Comment les systèmes de chauffage fonctionnent-ils?

En Amérique du Nord, notre climat est plutôt imprévisible. Par le fait même, nous devons pouvoir nous fier à notre système de chauffage pour nous garder au chaud durant les mois froids d’hiver.

Combien de propriétaires sont curieux à propos de la façon dont ces systèmes de chauffage fonctionnent?

Il peut être utile de connaître le type de chauffage que vous avez dans votre maison ainsi que la façon dont celui-ci garde vos proches et vous-même au chaud. Peut-être que vous envisagez un projet de rénovation écologique ou que votre fournaise a besoin d’être remplacée. Peu importe la situation, nous voilà pour vous offrir un aperçu de la façon dont votre système de chauffage fonctionne!

Comment un système de chauffage fonctionne

Le chauffage central

Tous les systèmes de chauffage centraux utilisent une source primaire de chaleur, que l’on appelle communément une fournaise ou une chaudière. Généralement, cette unité est large et encombrante et de ce fait, elle réside dans un endroit à l’abri des regards comme dans le sous-sol ou le garage de la maison.

Sa fonction principale est de fournir de la chaleur et de la disperser à l’intérieur de la maison. Cela se produit en pompant de l’air chaud à l’intérieur de la maison par l’intermédiaire d’un système de conduits de ventilation ou en envoyant de l’eau chaude ou de la vapeur via des tuyaux jusqu’au radiateur ou aux convecteurs.

Avec n'importe quel type de système, les thermostats contrôlent la chaleur et/ou la climatisation, s’allumant et s’éteignant lorsque la température monte ou bien redescend. Un système de chauffage à air pulsé aura un seul thermostat. Certaines maisons n’ont qu’un seul système de chauffage, utilisant le chauffage électrique ou des plinthes. 

Si vous êtes propriétaire en Amérique du Nord, il est probable que la chaleur de votre maison soit dépendante d’une fournaise. Pour les maisons contemporaines, le type de chauffage central le plus commun est le système pourvu de conduits; si vous avez un système d’air climatisé, une pompe à chaleur ou une fournaise, alors votre maison en possède un.

Il existe deux types de systèmes pourvus de conduits : à air pulsé ou à gravité et ces deux systèmes peuvent fonctionner avec de l’électricité, du gaz naturel ou de l’huile.

Le chauffage à air pulsé versus la fournaise à gravité

Les systèmes de chauffage à air pulsé fonctionnent grâce à trois composantes : une fournaise qui réchauffe l’air, un air climatisé qui refroidit cette dernière et une pompe à chaleur qui chauffe ou refroidit l’air. Un souffleur force l’entrée de chaleur ou d’air froid à l’intérieur du système afin de disperser l’air dans les diverses zones de votre maison. Si votre système de chauffage inclut un air climatisé ou une pompe à chaleur, il s’agit d’un système à air pulsé.

Contrairement au système à air pulsé, une fournaise à gravité utilise les courants d'air qui se produisent naturellement pour transporter l’air chaud à l’intérieur du système à partir d’une fournaise localisée sous l’étage principal. Contrairement aux systèmes à air pulsé, les systèmes à gravité ne peuvent pas fournir de l’air frais et ont tendance à avoir de très larges conduits d’aération et aucun souffleur.

N'hésitez pas à consulter notre article 10 façons d'économiser sur votre chauffage pour avoir quelques astuces pour réduire votre facture de chauffage cet hiver!

La fournaise à gaz

Une fournaise à gaz fonctionne de façon cyclique, augmentant la température de l’air plus frais pour le réchauffer. À l’intérieur de la fournaise, du propane qui brûle ou un gaz naturel génère de la chaleur dans le brûleur, ce carburant est ensuite mixé avec l’air et brûlé.

Les flammes créent de la chaleur à partir d’un émetteur de chaleur en métal et l’air de la maison est soufflé sur cet émetteur, lui permettant de se réchauffer. Par la suite, le ventilateur de l'appareil force cet air chaud dans le système de distribution et celui-ci est distribué à l’intérieur de la maison.

Les résidus de combustion sont expulsés à l’extérieur de la maison par l’intermédiaire d’un conduit. Notons que les fournaises fonctionnant à basse température réduisent les pertes en utilisant un ventilateur à tirage aspiré afin de recueillir les gaz d’échappement pour les envoyer à l’intérieur d’un échangeur thermique, produisant un courant d’air dans la cheminée.

Les chaudières

source: Pixabay, akiragiulia

Alors que les fournaises transportent la chaleur par l’air chaud, les chaudières distribuent celle-ci par l’eau chaude. Une chaudière utilise une pompe pour faire circuler l’eau chaude à l’intérieur des tuyaux jusqu’aux radiateurs, l’eau chaude passe à l’intérieur des radiateurs ou d’autres sources de chauffage.

Par la suite, de l’eau plus froide retourne à la chaudière afin d’être réchauffée, Généralement, les chaudières résidentielles utilisent du gaz naturel ou de l’huile à titre de carburant.

Bien que peu répandues dans les maisons contemporaines, les chaudières à vapeur réchauffent l’eau et la vapeur produite transporte la chaleur à l’intérieur de la maison, produisant la condensation de l’eau dans les radiateurs lorsque celle-ci se refroidit.

Certaines chaudières à eau chaude font circuler l’eau à l’intérieur de tubes se trouvant dans le plancher, un système que l’on nomme ''plancher radiant''. Comme pour les fournaises, les chaudières au gaz à condensation sont communes et plus efficaces que celles qui ne fonctionnent pas à condensation.

Une thermopompe (pompe à chaleur)

Essentiellement, une pompe à chaleur est un système d’air climatisé à deux fonctions, car celui-ci a la possibilité d’offrir de la chaleur et de l’air frais. Dans les mois plus froids, la pompe à chaleur fonctionne en aspirant l’air chaud à partir de l’extérieur pour l’amener à l’intérieur.

Durant les mois plus chauds, le processus s’inverse en prenant la chaleur qui se trouve à l’intérieur pour l’envoyer à l’extérieur. Les pompes à chaleur viennent accompagnées d’un compresseur extérieur/condensateur qui est connecté par un tube rempli d’un produit réfrigérant à un échangeur de chaleur (serpentin) se trouvant à l’intérieur de la maison.

Alors que le réfrigérant se déplace à l’intérieur du système, il complète un cycle de réfrigération de base, réchauffant ou refroidissant les serpentins qui se trouvent à l’intérieur de l’échangeur de chaleur. Le ''souffleur'' aspire l’air qui se trouve dans les différentes pièces, la fait circuler à l’intérieur des serpentins pour ensuite l’extraire et la refaire circuler à l’intérieur de la maison par l’intermédiaire des circuits.

Lors des journées particulièrement froides, le système reconnaît que davantage de chaleur est requise. Pour répondre à cette demande, des résistances électriques supplémentaires s’activent à l’intérieur de l’échangeur de chaleur pour ajouter de la chaleur à l’air qui sort.

Il existe deux types de pompes à chaleur : la thermopompe à air et la thermopompe géothermique. La thermopompe à air utilise l’air extérieur comme source de chaleur  en hiver et un dissipateur thermique en été. Les thermopompes géothermiques tirent leur chaleur du sol, là où les températures restent relativement constantes tout au long de l’année. Les thermopompes à air sont relativement faciles à installer, alors que les pompes géothermiques requièrent qu’un circuit soit enterré à l’intérieur d’une longue tranchée mince.

Les thermopompes à chaleur délivrent plus d’énergie qu’elles n’en consomment, l’électricité qui s’y trouve étant utilisé pour déplacer la chaleur plutôt que pour la générer. Néanmoins, il est suggéré que les thermopompes géothermiques sont plus efficaces que celles à air. Alors, si vous envisagez l’achat de ce type de système de chauffage, rappelez-vous de parler avec un expert à propos des spécificités!

Besoin de plus d'informations au sujet des thermopompes? Nous avons quelques articles pour vous:

• Comment entretenir une thermopompe

• Thermopompe murale ou à chaleur: comment choisir?

• Vente itinérante de thermopompes: tout ce qu'il faut savoir

• Thermopompes: quels facteurs influencent le rendement énergétique?

Les systèmes de chauffage directs

source: Pixabay, Tama66

Le chauffage au bois ou  les poêles à granules font beaucoup de sens dans les régions rurales et sont une option de chauffage écoresponsable pour la maison. Le prix du bois est habituellement plus bas que celui du gaz, de l’huile ou de l’électricité et les granules ne sont pas seulement abordables, elles sont également fabriquées à partir de matériaux durables, qui ne produisent pas d'émission toxique et donc, pas de pollution.

Contrairement aux poêles à bois, les poêles à granules sont plus pratiques et offrent un meilleur contrôle de la température et de la qualité de l’air. Les deux requièrent de l’entretien, car ils ont besoin d’être alimentés à la main. Également, les poêles à granules utilisent souvent des ventilateurs électriques, ce qui peut être relativement bruyant. Néanmoins, les deux options valent la peine d’être considérées si vous souhaitez rendre votre maison plus écologique!

Vous avez besoin de conseils pour la réparation de votre système de chauffage? Consultez notre article Comment réparer un système de chauffage.