Radiateurs de chauffage en fonte : caractéristiques, avantages et inconvénients

Le progrès technique moderne n'a pratiquement pas touché les radiateurs de chauffage en fonte pendant les 167 ans de leur existence. Les consommateurs continuent de choisir ces appareils en raison de leurs nombreuses caractéristiques positives.

Et même certains inconvénients n'empêchent pas l'installation de radiateurs en fonte lors du montage des systèmes de chauffage. Nous vous expliquerons en détail tous les avantages et inconvénients des radiateurs en fonte, ainsi que les caractéristiques auxquelles vous devez prêter attention avant l'achat.

Avantages des radiateurs en fonte

L'utilisation de batteries en fonte présente de nombreux avantages qui poussent à choisir ces appareils pour le montage des systèmes de chauffage. Certaines qualités positives ne sont pas toujours mentionnées par les vendeurs en magasin, mais il est également important de les connaître et d'en tenir compte lors de l'achat.

Parmi les avantages des batteries en fonte, il faut souligner la résistance aux paramètres agressifs du fluide caloporteur. Cela est dû au matériau de fabrication : la fonte ne se corrode pas facilement, même à des températures élevées.

Divers additifs chimiques dans le caloporteur, ainsi que les oxydes de fer qui se forment dans les canalisations principales, n'endommagent pas non plus la fonte.

Outre leur résistance aux processus de corrosion, ces radiateurs présentent les avantages suivants :

• possibilité de réparation en cas d'obstruction et de fuite ;
• inertie du transfert thermique ;
• coût abordable ;
• possibilité de fonctionnement à haute température et sous haute pression ;
• pourcentage élevé de transfert de chaleur par rayonnement ;
• la simplicité d'installation ;
• longue durée de vie.

Les obstructions et les fuites des radiateurs peuvent être dues au fluide caloporteur. Ainsi, la circulation dans les radiateurs en fonte d'eau non traitée avec une teneur élevée en sels de calcium et de magnésium entraîne avec le temps un rétrécissement des cavités internes. Cela réduit la vitesse de chauffe des sections et l'efficacité du transfert thermique.

Les radiateurs en fonte avec finition design sont fabriqués principalement par des usines européennes, c'est pourquoi ils sont peu demandés sur le marché national.

De plus, en raison de la température élevée de l'eau dans les radiateurs de l'ancien modèle, les joints inter-sectionnels s'usent progressivement et une fuite peut apparaître.

Les problèmes liés à une utilisation prolongée des radiateurs en fonte peuvent être rapidement résolus en été. Les cavités internes des sections se nettoient facilement des dépôts à l'aide d'un outil spécial.

Grâce à la résistance de la fonte à l'usinage, la qualité des radiateurs n'en souffre pas. Lors du remontage des sections, les joints usés peuvent être immédiatement remplacés.

L'inertie accrue du transfert thermique des radiateurs en fonte est assurée par le poids de la structure et le grand volume interne de fluide caloporteur.

Si les modèles en acier et en aluminium refroidissent en quelques minutes après l'arrêt de la circulation de l'eau, les radiateurs en fonte continuent de chauffer efficacement la pièce pendant une heure.

En ce qui concerne le coût d'une section en fonte, il se situe dans les mêmes fourchettes que celui de ses homologues en aluminium ou en acier. Par conséquent, les dépenses pour l'achat de batteries en fonte ne seront pas supérieures à celles des radiateurs en d'autres matériaux.

Cependant, les produits en fonte supportent bien mieux les coups de bélier et résistent fermement aux brèves augmentations de pression jusqu'à 16 bars.

La possibilité de fonctionner à haute température et haute pression est assurée par le faible coefficient de dilatation thermique de la fonte. Parmi tous les matériaux utilisés pour fabriquer les radiateurs de chauffage, il est le plus petit.

Pour cette raison, la fonte est la plus résistante à l'apparition de microfissures lors d'une utilisation prolongée. Cette même propriété assure une étanchéité stable des raccords filetés et des joints sous une pression de 8 à 9 atmosphères.

Et un avantage tel qu'un rendement thermique élevé par rayonnement permet de placer les radiateurs en fonte contre le mur. Pour orienter au maximum le rayonnement thermique vers l'intérieur de la pièce, il est recommandé de fixer au mur derrière le radiateur des réflecteurs spéciaux.

Les ailettes entre les colonnes sont de simples plaques en fonte et n'ont pas de cavités internes. Leur fonction est d'augmenter le transfert de chaleur.

De plus, les radiateurs en fonte sont faciles et simples à installer. Les sections des batteries en fonte sont reliées aux tuyaux et entre elles par un raccord fileté et des joints en paronite. Et une clé spéciale permet de désolidariser n'importe quelle section sans retirer les radiateurs d'extrémité.

Et une longue durée de vie confirme une fois de plus la qualité et la fiabilité de cet équipement de chauffage – les radiateurs en fonte durent garantis 50 ans.

Mais ils ne fonctionneront aussi longtemps qu'avec un entretien régulier, qui consiste en l'élimination périodique des dépôts internes et le remplacement des joints.

Les avantages énumérés des batteries en fonte les rendent indispensables dans les grandes pièces avec un réseau de chauffage étendu et une pression de service élevée.

Inconvénients des batteries en fonte

Malgré de nombreux avantages, les radiateurs en fonte présentent un certain nombre d'inconvénients. Cela est dû à la fois aux caractéristiques structurelles et aux propriétés de la fonte elle-même. Par exemple, les batteries en fonte ont des difficultés à s'intégrer dans les systèmes de contrôle automatique de la température.

En raison de l'inertie du transfert de chaleur, il est assez difficile de contrôler la température souhaitée dans la pièce. En effet, après l'arrêt de la chaudière, les radiateurs en fonte continueront à diffuser leur chaleur pendant encore une heure, réchauffant l'air ambiant.

Pour réchauffer toute la masse de la batterie et l'eau qu'elle contient, il faut environ une demi-heure. Pendant toute cette période, la pièce ne se chauffera pratiquement pas.

Il y a aussi d'autres inconvénients, parmi lesquels :

• un grand volume de fluide caloporteur ;
• un poids important d'un seul radiateur ;
• une uniformité de design.

Un grand volume d'eau dans le radiateur a aussi ses inconvénients. Il faut plus de temps et d'énergie pour chauffer tout le fluide caloporteur.

De plus, la charge sur la pompe augmente, car elle doit pomper une quantité importante d'eau en un seul cycle de chauffage.

Le volume des cavités d'un radiateur en fonte est au moins 2 fois supérieur à celui d'un radiateur en aluminium et 4 fois supérieur à celui d'un radiateur bimétallique.

Le poids important des appareils est également un inconvénient qui préoccupe davantage les installateurs et les services de maintenance que les occupants. Cependant, lors du montage autonome du système de chauffage, vous ne pouvez pas vous passer d'un assistant pour fixer un radiateur en fonte. Le poids d'une de ses sections est d'environ 7 kg.

Un inconvénient tel que l'uniformité du design est dû aux particularités technologiques de la fonte de la fonte – elles ne permettent pas de créer des pièces élégantes à partir de ce matériau. C'est pourquoi les radiateurs ont un aspect uniforme.

En raison de la simplicité de la conception, l'efficacité énergétique des modèles de radiateur MS-140 est l'une des plus mauvaises, mais le prix de ces appareils est également le plus bas.

Pour diversifier la gamme, les fabricants produisent des radiateurs en fonte avec de beaux motifs en surface, mais leur coût est 10 à 20 fois supérieur au prix des modèles simples.

Cependant, si vous n'avez pas les moyens d'acheter des modèles exclusifs coûteux, vous pouvez acquérir des radiateurs ordinaires, puis les masquer à l'aide d'un écran pour radiateurs.

Les motifs complexes, les différentes hauteurs et largeurs des radiateurs offrent une certaine diversité parmi les radiateurs plus chers. Cela permet aux designers d'intégrer des radiateurs en fonte dans des intérieurs raffinés.

Un autre inconvénient est la vulnérabilité de l'équipement aux coups de bélier. En effet, la fonte est un matériau résistant mais assez fragile. Selon la norme GOST 8690-94, les radiateurs doivent supporter une pression de courte durée de 1,5 MPa.

Mais parfois, la pression peut dépasser cette valeur. Cela se produit lors d'un démarrage brutal de la pompe et en l'absence de compensateurs. En conséquence, les radiateurs en fonte peuvent se fissurer ou éclater.

L'éclatement d'un radiateur est souvent précédé de cliquetis et de sifflements. Ces bruits doivent vous alerter et vous obliger à couper l'accès du fluide caloporteur au radiateur.

Dans de nombreux cas, les avantages des radiateurs en fonte l'emportent largement sur leurs inconvénients. C'est ce fait qui aide ces radiateurs à conserver une bonne position sur le marché des systèmes de chauffage.

Caractéristiques techniques des radiateurs

La concurrence sur le marché des radiateurs est extrêmement élevée, c'est pourquoi peu de fabricants produisent et vendent des radiateurs en fonte sur le marché national.

Avant l'achat, vous devriez vous familiariser avec les caractéristiques techniques des radiateurs en fonte les plus courants. Cela vous permettra de choisir le produit qui correspond le mieux à votre système de chauffage existant ou prévu.

Fabricants de batteries en fonte

Une particularité du marché des radiateurs en fonte est la part élevée des coûts de transport dans leur prix final. C'est pourquoi vous ne trouverez pas de modèles de fabricants de pays lointains sur le marché national.

Si les radiateurs allemands se distinguent par leur raffinement particulier, les produits de l'usine de Tcheboksary ne leur cèdent en rien sur le plan technique. De plus, les radiateurs de l'usine d'agrégats de Tcheboksary sont les meilleurs parmi les fabricants russes.

Les principales usines qui proposent des radiateurs en fonte sont :

• Adarad (Turquie);
• Usine d'agrégats de Tcheboksary (Russie);
• Viadrus (République tchèque);
• Demrad (Turquie);
• Usine de matériel de chauffage de Minsk (Biélorussie);
• KIRAN (Ukraine);
• Konner (Chine).

Il existe de nombreux fabricants européens de radiateurs en fonte, mais leurs produits ne sont pas compétitifs. Ils ont un prix élevé et une qualité comparable aux modèles nationaux.

Les appareils pour un chauffage de style vintage sont proposés par un fabricant de Saint-Pétersbourg :

Dimensions hors tout des radiateurs

Les dimensions des radiateurs dans l'espace post-soviétique ont été standardisées. La distance entre les centres des axes des tubes d'alimentation et d'évacuation du fluide caloporteur était de 300 ou 500 mm.

La profondeur des sections et leur largeur n'étaient pas réglementées et différaient selon les fabricants. La plupart des radiateurs modernes sont également adaptés à ces normes.

Les radiateurs en fonte peuvent être choisis dans n'importe quelle taille nécessaire pour les placer sous un appui de fenêtre ou dans une niche murale.

Le modèle de radiateur en fonte le plus répandu est le MS-140. C'est celui qui équipe la plupart des « khrouchtchevkas » et des immeubles de neuf étages construits dans les années 60-80 du siècle dernier.

Les dimensions de sa section sont : entraxe – 500 mm, hauteur totale – 588 mm, largeur – 93 mm, profondeur – 140 mm.

Plus les sections sont larges, moins il en faut pour atteindre la puissance nécessaire, ce qui réduit également le nombre de joints potentiellement problématiques.

L'objectif principal de la création de radiateurs en fonte de différentes dimensions est de permettre à l'acheteur de choisir le modèle qui s'intègre le mieux à l'intérieur. Les radiateurs d'une hauteur totale allant jusqu'à 400 mm, par exemple, s'intègrent parfaitement dans les pièces avec des appuis de fenêtre bas.

Aspect extérieur et conception de l'équipement

La quasi-totalité des radiateurs en fonte sont modulaires. Ils sont fabriqués en fonte grise et se composent de sections amovibles reliées par des mamelons. Cette conception permet de former un radiateur d'une seule pièce de la longueur et de la puissance souhaitées. Des joints en paronite sont placés entre les sections.

Les radiateurs en fonte à plusieurs colonnes sont difficiles à nettoyer de la poussière, ce qui réduit sensiblement leur transfert de chaleur.

Dans le plan horizontal, l'eau ne circule que dans un seul sens entre les sections. Verticalement, le flux de fluide se fait par un ou plusieurs canaux. Leur nombre augmente la surface des radiateurs et leur puissance.

L'inconvénient des sections à plusieurs canaux est leur coût élevé et leur résistance hydrodynamique accrue.

L'aspect classique en « accordéon » des radiateurs tend à disparaître. En raison du mode de transfert de chaleur principalement par rayonnement, les fabricants cherchent à augmenter la surface frontale des radiateurs, ce qui donne un aspect plus plat. L'exemple est le modèle Konner Modern500.

Les radiateurs en fonte de la série Konner Modern, à un coût modéré, ont une belle surface polie, identique aux panneaux en aluminium.

Un certain nombre de modèles importés présentent des motifs décoratifs en surface, mais le coût de ces radiateurs est incomparablement élevé.

Le poids des sections en fonte est assez important. La nécessité de conserver la résistance des parois et la surface de chauffe maximale ne permet pas aux ingénieurs de réduire fortement le rapport masse/puissance. Le poids d'une section du modèle standard MS-140 est de 7,1 kg.

Le dévissage des sections des radiateurs en fonte doit être effectué progressivement et de manière synchrone en haut et en bas, sinon on risque d'endommager irréversiblement le raccord fileté.

La grande masse des radiateurs en fonte nécessite également de bonnes fixations. Les radiateurs n'ont généralement pas d'éléments de structure spéciaux pour la fixation au mur. Ils sont simplement accrochés sur des supports spéciaux qui sont glissés dans les espaces entre les sections. Il existe également des pieds spéciaux pour installer les radiateurs au sol.

Puissance thermique des appareils

La puissance des équipements de radiateurs se caractérise par la capacité à restituer l'énergie thermique à la température de service maximale du fluide caloporteur. Cette caractéristique des radiateurs en fonte dépend principalement de la surface de ceux-ci.

Selon le modèle, la puissance peut varier de 80 à 200 W par section. Ce sont des valeurs nominales qui, dans des conditions réelles, peuvent être bien inférieures.

La puissance recommandée des radiateurs de chauffage est indicative. Pour les régions aux grands froids, elle peut différer considérablement de la puissance standard.

Il existe une formule classique pour calculer la puissance nécessaire d'un radiateur en fonte de chauffage, en fonction du volume de la pièce : pour chaque 25-30 m³, des radiateurs d'une puissance totale de 1 kW doivent être installés. En présence de 2-3 murs extérieurs, cet indicateur doit être ajusté à la hausse. Pour plus de détails sur la façon de calculer le nombre de radiateurs nécessaires pour le chauffage, consultez ce document.

Pour renforcer le transfert de chaleur par convection, certains modèles de radiateurs en fonte sont équipés d'ailettes entre les colonnes. Une telle construction peut augmenter la puissance d'une section de 20 à 40 %. Il convient de nettoyer régulièrement ces ponts de la poussière.

Autres caractéristiques de l'équipement

Lors du choix des radiateurs, il faut également prêter attention à leurs autres caractéristiques :

• pression de service maximale ;
• volume de fluide caloporteur dans la section ;
• température maximale du fluide caloporteur.

Tous les indicateurs énumérés pour les radiateurs en fonte sont supérieurs à ceux des radiateurs en aluminium et des analogues bimétalliques. Mais les caractéristiques peuvent différer selon les modèles, ce qui doit être pris en compte lors du choix des composants d'un nouveau système de chauffage.

Modèles de l'usine d'équipement de chauffage de Minsk

Les paramètres maximaux sont particulièrement importants lors du remplacement de batteries connectées à un système de chauffage central. Lors de son test de pression automnal, une pression excessive est envoyée dans les tuyaux, ce qui peut déchirer des radiateurs inadaptés.

Cela peut entraîner une inondation de votre propre appartement et de celui situé en dessous, il faut donc porter une attention particulière aux valeurs de service de la pression et de la température du fluide caloporteur.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Les vidéos présentées sur les radiateurs en fonte vous aideront à choisir un modèle spécifique et expliqueront plus en détail leurs caractéristiques techniques.

Aperçu d'un radiateur en fonte :

Comparaison des performances thermiques des radiateurs en différents matériaux :

Le choix des radiateurs de chauffage, y compris ceux en fonte, doit être effectué en tenant compte obligatoirement de leurs caractéristiques techniques. Cela permettra d'éviter la rupture du circuit de chauffage sous des charges maximales et d'assurer un chauffage suffisant des pièces chauffées.

Veuillez écrire des commentaires, partager votre expérience d'utilisation des radiateurs en fonte, poser des questions dans le bloc ci-dessous. Nous sommes toujours prêts à clarifier les points incompris.