Systèmes de chauffage du futur : radiateurs en fibre de carbone (chauffage infrarouge) et pompes à chaleur en combinaison avec des systèmes solaires/photovoltaïques

Les systèmes de chauffage durables reposent de plus en plus sur une combinaison de radiateurs en fibre de carbone (infrarouge) et/ou de pompes à chaleur qui, en combinaison avec le photovoltaïque, offrent une solution efficace et durable.

Les radiateurs en fibre de carbone utilisent une technologie innovante qui utilise des éléments en fibre de carbone comme éléments chauffants. Ceux-ci chauffent rapidement et émettent des rayons infrarouges, qui assurent une chaleur agréable dans la pièce. Leur efficacité et leur émission de chaleur ciblée en font une option prometteuse pour chauffer les pièces.

Associées à des pompes à chaleur, elles permettent d'accroître encore l'efficacité du système de chauffage. Les pompes à chaleur exploitent la chaleur ambiante, par exemple celle de l'air, du sol ou des nappes phréatiques, pour produire de la chaleur. Leur utilisation réduit les besoins en énergie primaire, puisqu'elle tire parti de l'énergie disponible dans l'environnement.

L'intégration de panneaux photovoltaïques à ce système de chauffage permet un approvisionnement énergétique durable et quasi autonome. Les systèmes photovoltaïques installés sur le toit ou la façade produisent de l'électricité à partir de l'énergie solaire. Cette électricité peut alimenter les pompes à chaleur ainsi que d'autres appareils électroménagers. L'utilisation d'énergies renouvelables permet de réduire les émissions de CO₂ et de minimiser l'empreinte écologique.

L'association de systèmes de chauffage à fibre de carbone, de pompes à chaleur et de panneaux photovoltaïques offre de nombreux avantages. Outre l'efficacité énergétique et la durabilité, elle permet également une plus grande indépendance vis-à-vis des énergies fossiles et de la hausse des coûts de l'énergie. De plus, les systèmes de chauffage modernes de ce type offrent une grande flexibilité et une excellente adaptabilité à différents types d'habitations et de bâtiments.

Lors de la planification et de l'installation d'un tel système de chauffage, il est conseillé de solliciter l'avis d'un expert afin d'assurer un dimensionnement, une intégration et une efficacité optimaux. L'association de systèmes de chauffage à fibre de carbone, de pompes à chaleur et de panneaux photovoltaïques représente une solution prometteuse pour répondre aux exigences des systèmes de chauffage durables et respectueux de l'environnement.

Les éléments chauffants en fibre de carbone exploitent les propriétés spécifiques de ce matériau pour générer de la chaleur. La fibre de carbone est composée de fibres très fines, légères et flexibles, fabriquées à partir de carbone. Ces fibres possèdent une conductivité électrique élevée et peuvent donc être utilisées comme éléments chauffants.

L'élément chauffant est constitué d'un ensemble de composants en fibre de carbone intégrés dans un matériau flexible, tel que du plastique ou du tissu. Ces composants sont alimentés par un circuit électrique. Lorsque le courant traverse la fibre de carbone, la résistance de celle-ci provoque son échauffement.

La fibre de carbone étant un matériau très performant, elle convertit la majeure partie de l'énergie électrique fournie en chaleur. Cette chaleur est ensuite répartie uniformément sur la surface de l'élément chauffant. Selon sa conception et son application, les éléments chauffants en fibre de carbone peuvent être agencés soit en larges zones de chauffe, soit selon des motifs spécifiques pour créer des zones de chauffage ciblées.

L'un des principaux avantages des éléments chauffants en fibre de carbone réside dans leur temps de réponse rapide. Grâce à la faible masse de la fibre de carbone, ils chauffent rapidement lorsqu'un courant électrique est activé et refroidissent tout aussi vite une fois le courant coupé. Ceci permet un contrôle précis de la température.

Installation d'un film chauffant infrarouge au carbone pour le sol – Image : Xpert.Digital / Dmitry Melnikov | Shutterstock.com

➡️ Installation d'un film chauffant infrarouge au carbone pour le sol. Le rouleau de film chauffant, le thermostat et le rouleau d'isolation thermique sont posés sur le plancher en panneaux OSB (panneaux de particules orientées) de la pièce. Système de chauffage au sol électrique par rayonnement.

Les éléments chauffants en fibre de carbone trouvent de nombreuses applications : sièges de voiture chauffants, vêtements chauffants, chauffage au sol, procédés industriels, etc. Ils constituent une solution efficace et flexible pour générer de la chaleur et s’adaptent à tous les besoins.

Un radiateur à fibre de carbone utilise l'énergie électrique pour produire de la chaleur. Alimenté par l'électricité, il émet une chaleur infrarouge, créant ainsi une ambiance agréablement chaude dans les pièces, comparable à la chaleur du soleil. Les différents types de radiateurs à fibre de carbone offrent une solution particulièrement polyvalente. Nous expliquons ci-dessous le fonctionnement d'un radiateur à fibre de carbone et à qui cette technologie pourrait s'avérer particulièrement intéressante.

Un radiateur à carbone est composé d'éléments chauffants spéciaux en fibre de carbone. Chauffés électriquement, ces éléments émettent un rayonnement infrarouge. Ce rayonnement ne chauffe pas l'air ambiant, mais frappe les surfaces solides comme les murs, les sols et les meubles, qui absorbent et réémettent la chaleur. Il en résulte une chaleur douce et homogène dans la pièce.

La polyvalence des systèmes de chauffage en fibre de carbone réside dans leur disponibilité en différentes formes et dimensions. Ces systèmes peuvent être installés sous forme de panneaux muraux, de panneaux de plafond ou encore de chauffage au sol. Cette flexibilité permet une adaptation optimale aux besoins individuels et aux caractéristiques architecturales de la pièce.

Un radiateur à carbone est particulièrement adapté aux personnes qui recherchent un chauffage rapide et ciblé. La chaleur étant disponible immédiatement après l'allumage et diffusée directement sur les surfaces de la pièce, il crée une chaleur agréable et homogène sans qu'il soit nécessaire de faire circuler ou de renouveler l'air. Ceci peut être particulièrement bénéfique pour les personnes allergiques, car l'absence de mouvement d'air peut déclencher des réactions allergiques.

De plus, les radiateurs à carbone sont économes en énergie et respectueux de l'environnement. La chaleur rayonnante directe élimine les pertes de chaleur dues à la circulation de l'air, ce qui permet une utilisation efficace de l'énergie électrique. Par ailleurs, aucun polluant ni résidu de combustion n'est produit, puisque le radiateur fonctionne exclusivement à l'électricité.

Globalement, un système de chauffage au carbone offre une solution moderne et efficace pour chauffer les pièces. Sa polyvalence, son rendement et sa chaleur agréable en font une option intéressante pour divers espaces de vie et de travail. Toutefois, il est conseillé de consulter des professionnels avant l'installation afin de trouver la solution optimale adaptée à vos besoins spécifiques.

L'infrarouge, qui signifie « en dessous du rouge », désigne la partie du spectre électromagnétique située juste en dessous de la lumière rouge visible. Il s'agit d'un rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est supérieure à celle de la lumière visible.

Le terme « infrarouge » a été inventé en 1800 par l'astronome allemand Sir William Herschel. Menant des expériences sur la mesure de la température, Herschel souhaitait étudier la différence de température entre les différentes couleurs du spectre et réalisa une expérience avec un prisme. Il mesura les températures à l'aide de thermomètres afin de déterminer la différence de transfert de chaleur. Il découvrit que la température au-delà de l'extrémité rouge du spectre était plus élevée que dans le domaine visible. Herschel nomma ce rayonnement invisible « rayons infrarouges ».

Les recherches sur le rayonnement infrarouge ont depuis lors mené à de nombreuses applications dans divers domaines, notamment les caméras thermiques, les télécommandes, les capteurs infrarouges, le chauffage infrarouge et même des applications médicales telles que la thérapie infrarouge. Invisible à l'œil nu, le rayonnement infrarouge peut être détecté et mesuré par des capteurs ou des caméras spécifiques.

Il est tout à fait judicieux d'utiliser des pompes à chaleur alimentées par l'énergie solaire. L'association de pompes à chaleur et d'énergie solaire permet d'obtenir une solution de chauffage extrêmement efficace et respectueuse de l'environnement. Voici quelques raisons qui expliquent l'intérêt de cette combinaison :

Source d'énergie renouvelable : L'énergie solaire est une source d'énergie renouvelable produite à partir de la lumière du soleil. En alimentant votre pompe à chaleur à l'énergie solaire, vous utilisez une source d'énergie durable et réduisez votre empreinte carbone.

Économies : L'utilisation d'une pompe à chaleur alimentée à l'énergie solaire peut s'avérer plus rentable qu'avec l'électricité du réseau classique. Si votre installation solaire produit suffisamment d'électricité pour couvrir les besoins de la pompe à chaleur, vous pouvez réduire considérablement vos factures de chauffage.

Optimisation de l'autoconsommation : Grâce à un système d'énergie solaire, vous produisez de l'électricité pendant la journée, lorsque le soleil brille. Ce fonctionnement est parfaitement adapté à celui de la plupart des pompes à chaleur, qui génèrent davantage de chaleur en journée, lorsque la demande en électricité est plus forte. En utilisant directement l'énergie solaire autoproduite pour alimenter la pompe à chaleur, vous optimisez votre autoconsommation et minimisez votre consommation d'électricité du réseau.

Respect de l'environnement : L'association de pompes à chaleur et d'énergie solaire contribue à réduire la consommation d'énergies fossiles et, par conséquent, les émissions de gaz à effet de serre. Il s'agit d'une étape importante dans la lutte contre le changement climatique et la promotion d'un avenir durable.

Il est toutefois important de noter que l'efficacité de cette combinaison dépend de divers facteurs, tels que la taille du champ solaire, la puissance de la pompe à chaleur, les besoins en chauffage du bâtiment et les conditions climatiques. Une planification et un dimensionnement minutieux du système par un professionnel sont recommandés afin de garantir des performances et une efficacité optimales.

L'association des pompes à chaleur et de l'énergie solaire représente une solution de chauffage prometteuse et respectueuse de l'environnement, offrant des avantages à la fois financiers et écologiques.