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1) CHAUFFAGE DECENTRALISE par
RAYONNEMENT A GAZ
Le chauffage par rayonnement apporte le confort à l’intérieur des bâtiments de grande ou très grande hauteur en reconstituant le principe naturel du rayonnement solaire.
Chaque émetteur placé en partie haute du bâtiment, diffuse en direction de la zone de confort une onde électromagnétique qui se déplace à la vitesse de la lumière (300 000 km/S) sans échauffer l’air qu’elle traverse, et se transforme partiellement en chaleur au contact des corps qu’elle rencontre. La longueur d’onde du rayonnement dépend directement de la température d’émission.
Ce phénomène explique la performance des installations de chauffage par rayonnement dont deux caractéristiques essentielles sont :
- La faible inertie de mise en température du local.
- La possibilité de réaliser un chauffage localisé dit « de zone », voire de poste.
L’absorption du rayonnement par les masses que constituent le sol, les parois ou les matériaux entreposés dans le local génère le réchauffement par convection de l’air ambiant. Il en résulte un équilibre entre la température de l’air et la température de rayonnement synonyme de très grand confort.
Tube radiant basse température (monobloc)
Le tube radiant basse température est un émetteur dit « obscur » (la flamme n’est pas visible), disponible en version « épingle » (deux tubes parallèles) ou linéaire, dont le fonctionnement est entièrement autonome (asservi à une régulation de température ambiante).
Fonctionnement :
La partie initiale du tube émetteur constitue la chambre de combustion dans laquelle se développe la flamme, le reste du tube étant parcouru et réchauffé par les produits de combustion aspirés par le groupe moto-ventilateur. Un réflecteur métallique placé au-dessus du tube émetteur dirige le rayonnement en partie basse du bâtiment.
Caractéristiques, Utilisations :
La température moyenne de l’émetteur est de 350°C environ (longueur d’onde 4 à 6 microns).
Disponibles dans une gamme de puissance de 12 à 70 kW, les tubes radiants conviennent aux bâtiments de moyenne ou grande hauteur (5 à 15 mètres), en chauffage global ou de zone, pour une utilisation continue ou fractionnée.
Le nombre et la puissance des appareils à sélectionner dépendent :
- Des déperditions estimées (dans le cas d’un chauffage global)
- De la hauteur d’accrochage retenue, donc de la surface d’influence de chaque appareil.
L’évacuation des produits de combustion (obligatoire en ERP) peut être réalisée par conduit individuel ou collectif (conduit raccordé à un dispositif d’extraction), et pour certains modèles par ventouse murale ou toiture.
Tube radiant modulaire (multi-brûleurs)
Semblable dans son principe au tube radiant basse température monobloc, le tube radiant modulaire se caractérise par un tube continu sur lequel sont connectés des brûleurs à intervalle régulier.
Panneau radiant lumineux
Le panneau radiant lumineux doit son nom au fait que la combustion visible, s’effectue en surface d’un matériau réfractaire porté à incandescence. En cela, il mérite plus que tout autre procédé d’être comparé au soleil.
Fonctionnement :
Par effet venturi, l’injection du gaz entraîne l’air nécessaire à la combustion à l’intérieur d’un tunnel de répartition lui-même fermé sur sa face inférieure par des plaquettes réfractaires perforées. Chaque perforation constitue un micro brûleur dont la flamme émet son rayonnement en direction de la zone à chauffer, canalisée par un réflecteur périphérique.
Une grille ou des ailettes métalliques placées en regard de la face radiante créent un « effet de four » qui augmente la température d’émission.
Caractéristiques, Utilisations:
La température atteinte par l’émetteur réfractaire est d’environ 800°C (longueur d’onde 3 Microns environ).
Le rayonnement émis est donc très pénétrant et prédispose le panneau radiant lumineux au chauffage global ou partiel des bâtiments de 5 à 20 mètres sous plafond, quelle qu’en soit l’isolation.
Le chauffage de postes est également une application typique et économique du panneau radiant lumineux.
Les produits de combustion (exempts de toute nocivité) sont évacués dans l’ambiance. La réglementation dans les ERP impose un renouvellement d’air de 10 m3/h/kW installé. En milieu industriel, il convient surtout de prévenir tout risque de condensation.
2) CHAUFFAGE DECENTRALISE par
CONVECTION A GAZ
Dans le cas du chauffage par convection, c’est l’air lui-même qui sert de vecteur, et transporte la chaleur produite par une ou plusieurs unités de chauffage afin d’atteindre la température de confort souhaitée.
L’air ambiant ainsi que l’air plus chaud issu du ou des appareils de chauffage sont mélangés suivant un « taux de brassage » propre à garantir une température homogène et éviter la stratification de l’air chaud en partie haute des bâtiments.
Aérotherme à gaz
L’aérotherme à gaz est un module autonome (asservi à une régulation) qui réchauffe l’air ambiant via un échangeur de chaleur dont le circuit primaire est parcouru par les produits de combustion. Le ou les brûleurs font partie intégrante de l’appareil.
La gamme de puissances disponibles est de 10 à 100 kW environ.
Attention : en ERP la puissance unitaire est limitée à 35 kW !
Dans sa version la plus classique, c’est un ventilateur axial (hélice) qui propulse l’air ambiant au travers de l’échangeur. Cependant, la plupart des aérothermes sont aussi disponibles avec ventilateur centrifuge pour répondre aux besoins de distribution d’air chaud par gaine ou plénum, ou prise d’air extérieur.
Les produits de combustion sont évacués à l’extérieur par un conduit individuel qui peut être combiné à un conduit de prise d’air comburant (ventouse toiture ou murale).
L’aérotherme à gaz est très polyvalent dans ses applications, en milieu industriel comme en tertiaire. Il s’adresse cependant uniquement aux bâtiments présentant une bonne isolation !
La hauteur des bâtiments peut varier de 3 à 8 mètres sous réserve de ménager un taux de brassage suffisant.
Générateur d’air chaud
Utilise une chambre de combustion ainsi qu’un échangeur qui transfèrent leur chaleur à l’air ambiant, à de l’air « neuf » prélevé à l’extérieur du bâtiment où bien encore à un mélange d’air « neuf » et d’air ambiant.
Le générateur d’air chaud doit être équipé d’un brûleur à air soufflé adéquat, de puissance proportionnelle au débit d’air qui lui est propre.
La gamme de puissances est très large : de 25 à 1 000 kW voire davantage, et la version la plus classique est le générateur vertical posé au sol dans le local à chauffer. En ERP, la puissance maximale est de 70 kW. Au-delà, l’appareil doit être installé en chaufferie.
Qu’il soit utilisé en milieu industriel ou en tertiaire, le générateur d’air chaud peut être équipé de filtres sur sa reprise d’air.
L’évacuation des produits de combustion est réalisée via un conduit débouchant en toiture et réalisé suivant les règles de l’art.
Générateur de Ventilation Tempérée (ou « Make-up »)
Utilisable uniquement en milieu industriel, le générateur de ventilation tempérée s’adresse aux bâtiments à très fort renouvellement d’air, souvent imposé par un process de fabrication.
Le générateur de ventilation tempérée présente le meilleur rendement de tous les appareils à combustion. En effet, il est pourvu d’un brûleur particulier dit «à veine d’air » disposé directement dans le flux d’air à réchauffer, sans échangeur. Les produits de combustion participent ainsi directement et de façon optimale au chauffage de l’air.
Souvent construit sur mesure, le générateur de ventilation tempérée se décline dans des puissances de 60 à 1 800 kW, pour des débits d’air de 5 000 à 100 000 m3/h.
Il existe en version intérieure ou extérieure.
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