Éléments chauffants pour radiateurs de chauffage : fonction, types, critères de sélection, caractéristiques de raccordement

Avec l’arrivée du froid, la question du chauffage des maisons devient plus pressante.Pendant la basse saison froide, les systèmes centralisés ne sont souvent activés qu'à la dernière minute, puis des systèmes de chauffage alternatifs viennent en aide aux résidents gelés.

L'une des solutions simples est considérée comme des éléments chauffants pour radiateurs de chauffage, qui peuvent devenir un complément efficace au système de chauffage. Dans certaines situations, l'appareil peut facilement assumer le rôle de source de chaleur principale, par exemple dans des locaux saisonniers.

Avant de décider d’acheter un appareil, vous devez vous renseigner davantage à son sujet, n’est-ce pas ? Nous avons préparé un article de synthèse sur la conception des éléments chauffants des radiateurs, leur classification, leurs avantages et leurs inconvénients. Le matériel identifie les principaux critères de choix d'un appareil électrique et décrit les caractéristiques de son installation.

Élément chauffant pour radiateur : pourquoi est-il nécessaire ?

Comme tout autre élément chauffant, un radiateur est conçu pour chauffer le liquide de refroidissement et maintenir sa température de fonctionnement. L'appareil peut être installé dans presque tous les appareils de chauffage dotés d'une cavité interne remplie de liquide. Grâce à cela, son champ d'application est assez large.

Les éléments chauffants des radiateurs peuvent servir de source de chauffage principale ou supplémentaire. Ils sont très efficaces comme sources de chaleur pour les pièces de superficie relativement petite, qui sont utilisées périodiquement pendant la saison froide.

Par exemple, diverses buanderies ou pour chauffage du garage. Dans ce cas, l'élément chauffant est monté dans un radiateur autonome, il a généralement des dimensions impressionnantes.

Un radiateur avec élément chauffant intégré n'est pratiquement pas différent en apparence des batteries traditionnelles. Hors saison, lorsque le chauffage central n'est pas encore allumé, il aidera les habitants à ne pas geler

La batterie n'est pas connectée au système de chauffage et est remplie de liquide de refroidissement qui circule exclusivement à l'intérieur du corps du radiateur.

Dans de tels cas, une huile technique à faible viscosité est choisie comme liquide de refroidissement, ce qui permet de ne pas craindre que le radiateur ne gèle complètement en dehors des heures de travail. Il s'avère qu'il s'agit d'un analogue d'un radiateur à huile, mais de plus grande taille.

Les éléments chauffants des radiateurs ont fait leurs preuves en tant que principale source de chaleur pour les maisons de campagne chauffées périodiquement. Le système est configuré de manière similaire à celui décrit ci-dessus, mais seuls les éléments chauffants sont montés dans des batteries installées dans chaque pièce.

Il est possible d'organiser un tel chauffage pour les maisons avec résidence permanente. Dans ce cas, les batteries peuvent être remplies d’eau ordinaire, car il n’est pas prévu de laisser le système geler. Certes, ces options sont extrêmement rarement utilisées en raison du coût élevé de l’électricité.

Plus largement, les éléments chauffants des radiateurs sont utilisés comme sources de chaleur supplémentaires. Ils peuvent être intégrés dans un système de chauffage existant avec un liquide de refroidissement et entrer en service lorsque le chauffage principal ne fonctionne pas pour une raison quelconque.

Cette solution est particulièrement adaptée aux maisons équipées de chauffage centralisé. Pendant la période où il est éteint, les éléments chauffants sauvent littéralement les résidents de l'appartement du gel.

Les registres de chauffage sont très appréciés des bricoleurs. Vous pouvez facilement les assembler de vos propres mains et ainsi créer un chauffage pratique pour un garage ou une buanderie

Une autre bonne option consiste à connecter les appareils à un système de chauffage autonome avec chaudière à combustible solide. Cela permettra de maintenir une température confortable dans les pièces même lorsque le propriétaire n'est pas en mesure de fournir du carburant à temps.

S'il est possible d'utiliser un compteur multitarif, il peut être pratique de passer au chauffage nocturne à l'électricité lorsque celui-ci est relativement bon marché. Pendant la journée, la chaudière recommencera à fonctionner.

La pratique montre qu'il n'est pas économiquement rentable d'utiliser des éléments chauffants par radiateurs comme source de chaleur supplémentaire pour les systèmes autonomes fonctionnant au gaz. Ce type de carburant lui-même est relativement bon marché, il n’est donc pas logique de le remplacer par de l’électricité plus chère.

Si utilisé à l'intérieur chaudières à gaz liquéfié ou au diesel, les avantages seront évidents. Mais seulement si vous disposez d’un compteur électrique biphasé.

Comment fonctionne un appareil électrique ?

La conception de l'appareil n'est pratiquement pas différente des autres types d'éléments chauffants. Le corps d'un radiateur électrique tubulaire est constitué d'un tube métallique à paroi mince sans soudure ou électrosoudé. Son diamètre peut varier et sa section peut être plate ou ronde.

L'acier au carbone est le plus souvent utilisé comme matériau pour la fabrication du boîtier, mais l'acier inoxydable peut également être choisi si la surface de travail de l'appareil doit être chauffée à des températures supérieures à +45°C.

Pour protéger le métal de la corrosion et prolonger la durée de vie de l'élément chauffant lui-même, le corps en acier est chromé ou nickelé. Une spirale de fil nichrome est utilisée comme élément chauffant.

L'élément a une résistivité élevée, grâce à laquelle il chauffe rapidement. La spirale est placée à l’intérieur du corps et la cavité interne libre restante contient du remplissage.

La conception d'un élément chauffant de radiateur contient nécessairement une spirale, chargée de chauffer l'appareil. Il a une résistance élevée, donc lorsque le courant passe, il chauffe rapidement (+)

Le boîtier possède des propriétés d'isolation électrique élevées tout en transférant bien la chaleur. Du sable de quartz purifié ou de la périclase peut être utilisé comme charge - c'est le nom d'un mélange d'oxydes de magnésium cristallins.

Une fois le corps rempli de mastic, il est pressé et plié pour lui donner la forme requise. Tous les isolants sont recouverts d’un composé organosilicié résistant à l’humidité.

Un tel dispositif peut être installé dans radiateur de tout type: cuivre, fonte, bimétallique, etc. L'appareil est capable de générer jusqu'à 2,5 kW de puissance. Les modèles destinés à un usage industriel produisent jusqu'à 6 kW.

La conception de l'élément chauffant électrique est telle que l'appareil convertit entièrement toute l'énergie électrique entrante en chaleur, pratiquement sans perte.

Le principe de fonctionnement de l'appareil est extrêmement simple. Lorsqu'il est activé, il commence à chauffer rapidement, réchauffant le liquide de refroidissement situé à proximité immédiate. Selon les lois de la physique, un liquide chauffé est plus léger qu’un liquide froid, il commence donc à monter.

Un liquide de refroidissement plus froid est abaissé à sa place.Monté jusqu'au sommet du radiateur, le liquide chauffé y dégage sa chaleur, se refroidit et retombe.

Le principal ennemi des éléments chauffants de tout type est le calcaire. Il se forme inévitablement sur l'élément chauffant et entraîne progressivement une panne de l'appareil.

Le cycle est répété plusieurs fois. Ainsi, le dispositif électrique crée un flux unidirectionnel de liquide à l’intérieur de la batterie. Plus la puissance de l'appareil est élevée, plus sa vitesse est élevée.

D’après la pratique, l’huile de transformateur est considérée comme l’un des meilleurs types de liquide de refroidissement. Le liquide chauffe rapidement et ne refroidit pas longtemps, cédant progressivement sa chaleur au corps du radiateur.

Avantages et inconvénients des éléments chauffants des radiateurs

Les radiateurs électriques de type tubulaire permettent de constituer un système de chauffage pratique et assez efficace pour un chauffage principal ou d'appoint.

Les avantages des appareils incluent :

1. Extrême facilité d'installation. Tout maître novice peut gérer ce travail.
2. Faible coût de l'appareilCependant, il s'agit du prix d'un élément chauffant, sans équipement supplémentaire.
3. Une plus grande fiabilité comparé à radiateurs à huile. De plus, les batteries avec éléments chauffants sont réparables. En cas de panne de l'équipement, il suffira de remplacer le radiateur.
4. Disponibilité d'options supplémentaires et la fonctionnalité.
5. Possibilité de contrôle automatique système de chauffage, mais cela nécessitera un équipement supplémentaire.

Nous avons répertorié les principaux avantages des éléments chauffants par radiateurs, nous examinerons leurs inconvénients importants. Il y en a beaucoup. Tout d’abord, il s’agit de coûts d’exploitation impressionnants, qui s’expliquent par le coût élevé de l’électricité.Ils peuvent être réduits si le contrôle du système de chauffage est entièrement automatisé.

Dans ce cas, les éléments chauffants ne s'allumeront qu'une fois que la température ambiante descendra à une certaine valeur minimale. Et éteignez-le lorsque la température définie comme confortable est atteinte. Travailler dans ce mode est aussi économique que possible.

Les éléments chauffants de radiateur les plus simples dans leur conception ne sont pas équipés de commande automatique. Pour automatiser un tel système, vous devrez acheter du matériel supplémentaire

Cependant, les équipements d'automatisation nécessiteront un investissement financier. Si l'on envisage d'acheter un élément chauffant complet avec radiateur et automatisme, le coût d'un tel kit sera bien supérieur au prix d'un convecteur électrique ou d'un radiateur à fioul.

Mais en même temps, en termes de niveau de confort apporté, ces derniers ne sont en rien inférieurs, et même à certains égards supérieurs aux radiateurs à éléments chauffants. Par exemple, ces derniers nécessitent une installation permanente, tandis que convecteurs électriques et les radiateurs à huile sont plus mobiles et compacts.

De plus, comme tout autre appareil électrique, les éléments chauffants génèrent un champ magnétique pendant leur fonctionnement. Son danger pour l’organisme n’est pas prouvé, son innocuité non plus. Par conséquent, il convient d'attribuer la présence d'un tel champ aux qualités négatives des appareils, car ils sont montés dans des radiateurs, c'est-à-dire qu'ils se trouvent à proximité immédiate de personnes.

Dans d'autres systèmes de chauffage alimentés à l'électricité, cet inconvénient est dans une certaine mesure compensé. Par exemple, les chaudières électriques sont situées dans des locaux non résidentiels où la présence humaine est de courte durée.

L’un des inconvénients les plus importants des éléments chauffants des radiateurs est leur efficacité relativement faible.Si nous le comparons à l’efficacité des systèmes traditionnels fonctionnant avec un liquide de refroidissement, elle sera nettement inférieure.

Cela est dû au fait que dans le premier cas, le liquide de refroidissement se déplace à une vitesse assez élevée. Grâce à cela, le radiateur se réchauffe rapidement et complètement.

Pour augmenter le transfert de chaleur des radiateurs équipés d'éléments chauffants, vous pouvez recouvrir le mur sur lequel l'appareil est monté d'un écran réfléchissant en feuille. Le rayonnement thermique ne se déplacera que dans la pièce

Le fonctionnement de l'élément chauffant n'est pas en mesure de fournir une vitesse aussi élevée. En conséquence, le chauffage du boîtier de la batterie sera inégal. La température en bas sera beaucoup plus élevée qu’en haut.

Étant donné que, pour des raisons de sécurité, la batterie ne doit pas chauffer au-dessus de +70 °C, une telle température ne sera présente que dans la partie inférieure du radiateur, où se trouve l'élément chauffant. Par conséquent, afin d'éviter une surchauffe de l'équipement, il faudra réduire sa puissance d'environ un tiers.

Types de radiateurs tubulaires pour radiateurs

Malgré la simplicité de la conception, vous pouvez trouver en vente diverses variantes d'éléments chauffants pour radiateurs. Tout d'abord, la puissance des appareils de chauffage varie. Les modèles avec une puissance minimale « produisent » environ 0,3 kW, avec un maximum – 6 kW.

Les appareils diffèrent par la conception du boîtier. Étant donné que la configuration et l'emplacement des radiateurs peuvent être différents, il existe des éléments chauffants avec filetage à gauche ou à droite.

Le diamètre de l'appareil peut également varier. Cela est dû à la section transversale du bouchon du radiateur, à la place duquel l'appareil est monté. La taille standard est de 40 mm.

Il n'y a pas de différence fondamentale entre les appareils destinés à être installés dans des radiateurs fabriqués dans des matériaux différents.Leur conception est similaire, seul le diamètre peut différer. Vous pouvez trouver en vente des éléments chauffants simples et doubles.

Les éléments chauffants doubles sont plus pratiques à utiliser. Ils vous permettent d'augmenter considérablement le taux de chauffage du liquide de refroidissement, mais en même temps, ils diffèrent des analogues simples par un prix plus élevé

Ce dernier est plus pratique à utiliser. Au moment de la mise sous tension, les deux éléments sont activés en même temps, grâce à quoi le liquide de refroidissement chauffe le plus rapidement possible. Après cela, l'un des éléments est éteint, ce qui permet d'économiser des ressources énergétiques. Certains modèles sont équipés de fonctionnalités supplémentaires.

Le constructeur n'utilise que deux fonctions :

1. Chauffage turbo. Permet de maximiser l'augmentation de la température dans la pièce. Un thermostat est obligatoirement intégré à l'appareil, ce qui permet de modifier l'intensité du chauffage.
2. Antigel. Ce mode permet d'éviter un éventuel dégivrage de l'ensemble du système lorsque la température descend à des valeurs négatives. L'élément chauffant maintient automatiquement la température minimale admissible, tout en consommant une petite quantité d'électricité.

De plus, les radiateurs varient en longueur et en présence ou non d'un thermostat.

Comment ne pas se tromper en choisissant

Les radiateurs pour éléments chauffants sont assez simples à choisir, car ils ne nécessitent pas une variété particulière de conceptions et de caractéristiques techniques. Veuillez considérer les points suivants avant d'acheter.

Calcul de la puissance de l'élément chauffant électrique

Afin de déterminer correctement la puissance requise de l'appareil, il convient de connaître les normes thermiques en vigueur dans la zone donnée.En dernier recours, vous pouvez utiliser l'indicateur moyen, qui peut être utilisé en Russie centrale, et procéder à quelques ajustements si nécessaire.

Sur cette base, pour 10 m². mètres de surface chauffée, à condition que l'élément chauffant soit utilisé comme chauffage principal, 1 kW de sa puissance est nécessaire.

Si des éléments chauffants pour radiateurs sont choisis comme chauffage principal de la maison, il est fortement conseillé d'acheter des modèles avec thermostat. De cette manière, il sera possible de réguler la puissance de l'appareil et ainsi de réduire les coûts énergétiques.

Si l'appareil est utilisé comme chauffage d'appoint, la puissance requise sera 3 à 4 fois inférieure. De plus, lors du choix d'un appareil, vous devez prendre en compte les spécificités de l'élément chauffant du radiateur.

En raison de ses caractéristiques de conception, il ne pourra fonctionner sans interruption qu'à 75 % du transfert de chaleur du radiateur. Avec une puissance plus élevée, l'appareil surchauffera et s'éteindra constamment.

Sur cette base, la puissance de l'appareil est calculée. Les valeurs exactes de transfert de chaleur d'un radiateur particulier peuvent être trouvées dans sa documentation technique. Cependant, en moyenne, une section d'une batterie en aluminium a une puissance calorifique de 180 W, et une batterie en fonte a une puissance calorifique de 140 W.

Calculons, à titre d'exemple, quel élément chauffant convient à un radiateur à 10 sections. Nous multiplions les données par 10 et nous obtenons que pour une batterie en aluminium, il vaut la peine de prendre un élément chauffant d'une puissance allant jusqu'à 1,35 kW, pour une batterie en fonte - jusqu'à 1 kW.

Caractéristiques de conception de l'appareil

Pour chaque radiateur, vous devez sélectionner un élément chauffant qui lui convient en termes de taille et de sens de filetage. L'équipement a des longueurs d'arbre différentes, ce qui peut affecter ses performances.

Si la longueur de l'élément chauffant est insuffisante, l'équipement n'est pas en mesure de fournir un taux de circulation du liquide de refroidissement suffisamment élevé, de sorte que le chauffage du radiateur sera inégal et insuffisant.

La longueur de l'appareil est peut-être l'une de ses caractéristiques les plus importantes, qui affecte directement son efficacité. Avant d'acheter, vous devez mesurer le radiateur et calculer la longueur requise de l'élément chauffant intégré

L'option optimale est lorsque la tige de l'élément chauffant n'atteint pas la paroi intérieure du bord opposé du radiateur de 60 à 100 mm. Il est également important de choisir la bonne forme du corps et le bon diamètre de l'appareil.

Le matériau de la fiche peut varier selon les modèles. Pour faire le bon choix, vous devez étudier les recommandations du fabricant, où il décrit les types d'appareils de chauffage adaptés à l'utilisation d'un élément chauffant particulier.

Disponibilité du contrôle automatique

Les appareils sont disponibles à la vente avec ou sans contrôle automatique intégré. La première variante est aussi pratique que possible et ne nécessite pas l'achat d'équipement supplémentaire. Dans ce cas, un thermostat avec un capteur mesurant la température du liquide de refroidissement est intégré dans la partie inférieure du boîtier de l'élément chauffant.

S'il n'y a pas d'automatisation intégrée, l'appareil électrique n'a pas de thermostat. Dans ce cas, il est conseillé de se connecter à l'aide d'un détecteur qui mesure la température de l'air dans la pièce.

Il faut admettre que cet équipement n'est pas si populaire et si demandé que les grandes entreprises européennes se lancent dans sa production.

Dans les magasins, vous pouvez trouver des éléments chauffants pour radiateurs de marques turques, polonaises et ukrainiennes. En termes de qualité et de fonctionnalité, ils sont à peu près similaires.

Il est difficile de dire quelle entreprise privilégier.Mais il faut se méfier des éléments chauffants chinois, car on peut souvent obtenir un produit de mauvaise qualité.

Des informations supplémentaires sur le choix d'un élément chauffant pour le chauffage sont fournies dans Cet article.

Caractéristiques de l'installation des éléments chauffants des radiateurs

L'installation de l'appareil est assez simple. Pour que l'opération se déroule sans aucune difficulté, vous devez vous familiariser avec son équipement en magasin. Idéalement, avec l'élément chauffant, tous les éléments et fixations nécessaires à une connexion sûre seront placés dans la boîte. S'il manque des pièces, vous devez les acheter immédiatement.

Les éléments chauffants avec thermostats sont plus fonctionnels que leurs homologues standard. En même temps, leur installation n’est fondamentalement pas différente et est tout aussi simple et rapide.

Autre point important : avant de commencer l’installation, vous devez vous assurer que le système est exempt d’eau. Pour cette raison, dans les immeubles d'habitation, il est optimal d'effectuer des travaux en été, lorsque le chauffage central est éteint.

L'installation proprement dite consiste à retirer le bouchon situé en bas du radiateur puis à installer un appareil de chauffage à sa place. Pour rendre le joint étanche à l'air, un joint en caoutchouc doit être installé. Il ne serait pas superflu de prétraiter la zone de joint avec du mastic.

L'élément chauffant ne peut être installé que dans la partie inférieure du radiateur afin que la circulation du liquide puisse s'effectuer sans entrave. La pièce est insérée dans la batterie strictement horizontalement, sinon des problèmes de fonctionnement peuvent survenir.

Pour connecter l'élément chauffant, il est permis d'utiliser prise avec mise à la terre. Il est conseillé d'installer un stabilisateur de tension pour protéger l'appareil des surtensions du réseau.

Vous ne pouvez connecter l'appareil au réseau qu'après avoir rempli le radiateur de liquide, sinon l'appareil tombera en panne. La conception avec un élément chauffant est réparable. Si nécessaire, l'appareil peut être facilement retiré et réparé, et plus souvent remplacé par un nouveau.

Compte tenu de la dureté de l’eau de traitement, les experts recommandent de détartrer régulièrement le chauffe-eau. Pour ce faire, l'appareil est retiré de la batterie, après quoi il est nettoyé.

Un radiateur avec élément chauffant intégré servira longtemps et sans problème, si vous n'oubliez pas de l'entretenir régulièrement, à savoir retirer le radiateur et le détartrer soigneusement

Vous pouvez utiliser une méthode mécanique, lorsque le tartre est soigneusement retiré avec du papier de verre ou une brosse métallique dure. Cela doit être fait avec beaucoup de prudence, car les éléments chauffants sont très sensibles aux dommages mécaniques et peuvent tomber en panne.

De plus, vous pouvez utiliser la méthode chimique. Dans ce cas, l'appareil est traité avec des substances spéciales. Il est très important de ne pas endommager le joint en caoutchouc.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Les vidéos donnent des conseils rationnels sur l'utilisation et le raccordement des appareils de chauffage.

Comment installer vous-même un élément chauffant dans un radiateur :

Nous vous proposons un aperçu du chauffage pour un radiateur en fonte :

Elément chauffant pour radiateur aluminium :

Les éléments chauffants électriques des radiateurs constituent un bon moyen de fournir un chauffage supplémentaire aux pièces à des fins très diverses. Ils concernent les chalets, les garages et les bâtiments utilisés de temps à autre.

De tels éléments chauffants sont rarement recommandés comme chauffage principal. Pourtant, ils consomment beaucoup d’électricité, vous pouvez donc trouver un autre moyen, moins coûteux, de chauffer votre maison.

Vous recherchez un appareil efficace pour organiser un chauffage d'appoint ? Ou avez-vous de l'expérience dans l'utilisation d'éléments chauffants pour radiateurs ? Veuillez laisser des commentaires et poser des questions sur le sujet. Le bloc de communication se trouve en dessous.