromper dans le choix, il est nécessaire de comprendre la signification des caractéristiques suivantes :

• transfert thermique ;
• pression de service et température ;
• entraxe ;
• dimensions ;
• capacité, poids de la section.

Puissance thermique. Ce paramètre indique la quantité de chaleur transférée du radiateur à l'air ambiant de la pièce à une température donnée du fluide caloporteur (+70°C). Cette valeur est mesurée en W.

La valeur moyenne du transfert thermique d'un radiateur composite est de 140 à 190 W. L'écart des valeurs s'explique par les dimensions de la section et les particularités de conception des appareils de différents fabricants.

En se basant sur la puissance thermique d'une section, on calcule la performance requise du radiateur pour l'ensemble de la pièce.

Indicateurs de l'environnement de travail. La pression maximale du fluide caloporteur dépend de l'épaisseur du noyau en acier. Le choix de la résistance est laissé à l'appréciation du fabricant. La valeur du paramètre varie de 15 à 35 bars et est déterminée en fonction des conditions d'utilisation du radiateur.

Une caractéristique importante est la température limite du fluide caloporteur. Tous les bimétaux complets peuvent supporter +90°C. Certains fabricants annoncent une résistance thermique plus élevée.

Température maximale déclarée dans les fiches techniques des différents modèles : Global Style – 110°C, Tenrad – 120°C, Altermo – 130°C, Grandini – 120°C

Dimensions du radiateur. Les caractéristiques dimensionnelles incluent les paramètres suivants :

1. Entraxe – « l'écart » entre les axes des collecteurs horizontaux. La valeur standard est de 20 à 80 cm. Les modèles orientés verticalement avec un entraxe plus grand sont utilisés si l'agencement de la pièce ne convient pas à l'installation de radiateurs horizontaux.
2. Paramètres géométriques déterminent la hauteur, la largeur et la profondeur de la section. La hauteur totale du radiateur dépasse souvent l'entraxe de 6 à 8 cm. La largeur traditionnelle des ailettes des modèles bimétalliques est de 80 mm.

La profondeur de la section est de 75 à 100 mm. Certains fabricants, outre les panneaux extérieurs, ajoutent des ailettes parallèles à la structure pour améliorer l'efficacité du chauffage grâce aux flux de convection.

Dimensions hors tout : a – hauteur de la section, b – distance entre les axes horizontaux, c – profondeur du radiateur, d – largeur d'une section. Les modèles les plus courants ont une hauteur de noyau de 35 cm et 50 cm.

Volume et masse. Dans les versions bimétalliques, le fluide caloporteur circule dans un noyau de section ronde, contrairement aux modèles en aluminium avec un conduit de section ovale. La capacité d'une section bimétallique est inférieure au volume d'une section en aluminium pour les mêmes dimensions.

Par exemple, dans les convecteurs avec un entraxe de 500 mm, le remplissage en fluide caloporteur est d'environ 0,2 à 0,38 litre, et pour une hauteur de noyau de 350 mm – 0,15 à 0,25 litre.

Le poids d'un radiateur bimétallique standard de dimensions 580/80/80 mm (hauteur/largeur/profondeur respectivement) avec un entraxe de 50 cm est de 1,8 à 2 kg. Une masse moindre est l'un des signes du semi-bimétal.

Analyse comparative : le bimétal et ses concurrents

Avant de choisir un radiateur bimétallique ou autre, il est conseillé de comparer ses performances avec celles de ses concurrents les plus proches. Pour les convecteurs composites, il s'agit des radiateurs en aluminium, en fonte et en acier.

L'évaluation doit être effectuée selon les critères principaux :

• transfert thermique ;
• résistance aux variations de pression ;
• résistance à l'usure ;
• la simplicité d'installation ;
• aspect extérieur ;
• la durabilité ;
• prix.

Rendement thermique. En termes d'efficacité de chauffage, les unités en aluminium sont en tête, le bimétallique occupe une honorable deuxième place. Les radiateurs en acier et en fonte sont nettement moins performants.

L'aluminium se caractérise par une inertie thermique minimale – après la mise en marche du système, l'air de la pièce se réchauffe en 10 minutes.

Résistance aux coups de bélier. Les appareils bimétalliques sont les plus résistants, capables de supporter jusqu'à 40 atmosphères (modèles sectionnels). La pression de service maximale pour un réseau de chauffage en aluminium est de 6 bars, pour l'acier de 10 à 12 bars, et pour la fonte de 6 à 9 bars.

C'est le bimétal qui est capable de résister aux nombreux coups de bélier du système de chauffage centralisé. Cette propriété constitue un argument clé en faveur des radiateurs composites pour les immeubles collectifs.

Inertie chimique. Selon ce critère, les positions se répartissent comme suit :

1. Fonte. Le matériau est indifférent à un environnement défavorable. Les radiateurs en fonte peuvent être utilisés pendant des dizaines d'années, en transportant des fluides « alcalins » ou « acides ».
2. Acier et bimétal. Le noyau en acier lui-même résiste bien à l'action des composants agressifs. Le point faible d'une conduite en acier est l'interaction avec l'oxygène, dont le contact entraîne la formation de rouille.
3. Aluminium. Le métal réagit avec diverses impuretés présentes dans l'eau.

Les parois en aluminium sont particulièrement sensibles à l'environnement acide – le pH du fluide caloporteur doit être compris entre 8. Dans le cas contraire, la corrosion se développe activement.

Facilité d'installation. En termes d'installation, les produits en aluminium et bimétalliques sont plus simples. Les radiateurs en fonte sont plus difficiles à monter en raison de leur poids imposant.

En termes de longévité, les radiateurs composites et en fonte sont en tête. Les modèles en aluminium et en acier, si les conditions d'utilisation sont respectées, doivent être remplacés après 10 à 15 ans. Parmi les radiateurs mentionnés, les bimétalliques sont les plus chers.

On peut en conclure que l'achat d'un radiateur bimétallique est clairement justifié pour un réseau de chauffage dans un immeuble à plusieurs étages, où il existe des risques de variations de pression et de pollution du fluide caloporteur. Dans une maison individuelle, avec un fonctionnement stable de la chaudière et une filtration de l'eau entrante, on peut utiliser des radiateurs en aluminium abordables dans le système de chauffage.

Que faut-il prendre en compte lors du choix d'un radiateur ?

Pour obtenir l'effet thermique souhaité, il est nécessaire de calculer la puissance totale du radiateur. L'équipement bimétallique est un achat coûteux, il faut donc veiller à sa durabilité. Une fabrication consciencieuse du radiateur est garantie par des fabricants réputés.

Évaluation des possibilités – calcul thermique

Après avoir déterminé les caractéristiques techniques et les dimensions appropriées des radiateurs bimétalliques, il faut calculer le nombre de sections nécessaires.

Formule de base : N = P totale / P nominale, où P totale est la puissance requise de la batterie pour toute la pièce, P nominale est la puissance thermique d'une section selon les documents d'accompagnement.

L'indice de transfert thermique d'une section est extrait de la fiche technique du radiateur, et la puissance totale doit être calculée.

Calcul par surface

Valeur normalisée de la puissance thermique pour 1 m² d'espace habitable dans la zone climatique moyenne, sous condition de plafonds standards (250-270 cm) :

• présence d'une fenêtre et d'un mur donnant sur l'extérieur – 100 W ;
• une fenêtre et deux murs mitoyens avec l'extérieur dans la pièce – 120 W ;
• plusieurs fenêtres et murs « extérieurs » – 130 W.

Exemple. Puissance d'une section – 170 W, surface totale de la pièce à chauffer – 15 m². Conditions supplémentaires : 1 fenêtre, 1 mur extérieur, hauteur sous plafond – 270 cm.

N = (15 * 100) / 170 = 8,82.

L'arrondi se fait à la hausse. Ainsi, pour chauffer la pièce, il faut utiliser 9 sections de 170 W.

Calcul par volume

Le SNiP réglemente séparément la quantité de puissance thermique pour 1 m³ de pièce à 41 W. En connaissant le volume de la pièce à chauffer, il est facile de calculer le transfert thermique de toute la batterie.

Exemple. Chauffage de la pièce avec les paramètres précédents. Pour la pureté de l'expérience, nous laissons la puissance de la section inchangée – 170 W.

N = (15 * 2,7 * 41) / 170 = 9,76.

Il est nécessaire d'installer un radiateur de 10 sections. Le deuxième calcul est considéré comme plus précis. Lors des calculs, il faut prêter attention aux sources de pertes thermiques à l'intérieur de la pièce.

La valeur calculée doit être augmentée de 10 % si l'appartement est situé au premier/dernier étage, si la pièce a de grandes fenêtres ou si l'épaisseur des murs ne dépasse pas 250 mm.

Comment éviter les contrefaçons : inspection du radiateur

Outre l'analyse des données techniques, il n'est pas inutile de procéder à une évaluation visuelle du produit. Certains fabricants, en quête de clients, ont tendance à « embellir » leurs produits en fournissant des données incorrectes dans la documentation.

Avant tout, on prête attention à l'épaisseur du cœur et de la « chemise » en aluminium, aux dimensions hors tout, au poids et à la qualité des composants.

Noyau en acier. L'épaisseur minimale du tube en acier est de 3 mm. Avec des dimensions plus petites, la résistance déclarée du produit est considérablement réduite – résistance aux coups de bélier et au développement de processus de corrosion.

Les parois métalliques minces laissent le fluide caloporteur accéder à l'« enveloppe » en aluminium, qui, en raison de son activité chimique, commence rapidement à se détruire.

Le résultat d'un noyau en acier de mauvaise qualité – formation de trous traversants et création de situations d'urgence sur le réseau de chaleur.

Ailettes du radiateur. Les panneaux en aluminium doivent être vérifiés pour leur résistance – ils ne doivent pas se plier sous la pression des doigts d'une seule main. L'épaisseur minimale des panneaux est de 1 mm.

Il est préférable de choisir des modèles avec des canaux profilés entre les ailettes. Le convergent ainsi formé augmente la vitesse du flux d'air, ce qui accroît l'intensité de l'échange thermique par convection.

Pour réduire les risques de blessures, les bords extérieurs des panneaux en aluminium sont arrondis. La surface ne doit pas présenter de coulures, d'irrégularités de peinture ni de « zones de transparence ».

Dimensions et poids. Sur commande individuelle, il est possible de fabriquer des radiateurs avec une largeur de section inférieure à 80 mm. Cependant, les modèles en magasin avec un paramètre non conforme sont probablement des contrefaçons.

Certains fabricants, pour réduire les coûts, réduisent considérablement la largeur des ailettes internes, en les « masquant » derrière des panneaux frontaux de taille standard. Cette mesure détériore le transfert de chaleur du radiateur bimétallique.

Composants de la batterie. Il est pratiquement impossible de vérifier la qualité des joints et des mamelons sur place. Il faut se fier au nom du fabricant et à la période de garantie. Les entreprises fiables garantissent jusqu'à 15-20 ans de fonctionnement sans problème.

Classement des fabricants populaires

L'aperçu comprend des systèmes de chauffage étrangers de haute qualité et des produits nationaux adaptés aux conditions changeantes des réseaux de chaleur.

Dans la pratique, les produits des entreprises suivantes ont fait leurs preuves :

• Global Style (Italie) ;
• Sira (Italie) ;
• Rifar (Russie) ;
• Tenrad (Allemagne).

Place #1 – Global

C'est un leader reconnu dans le domaine de la fabrication de radiateurs de chauffage.

L'entreprise produit trois séries de batteries bimétalliques :

• Style – caractéristiques de base ;
• Style Extra – dimensions compactes ;
• Style Plus – puissance thermique maximale.

Les sections sont reliées par des joints en paronite assurant l'étanchéité des raccords. Un transfert thermique efficace entre les métaux est obtenu grâce au moulage sous pression de la « chemise » en aluminium.

Caractéristiques supplémentaires : pression – jusqu'à 35 atm, diamètre de raccordement – ¾ ou ½ pouce, température du caloporteur – jusqu'à 110 °C, enveloppe extérieure – double peinture

Place #2 – Sira

Le fabricant italien positionne son produit comme un article de classe premium. Les appareils ont gagné la popularité des consommateurs grâce à leur robustesse et à leur design attrayant. Le fabricant offre une garantie de 20 ans sur la série de radiateurs bimétalliques pleins Sira Ali Metal.

Caractéristiques des produits Ali Metal : entraxe – 350/500 mm, puissance thermique des modèles – 187/141 W (respectivement selon l'entraxe), pression dans le réseau de chauffage – 35 atmosphères.

Place #3 – Rifar

Un fabricant national a développé une large gamme de radiateurs bimétalliques :

• Base – modèles avec entraxe 200/350/500 mm, garantie de Rifar – 10 ans ;
• Forza – revêtement extérieur renforcé, résistant aux rayures et aux dommages mécaniques ;
• Alp – faible profondeur (75 mm) ;
• Monolit – radiateur monobloc.

Les batteries de la série Monolit se distinguent par la plus haute performance sous haute pression du fluide caloporteur.

Données techniques : pression de service – 10 MPa, pression de rupture – 25 MPa, température maximale – 135°C, période de garantie – 25 ans

Place #4 – Tenrad

Le bimétallique de qualité allemande convient aux réseaux de chauffage centralisés et indépendants. Il est applicable dans les systèmes gravitaires, à élévateur et à pompe avec une distribution monotube et bitube.

Caractéristiques distinctives :

• épaisseur des tubes verticaux – 1,8 mm, parois du collecteur – 3,6 mm ;
• ailettes à trois rangées ;
• les panneaux latéraux sont inclinés, créant un effet de diffuseur pour le flux convectif.

Revêtement émaillé bicouche en peintures de qualité – l'appareil ne dégage pas de vapeurs nocives lors du chauffage.

Les produits Tenrad sont conçus pour une utilisation dans un système avec une pression du fluide caloporteur jusqu'à 35 atmosphères. Les radiateurs bimétalliques sont certifiés et conformes à la norme européenne EN442.

Les règles de calcul de la puissance et du nombre de radiateurs pour le système de chauffage sont présentées dans l'article suivant, qu'il convient de lire avant l'achat des appareils.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Une vidéo de présentation montre clairement les particularités de conception des radiateurs composites et les principales exigences auxquelles un appareil de qualité doit répondre :

Les radiateurs bimétalliques complets combinent les caractéristiques positives des deux matériaux. Les batteries se distinguent par une puissance thermique élevée, une résistance aux coups de bélier et d'excellentes propriétés décoratives. Leur achat est un investissement justifié à condition d'acheter un produit certifié.

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