L’émissivité des matériaux des radiateurs en pierre

L’émissivité est la valeur qui permet de mesurer la part de flux réémis après absorption.

Elle quantifie la capacité d’un matériau à émettre de l’énergie par rayonnement.
Représentée par la lettre grecque Epsilon (ε), l’émissivité prend des valeurs entre 0 et 1sans unité.

L’émissivité parfaite est de 1.

Voici l’émissivité de nos radiateurs électriques en pierre naturelle.

  • Calcaire (travertin) : 0.95 – 0.96
  • Granit : 0.96
  • Marbre : 0.95
l'émissivité des pierres naturelles : granit, travertin, marbre

Visualiser l’émissivité des principaux matériaux

Le rayonnement dans les radiateurs en pierre naturelle

Un rayonnement, synonyme de radiation, désigne le processus d’émission ou de transmission d’énergie impliquant une onde, une particule. Le rayonnement permet de transmettre l’énergie thermique directement aux objets et aux personnes sans échauffement de l’air.

La quantité de rayonnement d’un matériau varie en fonction de 3 paramètres :

1 – La température de surface

2 – L’émissivité  de l’objet

3 – La surface de rayonnement

A la lumière de ce tableau, on constate que le marbre (0.95), le granit (0.96) et le travertin (calcaire 095-0.96) font parties des matériaux avec le plus fort rayonnement. La forte émissivité de ces matériaux procure au chauffage électrique en pierre naturelle un grand confort thermique.

Le rayonnement dépend également de la surface d’émission, très élevée sur nos radiateurs en pierre : 0.78 m² pour un 1500W avec une surface d’échange de 2 à 3 fois plus élevée que la plupart des radiateurs.

Le dimensionnement du radiateur pierre est également un paramètre très important dans le choix. Si le radiateur est surdimensionné sa température de surface serra en moyenne moins élevée, ce qui a pour conséquence de réduire la puissance radiative du radiateur.
Pour le dimensionnement du chauffage pierre, vous pouvez vous reporter à la page calcul de puissance.

le rayonnement d'un radiateur électrique en pierre naturelle
Le rayonnement de la pierre

Visualiser l’émissivité des principaux matériaux

L'infra rouge lointain et le radiateur en pierre

Le rayonnement infrarouge lointain d'une pierre naturelle
Le rayonnement infrarouge lointain du travertin

L’infrarouge fait partie du spectre électromagnétique. Indispensable à toute vie terrestre, c’est la plus grande source d’énergie qui nous vient du Soleil.

Principe du rayonnement infrarouge

Sa particularité est de réchauffer le corps sans modifier la température de l’air. Ce n’est qu’à l’instant où les rayons infrarouges touchent la peau qu’ils mettent en mouvement les atomes et molécules, libérant ainsi de l’énergie que nous ressentons sous forme de chaleur.

Le rayonnement infrarouge se caractérise par des longueurs d’onde plus importantes que celles de la lumière visible et des UV.

On en distingue trois sortes :

IRA, ou ondes courtes, d’une longueur de 780 à 1.400 nm
IRB, ou ondes moyennes, d’une longueur de 1.400 à 3.000 nm
IRC, ou ondes longues, d’une longueur  3.000 à 1.000.000 nm.

Le chauffage pierre naturelle marbre, granit ou travertin transforme la plus grande partie de l’énergie absorbé en rayonnement infrarouge longs IRC. L’onde infrarouge lointain transmet de la chaleur en émettant des ondes électromagnétiques directement sur les objets. Les IRC irradient de la chaleur d’une façon directe et instantanée. Les radiateurs en pierre naturelle rayonne dans la plage 3 à 14µm (). Dans cette plage du rayonnement infrarouge provoque un échauffement thermique maximum de la matière et des personnes. Les IRC ont une portés de plusieurs mètres, ce qui les rendent particulièrement adaptées au chauffage.

La plus grande surface de rayonnement des radiateurs en pierre naturelle par rapport aux systèmes concurrents permet de convertir la plus grande partie de l’énergie absorbée en infrarouge lointain.

Hygrométrie, confort hygrométrique et radiateur en pierre

L’hygrométrie qui est le degré d’humidité présent dans l’air l’intérieur d’une habitation, est capitale pour le bon équilibre du bâtiment et la santé de ses occupants. En respirant chacun d’entre nous produit 40 grammes de vapeur d’eau par heure lorsque nous dormons et jusqu’à 150 grammes par heure lorsque nous sommes en activité. Mesuré par un hygromètre, le taux idéal est compris entre 30 et 70 %. Dans cette fourchette l’hygrométrie n’influence que très peu la sensation de confort thermique.

Pour une hygrométrie maîtrisée, il est recommandé d’aérer régulièrement votre habitation.

Un radiateur électrique en pierre naturelle n’aura pas d’incidence sur le taux d’hygrométrie de l’habitat. Ce mode de chauffage transmet son énergie directement aux personnes et aux objets sans assécher l’air. Cependant le rayonnement permet de repousser l’humidité des murs. Vous pouvez aussi installer une Ventilation Mécanique Controlée (VMC) ou mieux encore une double flux.

: Le rayonnement de la pierre naturelle et l'hygronométrie
Le rayonnement de la pierre naturelle et le confort hygronométrique

L’inertie thermique et la densité dans les radiateurs en pierre naturelle

L’inertie, c’est la capacité d’un matériau à stocker et à restituer la chaleur de manière lente et homogène. L’inertie permet d’obtenir un rayonnement constant et homogène.

Plus l’inertie d’un radiateur est forte, plus il se réchauffe et se refroidit lentement.

Plus les matériaux sont lourds et denses, plus l’inertie est grande. Une masse volumique élevée confère au matériau la possibilité de stocker une grande quantité de chaleur. Les radiateurs marbre ou granit on une densité élevée (marbre :2563-2836 kg/m3, granit :2643-2755kg/m3 et calcaire 2600-2700kg/m3).
On constate la grande inertie du chauffage pierre naturelle marbre ou Granit et Calcaire.

C’est une propriété très intéressante, car elle permet de réaliser des économies d’énergie grâce à la stabilité thermique.

Visualiser la densité des principaux matériaux

Transfert thermique entre deux corps

L’échange d’énergie par transfert thermique entre 2 corps à des températures différentes se fait spontanément du corps chaud vers le corps froid (principe fondamental de la physique).

Si les deux corps sont placés dans une enceinte isolée thermiquement, le transfert se termine lorsque les deux corps sont à la même température, on dit alors qu’il y a un équilibre thermique.

Le chauffage pierre naturelle accélère le processus de transfert thermique grâce à ces propriétés d’émissivité élevée dans les infrarouges longs.

le transfert d'énergie entre deux corps de température différente

Cycle d'accumulation et de restitution du rayonnement du radiateur électrique en pierre

Le radiateur en pierre naturelle emmagasine l’énergie thermique (inertie de la pierre naturelle) et restitue l’énergie par rayonnement.

Le thermostat gère la phase de chauffage et d’extinction de la résistance électrique, jusqu’à obtenir l’exact température de surface du radiateur en adéquation au besoin de chauffage de la pièce. Le rayonnement est ainsi constant pour une température homogène et un confort thermique maximal.

Chaleur naturelle propose aussi des radiateurs utilisant les performances de le pierre stéatite qui est une roche tendre et dense, ayant des propriétés intéressantes pour le chauffage.

Radiateur électrique en pierre naturelle marbre whitegrey, couleur blanc, gris
Radiateur électrique en pierre naturelle marbre whitegrey, couleur blanc, gris