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Auteur(s)
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Jean-François ROUH : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers - Ingénieur à la division Thermique d’Aéroports De Paris
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le chauffage par panneaux radiants a la réputation, généralement justifiée, d’être efficace tout en permettant une température d’air relativement basse. Dans le cas de locaux fortement aérés, l’intérêt d’un tel mode de chauffage est indéniable et c’est souvent le seul qui soit possible.
L’installation de panneaux radiants, ou de tout autre type de chauffage où le transfert d’énergie par rayonnement est important, doit, pour être à la fois efficace et économique, être dimensionné très précisément. C’est là, compte tenu de la complexité des lois physiques régissant le rayonnement, qu’apparaissent les difficultés auxquelles se heurte le concepteur.
Avant de développer le principe du calcul d’une installation de chauffage par rayonnement, il est utile de rappeler quelques notions concernant le confort thermique applicables à toute installation de chauffage, et spécialement importantes quand il s’agit de chauffage par rayonnement, en raison des applications souvent assez particulières de celui-là.
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Technologie du chauffage par panneaux radiants2. Principe du calcul du chauffage par panneaux radiants
2.1 Rappels théoriques
2.1.1 Transfert de chaleur par rayonnement
Le rayonnement thermique est un transfert d’énergie par voie d’ondes électromagnétiques dont le domaine pratique est compris entre 0,4 et 500 µm . Il déborde donc largement le domaine du visible (0,4-0,76 µm) du côté de l’infrarouge.
Les lois physiques du rayonnement sont complexes et il est indispensable de simplifier pour résoudre les problèmes pratiques du chauffage des locaux par rayonnement.
Les matériaux non conducteurs et les métaux oxydés ont des caractéristiques proches de celles des corps gris. Dans la suite, cette constatation sera généralisée à l’ensemble des matériaux couramment utilisés en construction et complétée par l’hypothèse que les surfaces rayonnent suivant la loi de Lambert (articles Rayonnement thermique des matériaux opaques [A 1 520] et Rayonnement thermique des matériaux semi-transparents dans le traité Génie énergétique).
Dans ces conditions, l’émission propre d’un matériau ou émittance totale M (en W . m–2) s’exprime par la relation :
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