Chauffage - Définition

Introduction

Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un matériau.

Le chauffage est utilisé notamment, pour maintenir ou améliorer des conditions d'ambiances vivables pour les êtres vivants dans les espaces clos constituant des lieux de vie (bâtiments, habitacles de moyens de transports, piscines, etc.). Dans ce cas, l'objectif du chauffage est d'améliorer le confort thermique d'un espace à vivre.

Par extension, le terme chauffage désigne aussi le système destiné à assurer le chauffage.

Capteur de chauffage solaire, toit de terrasse.

Besoins en chauffage

L'enveloppe isolante d'une habitation (c.f. l'isolation thermique), l'adaptation du comportement au climat (fermer les volets la nuit, s'habiller chaudement) ne suffit pas toujours à se protéger du froid. Le chauffage apporte alors une quantité de chaleur dans l'habitat, c'est-à-dire de l'énergie thermique. A l'échelle d'une habitation individuelle, on comptabilise habituellement les besoins en chauffage en kWh/an : c'est la quantité d'énergie calorifique apportée en un an pour obtenir le confort thermique désiré. A l'échelle d'une région ou d'un pays, on utilise aussi les Mtep (cf. Tonne équivalent-pétrole).

Les besoins en chauffage sont satisfait par un système de chauffage qui consomme de l'énergie sous une forme et la transforme en chaleur. Cette énergie consommée et comptabilisée à la pompe (pompe à fioul, stère de bois, compteur d'électricité, compteur de gaz) s'appelle l'énergie finale (cf. l'énergie).

Exemples :

• Telle habitation a besoin de 10000 kWh/an en chauffage. Si son système de chauffage a un rendement global de 80 %, alors elle consommera 10000/0,8 = 12500 kWh/an en énergie finale.
• La consommation totale d'énergie finale, avant transformation, pour le chauffage des ménages en France est d'environ 35 Mtep en 2002

Dans la notion de chauffage, on distingue le chauffage à des fins de confort (chauffage des locaux, chauffage de l'eau chaude sanitaire) et le chauffage à des fins industrielles (chauffage de process,...).

Le chauffage répond à des besoins de confort thermique pour l'individu dans ses différents lieux de vie : habitat, lieu de travail, commerces, loisirs, hôpitaux... Le confort thermique est assuré principalement par le chauffage des locaux et volumes de vie ainsi que par le chauffage de l'eau chaude sanitaire. Autre besoin courant, le chauffage d'eau de piscine qui complète les besoins propres à l'individu dans ses lieux de vie.

L'influence du climat sur les besoins en chauffage s'évalue au moyen des degrés-jours unifiés.

Contrôle de l'humidité

Le système de chauffage permet aussi de contrôler le taux d'humidité de l'air dans un bâtiment. Contrairement aux croyances, ce taux d'humidité de l'air n'est pas assujetti au type de chauffage installé, c'est-à-dire aux genres d'unités servant à chauffer l'air ambiante tel des radiateurs à la vapeur, radiateurs à eau chaude ou radiateurs électrique, ainsi que matériaux que composent l'enveloppe,ou qui se retrouvent dans le bâtiment. Ce taux d'humidité varie selon deux phénomènes :

• L'augmentation de la température de l'air ambiant selon le principe physique, il y a augmentation de volume diminuant ainsi le pourcentage de vapeur d'eau contenue dans l'air ;
• Un deuxième phénomène, responsable de la diminution du taux d'humidité est dû aux taux de changement d'air dû à l'infiltration de l'air extérieur au travers les parois du bâtiment. Ce taux de changement sera autant plus grand selon le différentiel de la température de l'air extérieur et intérieur du bâtiment.

D'ailleurs, c'est avec ce taux de changement et la vitesse à laquelle ce changement se produit que l'on peut calculer le volume d'air extérieur qui s'infiltre dans le bâtiment.

Pour assurer un taux d'humidité dans le bâtiment, il suffit d'installer un système d'injection de vapeur d'eau, soit par vaporisation ou par évaporation ou sous la forme de vapeur. Il est important d'utiliser un bonne qualité d'eau, car les impuretés se retrouveront inévitablement dans l'air ambiant.

Le taux d'humidité doit être établit selon la composition architecturale de l'enveloppe et de la résistance thermique, ainsi que la localisation des coupe-vapeurs. Si un taux d'humidité trop élevé est maintenu, il se produira une condensation sur les parois si sa température est égale à la température du point de rosée. Tel que l'on peut souvent l'observer sur la fenestration.

Un taux d'humidité trop élevé est aussi souvent la cause des ruissellements d'eau pris à tort comme ayant pour origine une fuite dans un toit, mais qui sont en réalité dû à la condensation qui se produit dans les combles à partir de l'humidité contenue dans l'atmosphère interne au bâtiment, de la même façon qu'il se produit parfois une condensation sur les vitres d'une pièce. L'apparition de champignons à la surface d'un mur extérieur peut être de la même façon causée par l'humidité interne au bâtiment observé. Ainsi, il est utile de prendre garde à réguler le taux d'humidité de l'air contenu dans un bâtiment si l'on veut se prémunir contre nombre des dommages observés dans des bâtiments (principalement rénovés) que leurs constructeurs n'ont pas traité suivant les précautions d'usages afin d'y maintenir un taux d'humidité adéquat.