Publié le : 07 juillet 20209 mins de lecture
Le système de chauffage au plafond semble défier les lois de la physique : à première vue, l’air chaud a tendance à monter. Pourtant, l’installation sous le plafond se caractérise par la diffusion de la chaleur par le haut et répond parfaitement à l’objectif d’élévation de la température ambiante.
Comprendre les avantages du chauffage au plafond
Cette solution de chauffage central appartient à la gamme des systèmes de chauffage par rayonnement, tout comme le chauffage au sol. Ces derniers se caractérisent par une installation qui couvre un pourcentage assez élevé de la surface habitable. En fait seul le plafond reste affecté par le passage des éléments chauffants.
La façon la plus simple de réaliser ce type de climatisation est de faire passer un système hydraulique de tuyaux à travers le faux plafond, généralement en plaques de plâtre. Ce type de matériau aux propriétés conductrices libère progressivement la chaleur accumulée dans l’environnement. Le système de tuyauterie peut bien sûr ne pas être revêtu mais simplement légèrement enduit, laissant les tuyaux visibles.
Le circuit hydraulique peut alimenter des panneaux radiants positionnés dans le faux plafond et à partir desquels la chaleur est diffusée dans l’environnement par le principe de l’échange de rayonnement entre les surfaces froides et chaudes.
Grâce à cette hypothèse, fréquente dans la nature, la surface plus froide absorbe la chaleur générée par les surfaces dont la température est plus élevée. En substance, s’il est vrai que les molécules d’air chaud ont tendance à créer des courants ascendants dans certaines conditions, il est également vrai que selon les lois de la thermodynamique, deux corps de températures différentes échangent de la chaleur jusqu’à ce qu’ils atteignent tous deux la même température, établissant ainsi un « équilibre thermique ». Selon ce principe, la chaleur exploite l’énergie cinétique des atomes et des molécules et la tendance des particules les plus chaudes et les plus rapides à libérer de l’énergie, donc de la chaleur, aux plus froides et aux plus lentes.
Le but est d’atteindre un point d’équilibre où les températures auront tendance à s’égaliser et donc les particules les plus chaudes se refroidissent un peu en chauffant les plus froides.
Dans le cas du chauffage par le plafond, les murs de la pièce à chauffer représentent la surface froide, qui va accumuler la chaleur du plafond pour la restituer ensuite dans la pièce à chauffer.
Ce système basé sur la conduction naturelle de la chaleur peut être assisté par un système de ventilateurs électriques qui ont pour fonction d’améliorer la diffusion de l’air.
La convention dite forcée est très utile dans les activités d’accueil et de restauration, où il est essentiel d’accélérer la distribution de la chaleur également en fonction de la taille des salles. Cependant, ce système n’est généralement pas du tout silencieux et va souvent à l’encontre du besoin de silence dans la maison.
Où peut-on installer le chauffage au plafond ?
Une fois que la différence entre le chauffage par convection (radiateurs classiques) et le chauffage par rayonnement (grandes surfaces à basse température) a été clarifiée, il ne reste plus qu’à évaluer les applications idéales du système rayonnant électrique au plafond parmi les différents systèmes de chauffage par rayonnement.
Ce type de chauffage peut convenir à toutes les pièces et dans tout type de bâtiment. En outre, il n’est pas nécessaire d’apporter des modifications particulières à la maison. Aucun travail de maçonnerie ou de démolition n’est requis pour encastrer les tuyaux ou installer les panneaux.
Cependant, comme pour tous les systèmes de climatisation, il est nécessaire d’évaluer les besoins réels et le type de bâtiment. Par exemple, des plafonds trop hauts rendent ce type de chauffage inadapté et, bien qu’il n’y ait pas de difficultés pour placer les tuyaux de circulation d’eau. Dans le cas des pièces très grandes, la solution préférée est le chauffage par le sol.
Il faut cependant garder à l’esprit que lorsqu’on opte pour un faux plafond, l’agissement se réalise comme un abaissement du plafond. Les chambres qui ne sont pas assez hautes, avec des carreaux de plafond, peuvent être exiguës et oppressantes. Comme dans le cas du chauffage au sol, le chauffage au plafond rend le système de climatisation invisible à l’œil nu et optimise l’espace de vie. Aucune zone de ce dernier n’est invalidée par la présence de radiateurs. Et contrairement au chauffage par le sol, l’installation est simple et propre et peut se faire même si la maison est terminée.
Pour ou contre l’installation d’un chauffage par le plafond ?
Les panneaux rayonnants au plafond diffusent la chaleur de manière uniforme, avec un échange équitable entre la température ambiante et la température dégagée par le système de chauffage. Aucune fluctuation de température n’est donc générée et chaque niveau de pièce est chauffé quelle que soit la distance du plafond. Les panneaux rayonnants sont préassemblés. Ils peuvent être utilisés même en été pour rafraîchir les pièces et ne constituent pas un encombrement de l’espace. Ils ont généralement une épaisseur de 45-50 millimètres et s’intègrent parfaitement dans le lambris de tout type de plafond. Ils sont modulaires, de sorte qu’ils peuvent être utilisés, si nécessaire, pour moderniser le système et étendre ensuite le circuit de chauffage.
Les panneaux rayonnants ne nécessitent pas de serpentins ou de collecteurs supplémentaires, ils garantissent une perte d’énergie moindre. Par exemple, les radiateurs traditionnels sont montés sur le mur ou même sous les fenêtres avec une perte de chaleur accrue par les murs extérieurs.
En revanche, les tuyaux sont isolés et sont placés sous les panneaux afin de ne pas créer de différences thermiques avec l’environnement extérieur. Des différences qui sont toujours à l’origine d’une réduction des performances du système et d’un gaspillage d’énergie.
Le chauffage par le plafond est particulièrement utile lorsque des problèmes d’humidité liés à la condensation, à la moisissure et aux mauvaises odeurs sont fréquemment rencontrés avec des pièces exposées au nord ou aux derniers étages des maisons.
Les panneaux rayonnants de plafond sont disponibles dans le type classique (chauffage par rayonnement).
Les premiers sont des modules en métal ou en aluminium. Ils peuvent déjà être incorporés dans la plaque de plâtre et installés au moyen de clips de fixation. Ils sont disponibles en différentes formes et tailles, avec une surface lisse ou plissée pour s’adapter au style de l’ameublement de la pièce où ils seront placés. Une couche d’isolation séparera l’installation du plafond.
Dans le système hydraulique, les tuyaux sont reliés entre eux, intégrés dans un système de collecteurs et isolés.
Les radiateurs à rayonnement conviennent aux très grandes pièces ou aux pièces nécessitant de grandes quantités de chaleur pour être chauffées, comme les halls industriels et les entrepôts.
Les températures de fonctionnement très élevées, avoisinant les 100 °C, compensent la zone de chauffage restreinte. Une feuille d’acier galvanisé d’une épaisseur maximale de 5 mm est façonnée pour contenir les tubes d’acier calibrés de 15 mm et est recouverte d’un isolant thermique.
Ils fonctionnent sur la base du rayonnement, comme l’énergie solaire qui se transforme en chaleur perceptible lorsqu’elle rencontre des êtres vivants et des objets dans le cône irradié. Ils sont montés avec des kits de suspension spécifiques pour chaque type de plafond. Grâce à leur légèreté, ils sont également faciles à assembler et à relier entre eux.
Compte tenu des avantages qu’offre le système de chauffage par le plafond, l’inconvénient certain est lié à la diffusion de la chaleur par le haut. Le système est plutôt lente par rapport aux systèmes qui dégagent de la chaleur par les murs, le sol ou même la plinthe. La réduction de l’inertie thermique permet d’augmenter le temps de réaction, ce qui peut être obtenu par de petites astuces telles que l’utilisation d’un sous-plâtre.
