Parmi les différents types de radiateurs électriques, le radiateur électrique en fonte est un radiateur qui a une place particulière dans l’imaginaire collectif. Lorsque l’on parle de radiateurs en fonte, on pense souvent aux radiateurs très imposants que l’on retrouvait dans les vieilles maisons et qui diffusaient une chaleur douce et agréable.
Lorsque l’on recherche un radiateur électrique en fonte, on tombe sur deux types de radiateurs très différentes :
- Le premier type de radiateur électrique fonte est en radiateur à inertie sèche classique avec un cœur de chauffe en fonte. La carcasse du radiateur (le corps de chauffe) est souvent constitué d’aluminium ou d’un autre matériau métallique ;
- Le deuxième type de radiateur fonte sont les radiateurs en fonte de type chauffage central qui sont convertis en radiateur électrique en fonte grâce à des thermoplongeurs.
Dans cet article, nous allons vous présenter ces deux types de radiateur ainsi que leurs avantages et inconvénients. Le radiateur en fonte a souvent tendance à être idéalisé mais ses performances sont loin d’être optimales.
À la fin de l’article, nous vous présenterons une alternative originale et plus performante aux radiateurs électriques en fonte.
Le radiateur électrique à inertie sèche avec coeur de chauffe en fonte
Présentation du radiateur électrique avec coeur de chauffe en fonte
Le radiateur électrique fonte est un radiateur qui ne ressemble pas au radiateur en fonte traditionnel. En effet, ce type de radiateur électrique est constitué :
- D’un corps de chauffe le plus souvent en aluminium. La partie visible du radiateur est donc constituée d’aluminium et non pas de fonte ;
- D’un coeur de chauffe en fonte. Le coeur de chauffe est situé à l’intérieur du radiateur. C’est la partie dans laquelle est insérée la résistance électrique.
Le fonctionnement du radiateur à inertie sèche en fonte
Avec ce type de radiateur électrique fonte, l’énergie calorifique reçue par la résistance est transmise au cœur de chauffe en fonte qui va venir chauffer l’ensemble du radiateur et la carcasse métallique. Ce type de radiateur a le même fonctionnement qu’un radiateur à inertie sèche classique.
Entre le cœur de chauffe en fonte et le corps de chauffe en aluminium, il y a un espace vide pour permettre la dilatation des matériaux. Il en résulte qu’une partie importante de l’énergie calorifique émise par le cœur de chauffe en fonte est transformée sous forme de convection. La transformation d’une partie importante de l’énergie calorifique sous forme de convection est source d’inconfort thermique : l’air est asséché, l’homogénéité thermique dans la pièce n’est pas optimale et il y a des mouvements de poussière.
Sur ce type de radiateur, il y a systématiquement des ailettes ou une grille permettant l’évacuation de l’air chaud produit par ces phénomènes de convection. Seule une partie de l’énergie est réémise sous forme de convection par la carcasse en aluminium.
L’inertie des radiateurs électriques avec coeur de chauffe en fonte
Dans l’imaginaire collectif, les radiateurs en fonte sont des radiateurs avec une très bonne inertie. Or, cela n’est pas forcément la cas, et encore moins dans le cas du radiateur électrique avec cœur de chauffe en fonte.
En effet, comme mentionné plus haut, ce type de radiateur est un radiateur avec une carcasse en aluminium qui présente en son sein un cœur de chauffe en fonte. L’inertie de ce type de radiateur à inertie sèche classique est relativement bonne mais pas optimale.
D’importants mouvements de convection nuisent à l’inertie du radiateur
Tout d’abord, une partie relativement importante de l’énergie calorifique ne participe pas à l’inertie du radiateur et est quasiment immédiatement dissipée dans l’air ambiant. En effet, sur des radiateurs à inertie sèche classiques, il y a une dissociation du corps et du cœur de chauffe. Une partie de l’énergie calorifique n’est pas transmise au corps de chauffe en aluminium. Cette chaleur est émise sous forme de convection qui est évacuée au niveau des ailettes ou de la grille du radiateur.
Le corps de chauffe en aluminium est trop fin pour avoir une véritable inertie massique
Ensuite, le corps de chauffe en aluminium est relativement fin. Il ne peut donc pas avoir une inertie massique importante. Pour obtenir une inertie massique intéressante, il est en effet nécessaire d’avoir des valeurs élevées pour le couple capacité thermique massique x poids. Or, les valeurs de ce couple de sont pas si intéressantes pour le radiateur à coeur de chauffe en fonte :
- La capacité thermique massique du matériau désigne la quantité d’énergie que doit perdre un kilogramme de cette substance pour baisser d’un degré Celsius. La capacité thermique de l’aluminium a une valeur élevée de 921 J.kg-1.K-1.
- Mais comme les fabricants de ces radiateurs économisent sur la quantité d’aluminium, le corps de chauffe n’est généralement pas très lourd. La capacité d’accumulation de chaleur du radiateur est donc grandement limitée par ce facteur.
Le rayonnement des radiateurs électriques avec coeur de chauffe en fonte
Un puissant rayonnement dans l’infrarouge lointain est une qualité primordiale pour obtenir un véritable confort thermique et une chaleur douce. En effet, le rayonnement est ce qui permet de chauffer directement les corps solides sans chauffer l’air ambiant (l’air ambiant sera chauffé de proche en proche par les corps solides qui auront accumulé de la chaleur).
Dans cette partie, nous allons étudier le rayonnement du radiateur avec cœur de chauffe en fonte. Nous verrons notamment que ce type de radiateur présente des faiblesses l’empêchant d’avoir un puissant rayonnement.
Un rendement radiatif diminué par la dissociation du corps et du coeur de chauffe
Nous avions évoqué ce point plus haut. L’espace d’air entre le corps et le cœur de chauffe crée de la convection.
L’air chaud créé par ces phénomènes de convection est évacué au niveau des ailettes de ce radiateur électrique fonte.
Si une partie de l’énergie calorifique est émise sous forme de convection, cette énergie ne participe pas au rayonnement du radiateur. Le rendement radiatif de ce type de radiateur en fonte est donc d’emblée limité.
Une émissivité peu optimale diminue la puissance de rayonnement
L’émissivité désigne la capacité d’un matériau à absorber puis à réémettre l’énergie absorbée sous forme de rayonnement. L’émissivité prend des valeurs entre 0 et 1, 0 étant l’émissivité nulle et 1 l’émissivité parfaite.
Le radiateur à coeur de chauffe en fonte et corps de chauffe en aluminium a une émissivité peu optimale :
- L’émissivité de la fonte (le coeur de chauffe) est de 0.81. 81% de l’énergie absorbée par la résistance est réémise sous forme de rayonnement en direction du corps de chauffe en aluminium ;
- L’émissivité de l’aluminium est de 0.77. 77% de l’énergie absorbée par l’aluminium est retransmise sous forme de rayonnement dans la pièce.
- Cela nous donne une émissivité théorique de 0.62. Seule 62% de l’énergie calorifique est émise sous forme de rayonnement par le corps de chauffe en aluminium dans la pièce.
À cause de la dissociation du corps et du cœur de chauffe et des matériaux utilisés, le rendement radiatif du radiateur est donc peu optimal. Une grande partie de l’énergie est transformée en convection.
Le rayonnement n’est pas canalisé
Si l’on veut obtenir une chaleur douce et atteindre rapidement le confort thermique, il est important d’avoir une surface de rayonnement assez grande. De plus, le rayonnement doit être canalisé sur l’avant du radiateur, vers le volume à chauffer.
Le rayonnement sur l’arrière du radiateur diminue de manière substantielle le rendement énergétique du radiateur (c’est d’autant plus le cas si le mur porteur est un mur extérieur mal isolé).
Ce type de radiateur avec cœur de chauffe en fonte rayonne aussi bien sur l’avant que sur l’arrière du radiateur. Ainsi, la puissance radiative est grandement affaiblie par cette faiblesse dans la conception.
Le design des radiateurs à coeur de chauffe en fonte
Ce type de radiateur a souvent un aspect boîte métallique qui donne immédiatement un aspect low cost à la décoration d’intérieur. Inutile de s’attarder plus longtemps sur ce point. Ces radiateurs sont conçus par les mêmes groupes industriels français qui produisent les mêmes radiateurs depuis des décennies.
Sur les radiateurs électriques avec cœur de chauffe en fonte, un autre aspect doit être pris en compte : la dilatation du coeur de chauffe en fonte qui produit des bruits assez désagréables. Une température élevée entraîne de fortes dilatations qui peuvent engendrer des craquements et bruits qui résonnent dans le corps de chauffe en aluminium. Ces craquements peuvent être violents et vous réveiller la nuit. Ces fortes dilatations diminuent également la durée de vie des résistances, les contraintes mécaniques étant très grandes.
Le véritable radiateur électrique en fonte
Le véritable radiateur électrique en fonte est souvent un radiateur de type chauffage central que l’on transforme pour que celui-ci fonctionne grâce à l’énergie électrique. Cette transformation assez complexe est réalisée pour donner une seconde vie à des radiateurs en fonte avec un charme particulier.
Comment transformer un radiateur en fonte en électrique ?
Il est possible de modifier un radiateur à eau en fonte et de le transformer en radiateur électrique en fonte. Cette opération complexe ne doit se faire qu’avec des radiateurs avec un esthétique rétro de très ancienne génération.
Nous déconseillons fortement de faire cette opération soi-même. S’il y a un incident, vous ne serez pas couvert par votre assurance.
Il faut préalablement purger le radiateur pour le débarrasser des traces de rouilles, de boues et d’algues qui se sont formées lors de l’utilisation antérieure. Pour cela, il existe des outils spéciaux qui envoient une solution nettoyante avec injection de bulles d’air.
Après cette opération, le radiateur doit être purgé et séché. Il est impératif de déterminer le volume total en litre pouvant être contenu dans le radiateur. Quand le volume est connu, il faut connaître la dilatation du fluide caloporteur que vous allez utiliser ainsi que la puissance du thermoplongeur (la résistance électrique).
Ces trois paramètres vont vous permettre de déterminer la quantité exacte de fluide caloporteur à apporter lors du remplissage. C’est une quantité qui ne doit pas être estimée à la légère, vous devez recourir à un expert. Si vous ne mettez pas assez de fluide caloporteur dans le radiateur, la chaleur ne se diffusera pas correctement dans le radiateur. S’il y a trop de fluide caloporteur, il y a un risque de faire monter le radiateur en pression. Il est important de disposer d’une valve de sécurité capable de gérer la pression du liquide.
Enfin il faut pouvoir adapter une résistance sur la partie basse du radiateur (un thermoplongeur), la chaleur va se diffuser dans l’ensemble du radiateur par convection par l’intermédiaire du liquide caloporteur.
L’inertie du véritable radiateur électrique fonte
Comme la majorité des radiateurs à inertie fluide, l’inertie de ce type de radiateur est très élevée. Elle est même trop élevée pour permettre une régulation fine de la température.
En effet, le véritable radiateur électrique en fonte a un poids moyen de plus de 200 kilogrammes avec la carcasse et le fluide caloporteur. Il faut donc plusieurs heures pour mettre en température ce radiateur. Le thermostat mettra plusieurs jours à réguler la température.
L’inertie est la capacité à accumuler de la chaleur et à la dissiper de manière progressive. Plus l’inertie est grande et plus l’accumulation de la chaleur est lente. La montée en température est donc extrêmement longue pour ce type de radiateur.
Une inertie très importante signifie également que la baisse de la température se fait de manière extrêmement lente. Il devient impossible de faire baisser la température de manière temporaire dans la journée. Avec un apport solaire lors d’une journée ensoleillée, vous allez vouloir baisser la température de consigne pendant plusieurs heures. Or, cela est impossible avec une telle inertie thermique.
Il est ainsi très difficile de faire des économies d’énergies avec le radiateur électrique fonte. L’inertie est tellement grande que vous ne pouvez pas adapter de manière précise la température en fonction de vos besoins de chauffage. Le radiateur en fonte présente ainsi les mêmes défauts que le radiateur électrique à accumulation.
Un rayonnement peu canalisé
Le rayonnement du véritable radiateur électrique en fonte est assez important grâce à l’émissivité de la fonte qui est de 0.81. Cela signifie que 81% de la chaleur absorbée par la fonte est retransmise sous forme de rayonnement.
Néanmoins, ce rayonnement n’est pas canalisé sur l’avant du radiateur ; c’est-à-dire vers le volume à chauffer. Si ce radiateur en fonte est disposé sur un mur extérieur mal isolé, cela peut avoir une influence extrêmement négative sur le rendement énergétique.
Le rendement radiatif de ce radiateur fonte électrique n’est donc pas optimal car il n’est pas canalisé vers le volume à chauffer.
Conclusion : le véritable radiateur en fonte a du charme mais n’est pas très performant
Il est évident que certains radiateurs en fonte ont un véritable charme. Souvent présent dans des appartements avec un véritable charme, ce type de radiateur apporte instantanément un certain cachet.
Néanmoins, d’un point de vue énergétique, ce type de radiateur ne vous permettra de faire de substantielles économies d’énergie :
- Le radiateur électrique fonte ne vous permet pas de vous adapter de manière précise à vos besoins de chauffage à cause de sa trop grande inertie ;
- Son rendement radiatif n’est pas optimal car il n’est pas canalisé.
Le radiateur en Pierre : une alternative au radiateur électrique en fonte
Si vous êtes sur cette page, c’est que vous êtes sûrement à la recherche d’un radiateur à la fois performant sur le plan énergétique mais également très esthétique.
Le radiateur électrique en Pierre Naturelle est un radiateur sans compromis qui arrive à réconcilier ces deux aspects.
Présentation du radiateur en Pierre Naturelle
Le radiateur électrique en Pierre Naturelle est un radiateur à inertie sèche. Il est découpé au sein même du Marbre, du Granit ou du Travertin. La Pierre n’est pas dénaturée. Elle n’est pas pressée dans des moules.
Les différents composants électroniques sont insérés au sein même de la Pierre Naturelle. Cela permet d’obtenir une fusion du corps et du cœur de chauffe.
Cette conception nous permet de tirer partie des excellentes propriétés thermodynamiques de la Pierre Naturelle.
L’inertie du radiateur en Pierre Naturelle
Le radiateur en Pierre Naturelle est un radiateur qui a une excellente inertie de par sa conception qui exploite la densité volumique de la Pierre Naturelle ainsi que ses très bonnes capacités thermiques.
Taillé au sein d’un bloc de Pierre Naturelle de 3 centimètres d’épaisseur, le radiateur électrique en Pierre Naturelle a une excellente inertie massique. Puisque les composants électroniques sont insérés au sein même de la Pierre Naturelle, le radiateur monte relativement rapidement en température.
Ce radiateur en Pierre a donc une inertie plus optimale que les deux types de radiateurs en fonte décrit ci-dessus :
- Il a une inertie massique bien supérieur au radiateur au coeur de chauffe en fonte dont le corps de chauffe en aluminium est bien trop fin pour obtenir une bonne inertie ;
- Son inertie n’est pas aussi haute que le véritable radiateur en fonte. En effet, une trop grande inertie implique que le radiateur est incapable de s’adapter rapidement et précisément à vos besoins de chauffage. Le radiateur électrique fonte traditionnel fait en moyenne plus de 200 kilogrammes et a une telle inertie qu’il est impossible de réguler la température. L’intérêt de l’inertie est qu’elle doit être suffisante pour que la température de surface du radiateur reste chaude même lorsque l’alimentation électrique se coupe. Une trop grande inertie risque de vous faire surconsommer de l’énergie.
Le rayonnement du radiateur en Pierre Naturelle
Le rayonnement dans l’infrarouge lointain est une des caractéristiques principales du radiateur en Pierre Naturelle.
Le rendement radiatif du radiateur électrique est excellent pour plusieurs raisons :
- La conception si particulière de ce radiateur à inertie sèche permet la fusion du corps et du cœur de chauffe. Les phénomènes de convection sont d’emblée réduit par rapport à un radiateur à inertie sèche classique ;
- L’émissivité très importante des Pierres Naturelles que nous utilisons permet également de maximiser le rayonnement. Le Granit, le Marbre et le Travertin ont une émissivité comprise entre 0,96 et 0,97 ; c’est-à-dire une émissivité quasiment parfaite. Cela signifie que quasiment toute l’énergie calorifique émise par la résistance est absorbée par la Pierre et réémise sous forme de rayonnement. Quant au radiateur en fonte, nous avions vu précédemment que l’émissivité de la fonte était d’environ 20% inférieur par rapport à la Pierre Naturelle avec une valeur d’émissivité de 0,81 ;
- La surface de rayonnement est optimale pour permettre un véritable confort de chauffe et permettre à la chaleur de se transmettre de manière homogène. De plus, le rayonnement du radiateur en Pierre Naturelle est canalisé sur la face avant du radiateur grâce à la présence d’un isolant biosoluble à l’arrière du radiateur. La présence de cet isolant permet de concentrer le rayonnement sur le volume à chauffer. Comme nous l’avons vu plus haut, les radiateurs électriques en fonte rayonnent aussi bien sur l’avant du radiateur que sur l’arrière, ce qui diminue de manière substantielle le rendement énergétique.
Le radiateur électrique en Pierre Naturelle : un radiateur sans compromis
Le radiateur en Pierre Naturelle a les mêmes avantages que le traditionnel radiateur en fonte :
- Le radiateur en Pierre Naturelle émet une chaleur douce et a une excellente inertie ;
- Il émet un puissant rayonnement dans l’infrarouge lointain ;
- Il a un véritable charme. Le radiateur électrique en Pierre Naturelle est disponible dans une multitude de pierres en Marbre, Granit ou Travertin.
Mais le radiateur en Pierre Naturelle n’a pas les défauts que présente le traditionnel radiateur en fonte :
- Le radiateur en Pierre Naturelle est fiable et a une excellente longévité du fait de sa conception. À l’inverse, le traditionnel radiateur en fonte a un rendement énergétique qui a tendance à baisser avec le temps et nécessite beaucoup d’entretien (problèmes de fuite notamment) ;
- Le radiateur à inertie en Pierre est assez réactif et permet de s’adapter rapidement aux changements de température. Cela n’est pas le cas pour le radiateur en fonte qui met plusieurs heures pour se réguler ;
- Le radiateur en Pierre a un rendement radiatif qui est optimisé car son rayonnement infrarouge est canalisé vers l’avant du radiateur.
Le radiateur en Pierre Naturelle a donc toutes les qualités d’un radiateur électrique basse consommation.
