Après avoir vu les transferts de chaleur par conduction thermique, convection thermique et la définition du rayonnement thermique, revenons sur le logement : quelles influences peut avoir le rayonnement dans la vie quotidienne de notre habitation ?

1. Effet des surfaces vitrés

Les surfaces vitrées laissent passer la lumière visible, donc une grande partie du rayonnement solaire. Ainsi, lorsque le soleil brille, les vitres qui sont en face laissent pénétrer une grande partie la chaleur à l’intérieur du logement.

C’est pour cela qu’il faut avoir un maximum de surface vitrée au Sud, car le soleil apportera un chauffage gratuit et confortable.

2. Effet sur les murs

Les murs, eux, sont des parois opaques, ils ne laissent donc pas passer le rayonnement. Néanmoins, il y a un effet :

• si les murs sont clairs : le rayonnement sera rediffusé et ne chauffera pas trop, cela participera au confort d’été (éviter la surchauffe).
• si les murs sont foncés : le rayonnement sera absorbé et le mur chauffera. Si l’épaisseur du mur est calculée correctement, cela peut permettre de restituer la chaleur dans la maison avec un retard de quelques heures. En hiver, cela permettra de réchauffer l’intérieur pendant la nuit, avec l’énergie accumulée par le soleil dans la journée.

Néanmoins l’effet sur les murs n’est pas très important.

3. Effet sur les dalles (ou les sols)

Comme pour les murs, les dalles constituent une paroi opaque. Elles sont touchées par le rayonnement solaire si elles sont derrière des vitres exposées au soleil.

Si la dalle est claire (carrelage blanc par exemple), elle n’absorbera pas les rayons et elle aura même tendance à éblouir.

Par conséquent il est intéressant de mettre un sol sombre dans les pièces exposées au Sud. Ainsi, la dalle absorbera la chaleur dans la journée et la restituera ensuite.

4. Effet de serre

On le connaît pour la planète, mais son nom d’origine vient… des serres. Comment ça marche ?

• Les vitres laissent passer la lumière visible (ça on s’en rend compte tous les jours).
• Ce qu’on sait moins c’est qu’elles ne laissent pas passer le rayonnement infrarouge.

Dans l’article précédent, nous avons vu que le soleil rayonne dans la lumière visible, mais que les objets dont la surface est à une température « normale », rayonnent dans l’infrarouge. Donc le soleil chauffe la pièce à travers les vitres. La dalle emmagasine la chaleur et rayonne dans l’infrarouge. Ces rayons, eux, ne retraversent pas les vitres. La chaleur apportée par le soleil est alors piégée dans le logement.!

Pour résumer:

• Des vitres au sud laissent entrer le soleil.
• Un carrelage foncé absorbe les rayons.
• Ce carrelage rediffuse la chaleur dans la pièce sous forme d’infrarouges. Mais ils sont piégés dans le logement. Si ce dernier est bien isolé, on a un chauffage gratuit et efficace.

Afin de venir étayer ce sujet, je vais prendre un exemple tiré de mon expérience personnelle :

A l’heure où j’écris ces lignes, (nous sommes le 21 Février 2013) et cela fait cinq jours que la météo chez moi est au froid-sec (fort gel la nuit et soleil dans la journée). Dans notre maison (mettre lien), l’orientation est optimale pour le soleil et le carrelage intérieur côté sud est noir.

Depuis le début de cet épisode froid sec, non seulement aucun appareil de chauffage d’appoint n’a fonctionné, mais en plus, la température de la maison tourne en permanence autour de 23°C. Au milieu de l’hiver et en Normandie qui plus est !

5. Méthodes pour chauffer

Le principe du rayonnement est maintenant très utilisé aussi pour le mode de chauffage. En effet en mettant des panneaux radians (au lieu des bons vieux convecteurs « grille pain »), le système de chauffage chauffera directement les habitants par rayonnement au lieu de chauffer l’air de la pièce par convection. (Voir aussi l’article sur comment ressent-on la température).

Le résultat : on obtient un meilleur confort avec une température (et donc une facture) moins élevée.

6. Mesurer la qualité de votre logement

Enfin, si cela n’a pas d’impact sur la performance de votre logement, une dernière application très utile du rayonnement : la thermographie.

Il s’agit d’une caméra qui détecte la température des parois de votre logement par le rayonnement qu’elles émettent. Ainsi cela permet de voir la qualité de l’isolation du logement.

Conclusion

Nous avons donc vu que la chaleur se propageait de trois manières différentes, ce qui n’est pas sans incidences sur le chauffage des habitations :

• La conduction : la moins efficace, mais très importante en termes d’isolation de votre logement.
• La convection : Elle est à l’origine des pertes dans le logement par fuite d’air. Elle est aussi importante pour le renouvellement de l’air et les systèmes de chauffage.
• Le rayonnement : De loin le transfert thermique le plus complexe à comprendre, mais aussi le plus efficace. Il est très important pour la notion de confort et primordial pour exploiter au maximum les apports solaires de votre logement.

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