Le taux de brassage pour l'air chaud est le rapport entre le débit d'air brassé et le volume du bâtiment. Il est déterminé en fonction de la géométrie du bâtiment et du matériel de chauffage choisi.
Il varie en moyenne de 2 volumes/heure( aérothermes modulants) à 5 volumes/heure (chauffage d'église).
Le respect d'un bon taux de brassage conditionne une bonne homogénéité de la température d'air du volume à chauffer ; et plus le taux de brassage est important, plus la montée en température du local sera rapide.
Le taux de brassage est prioritaire sur le calcul des déperdition pour conditionner l'atteinte de la température de consigne.
Qu'est ce que la modulation ?
Selon la norme européenne EN1020, un appareil modulant se distingue d'un appareil tout-ou-rien ou multi-allures (2 allures le plus souvent) par une variation continue de puissance entre sa puissance nominale et sa puissance minimale.
L'ajustement précis de la puissance de l'appareil permet de réduire le nombre de cycles d'allumages (« trains de chauffe ») et ainsi de réduire les coût d'exploitation d'une installation notamment :
- Le remplacement des pièces d'usure liées à l'allumage (électrodes, électronique, transformateurs...) est réduit. C'est le plus évident, mais au delà des coûts de pièces et d'intervention générés et de la gène occasionnée, probablement pas le plus coûteux.
- En modulation, l'installation consomme précisément le gaz nécessaire au bâtiment à l'instant donné. Dans le cas d'un appareil tout ou rien, on consomme le maximum de la puissance des appareils (on chauffe au delà du nécessaire) puis, en s'appuyant sur l'inertie thermique on rejoint la température de consigne. Ces crêtes peuvent représenter des sur-coûts de gaz considérables.
- Enfin, les paramètres de fonctionnement de l'installation peuvent être stabilisés par la modulation de puissance. Par exemple, la portée d'air verticale d'un aérotherme peut-être satisfaisante à petite allure, mais insuffisante en grande allure car l'air soufflé est plus chaud. Avec la modulation, cette portée d'air verticale peut être stable, l'air soufflé étant à température constante. Il en résulte une réduction de la stratification et des factures de combustible.
Dans certains cas, la modulation est nécessaire : une installation en tout-ou-rien qui reprend de l'air stratifié soufflera de plus en plus chaud, de ce fait aura une portée d'air verticale de plus en plus réduite. Le chauffage tourne « à fond » mais ne chauffe plus que le plafond. Cette « cavitation » thermique est résolue par une modulation ad'hoc.
Qu'est-ce que la stratification ?
C'est l'accumulation de couches d'air de température différentes sur la hauteur d'un bâtiment.
L'air chaud a une tendance naturelle à s'élever, d'où un écart de température parfois important entre le haut et le bas d'un bâtiment. Il en résulte des pertes d'énergie inutiles.
L'air chaud s'élève car, pour une même masse, il occupe un volume plus important. La stratification est donc d'autant plus grande que les écarts de température sont forts entre l'ambiance et l'air soufflé. La composante verticale du brassage va permettre de minorer cette stratification.
Plusieurs types d'appareils permettent d'éviter une trop forte stratification :
- L'utilisation d'appareils de chauffage par rayonnement : le rayonnement limite la stratification, d'où destratification possible mais limitée et non perturbante si la vitesse de l'air est < 0,1 m/s.
- L'utilisation d'appareils à air chaud modulants, qui combinent des températures de soufflage plus faibles et des temps de soufflage plus longs.
- L'utilisation d'aérothermes à soufflage verticaux installés en hauteur, à condition que leur portée d'air verticale soit suffisante.
- L'utilisation de brasseurs d'air
L'évacuation des gaz de combustion est-elle toujours obligatoire ?
Non, mais il est toujours préférable d'évacuer les gaz de combustion à l'extérieur, même quand la réglementation ne l'impose pas.
En effet, la vapeur d'eau contenue dans les gaz de combustion va se condenser sur les parois froides (pont thermique).
Contenance en eau des fumées par kW installé :
Gaz naturel : 145 gr / kW
Propane : 116,5 gr / kW
Sans raccordement des fumées, un renouvellement d'air est fortement conseillé, voire obligatoire (pour les ERP, 10 m3/h par kW installé). Mais cette ventilation est source de déperditions supplémentaires, donc augmente le coût d'exploitation du chauffage.
Il est important de noter que les appareils certifiés avec leur système d'évacuation des gaz de combustion (aérothermes…) doivent être installés en utilisant les conduits prévus.
Que veut-on dire par la couverture ou l'éclairement des radiants ?
C'est la zone de couverture au sol du tube radiant où l'influence de son rayonnement assure le chauffage.
Le chauffage par tube radiant est directif, seules les surfaces " éclairées ", c'est à dire situées dans l'angle de rayonnement sont chauffées.
La disposition des tubes radiants dans un bâtiment doit tenir compte d'une hauteur de recoupement des zones éclairées à 1,5 m minimum.
A quoi sert la portée d'air des aérothermes ?
La portée d'air d'un aérotherme est la distance que parcourt le flux d'air chaud depuis l'appareil à un delta T donné.
La portée d'air est liée à la vitesse, à la température de sortie de l'air et à la géométrie du diffuseur.
Chaque aérotherme est conçu pour avoir une portée maximum avec une vitesse d'air acceptable pour l'utilisateur.
La gêne provoquée par une vitesse d'air trop importante se caractérise par une sensation de frais quand on est placé dans le flux d'air, et les poussières mises en déplacement peuvent nuire à la qualité de l'ambiance.
La vitesse de l'air influe sur le niveau sonore de l'appareil.
Il faut veiller lors de l'implantation des aérothermes que le flux d'air balaye bien toute la surface du bâtiment en soufflage horizontal.
Pour des aérothermes suspendus au plafond en soufflage vertical, la portée d'air est réduite, l'air chaud ayant naturellement tendance à aller de bas en haut. (à contre courant)
Comment résoudre le chauffage de zone ?
Il n'est pas toujours nécessaire de chauffer un bâtiment dans son intégralité. (par exemple chauffage de postes de travail)
La solution pour chauffer une ou plusieurs zones dans un grand volume est le rayonnement.
Le rayonnement sera de type sombre ou lumineux en fonction de différents paramètres comme le degré d'isolation thermique, la présence de mouvement d'air (courant d'air) et de la température exigée pour cette zone…
Dans un même local, plusieurs températures de chauffage sont possibles dans des zones différentes.
Quelles sont les contraintes réglementaire pour le chauffage dans les entrepôts couverts ?
Si les matériaux stockés sont incombustibles, il n'y a pas de restrictions particulières quant aux différents procédés de chauffage à mettre en œuvre.
Entrepôts couverts considérés comme installations classées pour la protection de l'environnement sous la rubrique 1510 de la nouvelle nomenclature : Dans le cas d'entrepôts de stockage de matières, produits ou substances combustibles, toxiques ou explosives en quantité supérieure à 500 tonnes et : - si son volume est supérieur ou égal à 50 000 m3, ils sont soumis à autorisation.
- si le volume du bâtiment est supérieur ou égal à 5 000 m3 et inférieur à 50 000 m3 , ils sont soumis à déclaration à l'exception : - des entrepôts utilisés au stockage exclusif d'une catégorie de matière, produit ou substance relevant de la précédente nomenclature. - des bâtiments destinés exclusivement au remisage des véhicules à moteur et de leur remorques. - des établissements recevant du public.
Le chauffage d'un bâtiment de stockage soumis à déclaration ou autorisation est défini par l'article 20 de l'arrêté du 5 août 2002 :
- Dans le cas d'un chauffage par air chaud pulsé de type indirect produit par un générateur thermique, toutes les gaines d'air chaud sont réalisées en matériaux M0 (y compris le calorifuge). Des clapets coupe feu sont installés si les gaines traversent un mur coupe-feu entre deux cellules.
Qu'est-ce que le rendement de rayonnement ?
C'est le rapport de la quantité de chaleur rayonnée sur la quantité de chaleur totale.
Par conséquent, plus la température de l'élément rayonnant est élevée, plus le rendement est important.
Le rendement de rayonnement d'un tube radiant diminue avec l'augmentation des pertes par convection. Ces pertes sont fortement diminuées avec l'utilisation d'embouts de réflecteurs (tube type AR), ou l'utilisation de tube isolé de type Optima.
