La climatisation par rayonnement est-elle une bonne idée pour votre maison ?
Vous mettez à niveau votre système de climatisation actuel ? Voulez-vous éviter les frais d'un climatiseur central ou éliminer le risque de propagation d'allergènes par un système à air pulsé ?
Le refroidissement par rayonnement est une excellente alternative pour garder votre maison au frais. Il n'augmentera pas vos factures d'énergie et ne remplira pas votre maison de pollen, d'allergènes et de squames.
Vous connaissez peut-être le chauffage au sol par rayonnement ou le chauffage mural par rayonnement, mais comme le refroidissement par rayonnement n'est pas si populaire, vous vous demandez peut-être de quoi il s'agit ? Comment ça marche? Pouvez-vous utiliser votre système de chauffage radiant pour le refroidissement ? Ce blog répondra à toutes vos questions !
Refroidissement radiant pour votre maison- Comment fonctionne le refroidissement par rayonnement ?
- Types de refroidissement par rayonnement
- Pouvez-vous également utiliser le système de chauffage par rayonnement pour le refroidissement ?
- Avantages du refroidissement par rayonnement
- Inconvénients du refroidissement par rayonnement
- En conclusion
Comment fonctionne le refroidissement par rayonnement ?
Les systèmes de refroidissement par rayonnement sont constitués de dalles ou de poutres froides qui sont généralement installées à l'intérieur des plafonds, des sols ou des murs. Ces dalles et poutres provoquent un effet de refroidissement en absorbant la chaleur de votre maison.
Les systèmes de refroidissement par rayonnement utilisent des tubes remplis d'eau ; sont donc également connus sous le nom de systèmes de refroidissement hydroniques. L'eau réfrigérée s'écoule à travers les tuyaux équipés et refroidit les dalles ou les poutres.
L'eau d'approvisionnement utilisée doit avoir une température modérée entre 58F et 65F. Le sol sera refroidi entre 68F et 75F. La température de l'eau d'alimentation doit être contrôlée pour éviter de se rapprocher du point de rosée en maintenant la température de surface au-dessus de 66 F tout en maintenant l'humidité relative en dessous de 50 %.
Refroidissement hydronique Vs. Chauffage Hydronique
Lorsque l'air entre en contact avec ces dalles ou poutres, il y a un échange d'énergie par rayonnement et, par conséquent, l'air chaud se refroidit. L'eau dans les tuyaux est pompée périodiquement et remplacée par de l'eau fraîche et froide.
En bref, le refroidissement hydronique est comme le chauffage hydronique mais en sens inverse. La seule différence dans le refroidissement par rayonnement est que la chaleur est transférée de la pièce aux conduites d'eau glacée installées dans les panneaux.
Étant donné que le refroidissement par rayonnement ne refroidit pas l'air intérieur en éliminant l'humidité, même l'ouverture d'une fenêtre par une journée chaude et humide peut augmenter la teneur en humidité. Par conséquent, ce système fonctionne mieux dans les maisons avec un déshumidificateur ou dans des zones à climat sec. Dans les bâtiments de taille moyenne à grande, l'utilisation du refroidissement par rayonnement avec un système d'air extérieur dédié (DOAS) fonctionne mieux. Le système DOAS fournit la quantité exacte de ventilation requise par les bâtiments pour se débarrasser de l'humidité. Un déshumidificateur pour toute la maison peut également être utilisé.
Types de refroidissement par rayonnement
Les systèmes de refroidissement par rayonnement sont de deux types principaux.
1. Dalles réfrigérées
Ces systèmes sont généralement connus sous le nom de systèmes de construction activés thermiquement (TABS). Dans ce système, les tuyaux de refroidissement sont installés derrière les dalles métalliques qui sont installées sur le sol, les murs ou le plafond. L'eau froide qui coule dans ces tuyaux refroidit les dalles. Les dalles refroidissent ensuite toutes les surfaces avec lesquelles elles entrent en contact et qui à leur tour contribuent à refroidir l'air dans cet espace.
Par rapport aux panneaux rayonnants, ces dalles ont une masse thermique plus élevée. La masse thermique est la capacité d'un certain matériau à résister aux changements de température. Ainsi, avoir une masse thermique plus élevée permet aux panneaux rayonnants de mieux gérer les fluctuations de température tout au long de la journée.
Le coût d'installation par pied carré est inférieur pour les dalles radiantes par rapport aux poutres radiantes. D'autre part, comme ce système n'entre pas en contact direct avec l'air, ces dalles doivent couvrir une plus grande surface.
2. Poutres Froides
Ce système est utilisé à la fois pour le chauffage par rayonnement et pour le refroidissement. Ces panneaux sont souvent appelés poutres froides. Les conduites d'eau sont intégrées dans un échangeur de chaleur (poutre) dans ces panneaux. Ceux-ci sont généralement fixés aux plafonds ou suspendus à ceux-ci, mais ils peuvent également être installés sur les murs. Ces panneaux sont plus efficaces car les tuyaux de refroidissement sont activement en contact avec l'air.
Les panneaux sont légers et ont une masse thermique plus faible. De plus, ils sont idéaux pour la rénovation car vous n'aurez pas à déchirer le plafond de toute votre maison ou de votre bâtiment pour les installer. Au lieu de cela, ils peuvent facilement être fixés au plafond de n'importe quel bâtiment.
Les deux types, c'est-à-dire les dalles froides et les poutres froides, utilisent des conduites d'eau glacée et fonctionnent sur le même principe pour le refroidissement par rayonnement.
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Pouvez-vous également utiliser le système de chauffage radiant pour le refroidissement ?
Vous pouvez utiliser un seul système de climatisation pour le chauffage radiant et le refroidissement. Cependant, le problème avec le chauffage radiant est que la plupart des dalles radiantes sont installées à l'intérieur des murs et des sols. Alors que pour le refroidissement, les panneaux de plafond sont plus efficaces que les systèmes de plancher radiants, car les systèmes de plancher diminuent l'efficacité de refroidissement globale du système.
La raison derrière cela réside dans le fonctionnement de tout système de chauffage et de refroidissement hydronique. Pour garantir les meilleures performances, le système doit être installé là où se produit le plus de transfert de chaleur et où la différence de température entre l'air et le système de chauffage par rayonnement est maximale.
Le chauffage par rayonnement au sol fonctionne plus efficacement que le refroidissement par rayonnement au sol, car lorsque l'air froid entre en contact avec le système de chauffage par rayonnement, l'air acquiert de l'énergie thermique et monte, tandis que l'air froid reste faible dans la pièce. Ainsi, la différence de température entre l'air et le système de chauffage par rayonnement est la plus élevée près du sol.
D'autre part, les panneaux de plafond sont plus efficaces pour le refroidissement car l'air chaud monte et reste généralement en hauteur dans la pièce. Ainsi, le plafond est l'endroit où plus d'air entre en contact avec le système radiant.
Deuxièmement, les plafonds sont plus exposés, tandis que les sols sont principalement recouverts de meubles. Ainsi, les panneaux de plafond garantissent que plus d'air entre en contact avec les surfaces réfrigérées, améliorant ainsi l'efficacité du système. C'est pourquoi les dalles ou poutres de plafond rayonnantes fonctionnent mieux à des fins de refroidissement.
Cependant, le chauffage mural radiant est aussi efficace pour le chauffage que pour le refroidissement car il est également exposé à l'air près du plafond ainsi qu'à l'air près des sols.
Avantages du refroidissement par rayonnement
Les systèmes de refroidissement sans conduit présentent certains avantages, et le refroidissement par rayonnement est un moyen innovant et très efficace de refroidir votre espace. Voici quelques avantages de l'utilisation d'un système de refroidissement hydronique.
1. Coûts d'exploitation réduits
Le refroidissement par rayonnement réduit les coûts d'exploitation de deux manières. Premièrement, les systèmes radiants hydroniques utilisent de l'eau qui peut absorber plus de chaleur que l'air. Par conséquent, vous devez pomper et refroidir l'eau moins fréquemment. Deuxièmement, il ne nécessite pas autant d'entretien que les systèmes de climatisation à air pulsé. Vous pouvez ainsi réduire vos coûts d'exploitation.
2. Amélioration de l'efficacité énergétique
Les systèmes de refroidissement par rayonnement se sont améliorés et sont devenus une alternative durable et efficace aux systèmes CVC traditionnels au cours des dernières décennies. Idéalement, un système de refroidissement par rayonnement peut fonctionner en utilisant moins d'énergie nécessaire pour refroidir un lieu par d'autres méthodes de refroidissement. Cela conduit à une réduction significative de l'empreinte carbone et de la consommation d'énergie.
Selon une étude du Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), l'utilisation de systèmes de refroidissement par rayonnement et de ventilation appropriés comme le DOAS peut aider à économiser jusqu'à 50 % de la consommation d'énergie dans les bâtiments de taille moyenne.
3. Plus de liberté architecturale
Bien que fortement dépendant du climat du bâtiment et de la conception du système de refroidissement, un système de refroidissement hydronique permet une réduction considérable des conduits. Cela vous permet d'agrandir l'espace entre le plafond et le sol. Vous pouvez choisir de construire des fenêtres plus grandes pour fournir un meilleur flux d'air frais et de lumière du soleil.
4. Confort accru
De plus, comme les conduites d'eau sont généralement installées à l'intérieur des murs ou des sols alors que les panneaux sont généralement suspendus au plafond, ils ne prennent pas de place dans votre pièce et ne bloquent pas votre chemin.
Le processus de refroidissement dans le refroidissement par rayonnement est tout à fait naturel. De plus, il est sans vibration et silencieux. Tout cela s'ajoute pour vous offrir une expérience de refroidissement intérieure ultime pleine de confort.
5. Meilleure qualité de l'air
Étant donné qu'aucun air forcé ne circule dans les pièces des systèmes de refroidissement hydroniques, la qualité de l'air est plus propre. Lorsqu'il est associé à un système d'air extérieur dédié (DOAS), vous profitez de l'air frais et traité. Il vous aide à maintenir un environnement sain et à éviter le risque de polluants de l'air intérieur comme les allergènes et le pollen.
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Le refroidissement par rayonnement, comme tout autre système, présente quelques contraintes et inconvénients.
1. Condensateur
Les systèmes de refroidissement par rayonnement ne sont pas largement installés car ils peuvent provoquer de la condensation. La condensation se produit lorsque la température d'une poutre froide ou d'une dalle radiante devient égale ou inférieure au point de rosée. Ce problème est accentué lorsque le système de refroidissement est installé dans des climats avec une humidité élevée et des températures élevées. Ces systèmes sont mieux adaptés aux zones arides.
Cependant, avec DOAS ou des déshumidificateurs appropriés, vous pouvez augmenter la capacité de refroidissement, atteindre les niveaux d'humidité idéaux en été et éventuellement éliminer le risque de condensation.
2. Problème de ventilation dans les bâtiments
L'autre problème majeur du refroidissement par rayonnement est le manque de capacité à faire circuler l'air. Cela signifie que l'air stagne parce qu'il n'y a pas assez de ventilation. Si vous utilisez le refroidissement hydronique dans les maisons, il serait utile d'ouvrir les fenêtres et les portes. Mais si vous vivez dans un climat humide, l'air extérieur chaud augmenterait le niveau d'humidité à l'intérieur.
Dans un grand bâtiment où le plafond est supérieur à 2,7 mètres, les poutres froides ne fonctionneront pas car la circulation d'air ne sera pas suffisante à moins d'être associées à un système de ventilation comme DOAS.
3. Coûts d'installation plus élevés
Comparativement à un système à air pulsé, un système de chauffage et de refroidissement par rayonnement coûte plus cher à installer. Le coût d'équipement du refroidissement par rayonnement est assez élevé. Un autre problème est que ce système n'est pas si populaire et que peu de personnes utilisent des systèmes hydroniques aux États-Unis, vous auriez du mal à trouver un professionnel pour installer le système dans votre maison.
4. Difficile à installer
Il est préférable d'installer des dalles radiantes lors de la construction d'une maison ou d'un bâtiment. Si vous souhaitez installer des dalles radiantes dans une maison déjà construite, vous devez déchirer tout votre plafond ou plancher pour installer le système. Dans de tels cas, vous pouvez utiliser des poutres froides.
5. Dégâts des eaux
Les systèmes de refroidissement par rayonnement peuvent causer des dégâts d'eau en raison des niveaux d'humidité élevés causés par la condensation et les fuites de tuyaux. Les fuites d'eau peuvent réduire la capacité de refroidissement du système radiant et l'humidité causée par la condensation peut entraîner la croissance de moisissures.
En conclusion
La climatisation par rayonnement est une bonne solution pour lutter contre la chaleur estivale sans alourdir vos factures d'énergie. L'avantage de ce mode de refroidissement est la réduction de l'empreinte carbone et de la consommation d'énergie sans compromettre votre confort. Cependant, l'installation est un peu délicate et vous devez disposer d'un système de ventilation adéquat pour éviter certains inconvénients comme la condensation.