Les radiateurs basse température

Type	Photos	Dispositions	Surface frontale Sf	Surface diffusion Sd	Sd/Sf
Plat			ih	2 ih = 2 Sf	2
à tubes NB de rangées n	2 rangées de tubes n=2		ih	2/3 ip h x 2 ~ 4ih = 4 Sf	4
	3 rangées n=3		ih	2/3 ip h x 3 ~ 6ih = 6 Sf	6
à lamelles			ih	Sd = 2(i + 3i)h= 8ih =8 Sf	8

Nota important

La puissance thermique émise par un radiateur hydraulique est proportionnelle à sa surface de diffusion Sd et à la différence de température entre l’eau circulant dans le radiateur et la pièce à chauffer.

Le coefficient de proportionnalité est voisin de 10 watt/m² et °C*. Cela signifie par exemple qu’un radiateur à tubes ou à lamelles ayant la même surface frontale qu’un radiateur plat peut transmettre la même puissance que ce dernier pour une différence de température ∆T entre l’eau circulant dans le radiateur et la pièce de 2 à 4 fois plus faible. Les basses températures ont une importance prépondérante sur les performances du chauffage thermodynamique.

Sd/Sf	Température source chaude Tc °C	∆T °C	COP théorique = Tc/(Tc-Tf)
2 (radiateurs plats)	80	60	(273+80)/(80 -10) = 5
4 (2 rangées de tubes)	50	30	(273+50)/(50 -10) = 8
6 (3 rangées de tubes)	40	20	(273+40)/(40 -10) = 10
8 (à lamelles)	35	15	(273+35)/(35 -10) = 12

En remplaçant les radiateurs plats par des radiateurs à 3 rangées de tubes comme ceux représentés en photo sur le tableau précédent on consomme deux fois moins d’énergie primaire.
Ceci pour un confort équivalent, voire même amélioré, avec des radiateurs certes un peu plus épais mais ayant la même surface frontale

La figure ci-dessus donne le COP_pratique d’une pompe à chaleur sur nappe ayant une température à la source froide Tf = 10°C et 20°C dans la pièce de vie.

* Nota
On peut aussi se référer aux travaux de physique de Bargach page 61 qui apportent plus de précision sur le comportement d’un radiateur avec ventilation naturelle et celui d’un radiateur type ventilo-convecteur à ventilation forcée.

La formule empirique donnant le coefficient de transfert thermique ζ exprimé en watt/m² °C devient alors ζ = 5,7 + 3,8V

V étant la vitesse de l’air en m/s circulant devant la paroi. On remarque que la convection forcée améliore notablement les coefficients de transfert ce qui devrait permettre en toute logique de réduire encore les températures requises à la source chaude et améliorer à nouveau le COP de la pompe à chaleur.