Calcul des rendements thermiques avec panneaux radiants calorstone

13 mai 2016


Calcul rendements thermiques

Comme tous les systèmes de chauffage, ceux qui exploitent les systèmes radiants à infrarouges doivent également être calculés par rapport aux caractéristiques de la maison ou géographiques. Il faut particulièrement tenir compte des températures minimales externes du projet, le degrés-jour et l’isolation de la maison qui déterminent la puissance radiante à installer.

En conditions, pour ainsi dire,  peu favorables (coefficient de transmission des parois au-delà de 0.9 W/mc °C) il pourrait être nécessaire d’installer jusqu’à 50 W/mc pour chaque pièce que l’on veut équiper de panneaux radiants. La nécessité de puissance diminue aussi bien en fonction de l’isolation de la maison qu’en fonction de l’élévation de la température minimale du projet et de la diminution de degré-jour. Par exemple pour des maisons passives il est possible de descendre jusqu’à 12 W/mc. Il est évident que dans le cas de maisons passives les panneaux radiants infrarouges sont installés afin d’augmenter le confort et la sensation de chaleur sur la peau)

Le calibrage dépend aussi d’autres facteurs tels que:

1) l’emploi de la maison (habituelle ou de vacances)

2) si le système radiant résulte être intégratif ou comme unique système de chauffage.

3) les habitudes personnelles

Il est également important de pouvoir prévoir avec une grande certitude la consommation électrique et le coût annuel de fonctionnement. En effet, la puissance électrique installée dans ce cas est en rapport 1:1 (COP=1) avec la puissance thermique nécessaire pour chauffer une pièce.

Faisons trois exemples de consommation maximale.

1) Si l’on veut chauffer avec des panneaux radiants un local (chambre ) de  20 m2 ayant une hauteur de 2m7. Faisons également l’hypothèse que le local à chauffer soit peu isolé thermiquement (environ 0.8 W/m2 °C) et qu’il faille 30 W/mc de puissance thermique..

A ce point la puissance électrique à installer est exactement

30 (W/mc) x 20 (m2) x 2.7 (m) =  1620 W

en supposant de garder continuellement allumé (ce qui n’arrive pratiquement jamais si l’on installe un chrono-thermostat ou s’il est déjà présent dans le panneau) le panneau radiant pendant 5 heures on consomme une quantité d’énergie électrique égale à

1620 (W) x 5 (h) = 8100 Wh= 8.1 kWh

en imaginant de payer l’énergie électrique 0.22 €/kWh on calcule le coût journalier

8.1 (kWh) x 0.22 (€/kWh) = 1.72 €/jour.

2) Si l’on considère la même pièce (20 m2, 2.7 m de hauteur) mais avec une isolation thermique suffisante (environ 0.5 W/m2 °C). Dans ce cas-là la puissance nécessaire par mètre cube à installer est 22 W/mc.

la puissance totale sera donc:

22 (W/mc) x 20 (m2) x 2.7 (m) =  1188 W

en supposant de garder continuellement allumé (ce qui n’arrive pratiquement jamais si l’on installe un chrono-thermostat ou s’il est déjà présent dans le panneau) le panneau radiant pendant 5 heures on consomme une quantité d’énergie électrique égale à

1188 (W) x 5 (h) = 5940 Wh= 5.9 kWh

en imaginant de payer l’énergie électrique 0.22 €/kWh on calcule le coût journalier

5.9 (kWh) x 0.22 (€/kWh) = 1.23 €/jour.

3) essayons maintenant de chauffer la même pièce (20 m2, 2m7 m de hauteur) dans une maison passive, avec une excellente isolation thermique (environ 0.12 W/m2 °C). Dans ce cas-là la puissance nécessaire par mètre cube à installer est 5 W/mc.

la puissance totale sera donc:

5 (W/mc) x 20 (m2) x 2.7 (m) =  270 W

en supposant de garder continuellement allumé (ce qui n’arrive pratiquement jamais si l’on installe un chrono-thermostat ou s’il est déjà présent dans le panneau) ) le panneau radiant pendant 5 heures on consomme une quantité d’énergie électrique égale à

270 (W) x 5 (h) = 1350 Wh= 1.3 kWh

en imaginant de payer l’énergie électrique 0.22 €/kWh on calcule le coût journalier

1.3 (kWh) x 0.22 (€/kWh) = 0.28 €/jour.

                                                                                                                                                                 

 

NB: Dans tous les cas avec les panneaux radiants électriques à émission infrarouge il est toujours de bonne norme de sur-calibrer légèrement l’installation radiante installée. Etant donné qu’il est possible de régler la température d’exercice des panneaux radiants électriques C plus basse que celle des chauffages classiques, en sur-calibrant légèrement la puissance installée, on obtient d’importantes économies d’énergie électrique.

Bien sûr, si l’on dispose d’une installation photovoltaïque, l’énergie est autoproduite et, aussi bien dans le cas où il est possible d’accéder à l’échange sur place que dans le cas d’avantages fiscaux (ou tous les deux avec les vieux comptes énergie) le chauffage devient pratiquement à coût zéro.

En réalité l’installation de panneaux radiants détermine la possibilité de chauffer non seulement la pièce, c’est à dire l’air mais aussi la peau, les objets, les murs, le sol.Avec ce système de chauffage on perçoit le flux de chaleur incidente presque instantanément.

Cela signifie qu’un panneau radiant peut être allumé quand et où il est nécessaire. Les coûts dérivant de la consommation électrique deviennent donc minimes même pour les personnes qui n’ont pas la possibilité de prévoir une installation photovoltaïque. .

De plus l’installation de centrales de gestion des charges électriques peuvent réduire ultérieurement les consommations sans devoir effectuer de changement de puissance électrique disponible pour l’habitation   (les fameux 3.3 kW, 6 kW, 10 kW ou plus fournis par les gérants du réseau).


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