Que sont les éléments chauffants d'un radiateur et comment les installer ?

Les éléments chauffants pour radiateurs sont conçus pour compléter le système de chauffage d'une pièce. Dans les chalets ou les maisons de vacances, ces dispositifs peuvent devenir la principale source de chauffage.

Pour choisir le modèle optimal, il est nécessaire de comprendre sa structure et ses critères de sélection.

Pourquoi un élément chauffant est-il nécessaire dans les radiateurs ?

L'appareil chauffe le liquide de refroidissement des batteries et maintient sa température de fonctionnement (ce qui température de l'eau dans les radiateurs de chauffage Est-ce considéré comme normal ? Il peut être installé non seulement dans les radiateurs, mais aussi dans tout appareil de chauffage à cavités remplies de liquide. C’est pourquoi les éléments chauffants pour radiateurs ont une telle variété d’applications.

Cet appareil est principalement utilisé dans les petits espaces tels que les garages, les buanderies, etc.

TEN est un tube métallique comportant un isolant électrique conducteur de chaleur et un fil conducteur.

Caractéristiques des radiateurs équipés d'un élément chauffant intégré :

1. Visuellement, ils sont presque impossibles à distinguer des radiateurs classiques. Cependant, contrairement à ces derniers, ils ne sont pas raccordés au système de chauffage.
2. Les appareils sont remplis d'un liquide de refroidissement qui circule dans la batterie.
3. Le meilleur liquide de refroidissement est une huile à faible viscosité. Cela empêche le radiateur de geler lorsque le moteur est éteint.

Conception d'un élément chauffant de radiateur

Sur le plan structurel, cet appareil diffère peu des autres types d'éléments chauffants. Caractéristiques de conception :

• Le corps est constitué de tubes métalliques et est un bon conducteur de chaleur. Il est généralement en acier au carbone ou en acier inoxydable. Ce dernier est privilégié si le métal est destiné à être chauffé à des températures supérieures à 45 °C.
• Le tube en acier — le corps — est recouvert d'un placage de chrome ou de nickel pour le protéger contre la corrosion.
• L'élément chauffant est un serpentin en nichrome. Ce composant atteint des températures élevées lorsqu'un courant électrique le traverse. Le serpentin est situé à l'intérieur du boîtier, l'espace restant étant occupé par le matériau de remplissage.
• Le corps est rempli de sable de quartz ou de périclase, puis pressé pour donner au produit la forme requise.

Un tube muni d'un serpentin conducteur peut être installé à l'intérieur de n'importe quel radiateur (cuivre, fonte, bimétallique, etc.). La puissance de l'appareil est de 2,5 kW. Les appareils de qualité industrielle sont plus puissants, jusqu'à 6 kW.

Le fonctionnement d'un élément chauffant de radiateur est extrêmement simple :

1. Grâce à une conception bien pensée, toute l'énergie électrique entrante est convertie en chaleur à l'intérieur de l'appareil, sans pratiquement aucune perte.
2. Lorsqu'elle est allumée, la bobine chauffe rapidement et l'huile/l'eau est chauffée par celle-ci.
3. Conformément aux lois de la physique, le liquide chauffé monte et le liquide froid prend sa place.
4. Le liquide chauffé monte, cède sa chaleur et, en se refroidissant, redescend vers la partie inférieure du radiateur.
5. Le dispositif électrique crée un mouvement de liquide à l'intérieur du radiateur.

Le principal danger des éléments chauffants est le dépôt de calcaire. Ce dernier recouvre progressivement l'élément chauffant, finissant par entraîner une panne.

L'huile de transformateur est l'un des meilleurs fluides de refroidissement. Elle chauffe rapidement et conserve la chaleur longtemps, la libérant progressivement dans l'enveloppe.

Avantages et inconvénients d'un élément chauffant de radiateur

Les radiateurs électriques tubulaires permettent de créer un système de chauffage pratique et très performant, que ce soit comme chauffage principal ou d'appoint. Avant d'acheter l'équipement nécessaire, il est conseillé d'en évaluer tous les avantages et les inconvénients.

Avantages :

1. Installation facile – même un bricoleur inexpérimenté peut s'en charger.
2. Prix ​​bas de l'élément chauffant (autres équipements non inclus).
3. Bien plus fiables que les radiateurs à bain d'huile, les radiateurs à résistance sont réparables. En cas de panne, il suffit de remplacer la résistance.
4. Des fonctionnalités supplémentaires sont disponibles.
5. La régulation automatique du système de chauffage est possible ; toutefois, cela nécessitera l'achat d'équipements supplémentaires adaptés.

Inconvénients :

1. Coûts d'exploitation élevés – cet inconvénient est dû aux tarifs d'électricité élevés.
2. L'automatisation a un coût. Si vous achetez un élément chauffant automatisé, le prix de ce kit sera nettement supérieur à celui d'un convecteur électrique.
3. Ils sont inférieurs aux radiateurs à bain d'huile et aux convecteurs en termes de confort en raison de leur manque de mobilité.
4. Les éléments chauffants sont des appareils électriques et génèrent donc des champs électromagnétiques. Leurs effets nocifs n'ont pas été démontrés. Cependant, la génération d'un champ constitue un facteur négatif, compte tenu de la proximité des radiateurs avec les personnes.
   En raison de la vitesse élevée de déplacement du liquide, ce dispositif est moins efficace que les systèmes conventionnels utilisant des fluides de refroidissement liquides.

Vous réduirez vos coûts en optant pour une régulation automatique de votre système de chauffage. Grâce à ce système, les éléments chauffants ne se mettront en marche que lorsque la température aura atteint un certain seuil. Une fois la température de consigne atteinte, l'appareil s'arrêtera automatiquement.

Types d'éléments chauffants pour radiateurs

Malgré leur conception simple, différents types d'éléments chauffants pour radiateurs sont disponibles chez les revendeurs spécialisés et dans les boutiques en ligne. Ils varient en termes de conception du boîtier, de matériaux, de puissance et d'autres caractéristiques.

En quoi les éléments chauffants pour radiateurs diffèrent-ils ?

• Par le pouvoir. Les modèles basse consommation ont une puissance nominale de 0,3 kW. Les appareils jusqu'à 4 kW sont classés comme domestiques, tandis que ceux de 4 à 6 kW sont classés comme industriels.
• De manière constructive. Les fabricants produisent des éléments chauffants à filetage à droite ou à gauche, simples ou doubles. Ces derniers sont réputés plus pratiques : ils augmentent la vitesse de chauffage du fluide caloporteur, mais sont plus chers.
• Diamètres. Cela dépend de la section des bouchons de radiateur sur lesquels les appareils sont montés. La valeur standard est de 40 mm.
• Options supplémentaires. Le fabricant propose 2 fonctions :
  • Chauffage turbo. Ce mode permet d'augmenter rapidement la température du fluide frigorigène pour chauffer rapidement une pièce. Si cette fonction est disponible, l'appareil est équipé d'un thermostat permettant de modifier le mode de chauffage.
  • Antigel. Ce mode empêche le dégivrage du système en cas de baisse de température. Les éléments chauffants dotés de cette fonction maintiennent automatiquement une température minimale grâce à une consommation d'énergie optimisée.

Les éléments chauffants des radiateurs peuvent également différer en longueur et présenter diverses caractéristiques de conception qui ne sont pas essentielles pour obtenir le résultat souhaité.

Comment les éléments chauffants sont-ils utilisés dans les radiateurs de chauffage ?

La fonction principale des éléments chauffants de radiateur est de chauffer un liquide dans les systèmes de chauffage centralisés ou individuels. L'appareil peut être utilisé comme source de chauffage principale ou secondaire.

Options pour l'utilisation d'éléments chauffants de radiateur dans les systèmes de chauffage :

• En logement temporaire. Hors saison, avant la mise en marche du chauffage, ces radiateurs assurent le confort thermique des occupants. Les éléments chauffants pour radiateurs sont particulièrement pratiques dans les résidences secondaires où le chauffage n'est nécessaire que ponctuellement. Dans ce cas, ils sont installés dans des radiateurs situés dans chaque pièce.
  Dans les pièces dépourvues d'autres sources de chauffage, les éléments chauffants des radiateurs sont utilisés comme unique source de chaleur. Dans ce cas, il est recommandé de remplir les radiateurs avec une huile à faible viscosité, car son point de congélation est bas.
• En logement permanent. Les radiateurs sont remplis d'eau courante (c'est moins cher), car le système ne risque pas de geler. Cependant, cette solution est coûteuse car elle nécessite une consommation d'électricité constante.
  Dans les immeubles à plusieurs étages, des éléments chauffants peuvent être installés dans les radiateurs si le système de chauffage principal ne permet pas d'atteindre un confort thermique optimal. L'installation de ces dispositifs contribue à maintenir une température idéale dans les espaces de vie.
• Ajout. C'est l'option la plus efficace et la plus répandue. Les éléments chauffants sont intégrés aux radiateurs et s'activent lorsque le chauffage est coupé, quelle qu'en soit la raison.

L'installation de radiateurs électriques dans les immeubles de plusieurs étages est une solution peu économique et peu pratique, car elle restreint la circulation de l'eau dans le système de chauffage central. De ce fait, vous payez deux fois : pour le fonctionnement du radiateur électrique et pour le chauffage central.

Comment choisir ?

Les éléments chauffants pour radiateurs ne présentent pas une telle variété qu'il soit difficile de les choisir. Les principaux critères à prendre en compte lors de l'achat d'un radiateur sont sa puissance et ses caractéristiques techniques.

Formule de calcul de puissance

Pour calculer précisément la capacité, il est nécessaire de se référer aux normes de performance thermique locales (spécifiques à chaque région). Toutefois, en principe, la norme moyenne applicable à la Russie centrale peut également être utilisée.

Utilisez ce radiateur comme source de chauffage principale dans la pièce. Dans ce cas, il vous faut un modèle avec thermostat. Sachez qu'il faut compter 1 kW pour chauffer 10 mètres carrés. Les appareils de chauffage d'appoint sont 3 à 4 fois plus petits.

La puissance calorifique du radiateur est indiquée par le fabricant. La puissance moyenne d'un élément de radiateur en fonte est de 140 W, tandis que celle d'un radiateur en aluminium est de 180 W.

Formule de calcul de la puissance de l'élément chauffant : Q = 0,0011*M (T1-T2)/t, où :

• M est la masse du vecteur énergétique ;
• T1 — température après chauffage ;
• T2 — température avant chauffage ;
• C'est le moment où la température augmente le plus.

Caractéristiques de conception

Lors du choix d'un élément chauffant, tenez compte de sa taille et du sens de filetage. La longueur de la tige, en particulier, influe directement sur l'efficacité. Si l'élément chauffant est trop court, l'appareil ne pourra pas fournir le débit de fluide nécessaire, ce qui entraînera un chauffage insuffisant et irrégulier du radiateur.

La longueur optimale est celle où la tige du dispositif se trouve à 6-10 cm de la paroi intérieure opposée au radiateur. Pour choisir la forme et le matériau de la prise, tenez compte des recommandations du fabricant : celui-ci propose généralement des options adaptées.

Contrôle automatique

Lors de l'achat d'un élément chauffant pour radiateur, vérifiez s'il possède contrôle automatiqueDans ce cas, vous obtiendrez l'appareil le plus pratique sans avoir besoin d'accessoires supplémentaires.

L'élément chauffant automatique est équipé d'un thermostat intégré à la base de son boîtier. Ce dernier contient un capteur spécial qui mesure la température du liquide. En fonction de cette mesure, l'élément chauffant s'allume et s'éteint automatiquement, permettant ainsi des économies d'énergie.

Les éléments chauffants sans régulation automatique ne possèdent pas de thermostat. Dans ce cas, il est recommandé d'installer un thermostat en plaçant un capteur de température ambiante dans la pièce. Cette solution est actuellement peu pratique et peu commode ; les fabricants européens ne produisent pas ce type d'appareil.

Installation d'un élément chauffant

L'installation des résistances de radiateur est simple et accessible à tous les bricoleurs. Pour éviter tout problème lors de l'installation, vérifiez le contenu de l'emballage avant l'achat et assurez-vous que tous les éléments sont présents.

Idéalement, l'emballage de l'élément chauffant devrait contenir tout le nécessaire pour l'installation. Si des pièces sont manquantes, il convient de les acheter immédiatement. L'installation d'éléments chauffants avec thermostat est pratiquement identique à celle d'éléments similaires sans régulation automatique.

Avant d'installer un élément chauffant dans un radiateur, assurez-vous que le circuit de chauffage est vide. C'est pourquoi, dans les immeubles, il est préférable d'effectuer l'installation en été, lorsque le chauffage central est éteint.

Comment installer un élément chauffant :

1. Retirez le bouchon situé au bas du radiateur.
2. Installez l'élément chauffant à l'aide d'une fixation filetée et d'un joint en caoutchouc.
3. Scellez le joint avec du mastic.

Vidéo d'installation de l'élément chauffant du radiateur :

Points à surveiller :

• L'élément chauffant est installé uniquement dans la partie inférieure du radiateur, ce qui garantit une circulation sans entrave du liquide de refroidissement.
• L'appareil est inséré dans le radiateur en étant strictement parallèle au sol - ceci est nécessaire pour un fonctionnement sans entrave.
• Lorsque le liquide de refroidissement chauffe, la pression dans le radiateur augmente. Il est donc nécessaire d'installer un petit vase d'expansion. Le radiateur peut également être équipé d'une vanne permettant de réguler la pression dans le système.
• L'élément chauffant doit être branché uniquement sur une prise de courant mise à la terre. Il est également recommandé de connecter l'appareil à un stabilisateur de tension afin de le protéger des surtensions.
• Les fixations des radiateurs électriques tubulaires sont assez fragiles. Pour éviter tout dommage, l'installation doit être effectuée avec une extrême précaution, sans forcer.

Questions de sécurité et fonctionnalités opérationnelles

Un radiateur électrique tubulaire fonctionne sur le secteur, ce qui signifie qu'il présente un certain danger si certaines règles de sécurité ne sont pas respectées.

Recommandations d'utilisation et règles de sécurité :

• Un élément chauffant de radiateur fonctionnera longtemps et sans problème, conformément à ses spécifications techniques, s'il est entretenu tous les trois mois. Il convient de le nettoyer de toute trace de calcaire qui se forme à sa surface ; cette opération est indispensable pour garantir un transfert de chaleur optimal.
  Si le radiateur n'est pas détartré à temps, il risque de tomber en panne.
• Ne laissez pas le radiateur électrique surchauffer. La température maximale de +70 °C ne doit pas être dépassée.
• L'élément chauffant ne doit être utilisé que dans un radiateur rempli de liquide de refroidissement. Si de l'eau entre en contact avec un élément chaud, une explosion thermique peut se produire. Cela pourrait endommager non seulement le radiateur, mais aussi l'ensemble du système de chauffage.
• Si de l'électricité statique apparaît à la surface des éléments chauffants tubulaires, l'appareil doit être immédiatement débranché de l'alimentation électrique et toutes les connexions doivent être vérifiées pour détecter d'éventuelles fuites.
• La puissance de l'élément chauffant ne peut excéder la puissance thermique nominale du radiateur. Une seule sortie ne peut supporter plus de 3,5 kW.
• Si un élément chauffant est installé dans un radiateur, il est nécessaire d'assurer une mise à la terre fiable et correcte.

Pour réduire l'intensité de la formation de tartre sur l'élément chauffant du radiateur, il est recommandé d'utiliser de l'eau distillée comme liquide de refroidissement.

Comment évaluer l'efficacité d'un élément chauffant de radiateur ?

Un élément chauffant de radiateur n'est pas un appareil de chauffage capable de chauffer entièrement une pièce, surtout dans un grand appartement ou une grande maison.

Si des radiateurs en fonte sont installés, un élément chauffant de 100 W/m2 équipé d'une régulation automatique est capable de chauffer une surface maximale de 25 m2.

Un élément chauffant équipé d'un thermostat consomme 36 kWh par jour. Cette consommation est considérable, sachant que la consommation électrique moyenne n'est que de 1,5 kWh. Par conséquent, avec un système de chauffage correctement dimensionné, l'utilisation de radiateurs électriques tubulaires s'avère peu économique.

Un élément chauffant de radiateur est surtout utile en cas d'urgence ou comme source de chauffage temporaire pour les espaces non résidentiels. Il permet de maintenir une température agréable dans votre maison pendant les périodes de grand froid et, si besoin, de chauffer les garages, les chalets et autres espaces non chauffés.