Calculer la puissance de chauffage nécessaire
Pourquoi il est essentiel de bien dimensionner votre système de chauffage ?
Quel que soit le type de chauffage que vous ayez choisi, bien le dimensionner est essentiel pour que votre équipement assure un rendement optimal et que vous ayez un bon confort thermique.
Si la puissance du chauffage est insuffisante, en plein cœur de l’hiver les radiateurs ne parviendront pas à bien chauffer les lieux. Vous aurez froid et aurez tendance à faire tourner le chauffage en surrégime. Cela engendrera une consommation excessive d’énergie, mais aussi un vieillissement prématuré de votre installation.
À l’inverse, opter pour un chauffage puissant peut sembler judicieux. On peut penser qu’ainsi il aura les capacités nécessaires pour subvenir aux besoins thermiques des occupants du logement. Malheureusement, un surdimensionnement de chauffage peut s’avérer tout aussi néfaste qu’un sous-dimensionnement pour votre portefeuille. Et pour cause, plus le chauffage est puissant, plus il consomme, même en régime normal…
Les éléments à prendre en compte
Pour calculer la puissance de chauffage optimale, il faut prendre en compte de nombreux critères, comme le volume à chauffer, la qualité de l’isolation et la localisation géographique du logement.
Le volume du logement est un élément de base. Pour le calculer, rien de plus simple. Il suffit de multiplier la surface au sol par la hauteur sous plafond. Toutefois la tâche peut se complexifier si vous avez des pièces sous les combles.
La qualité d’isolation joue aussi un rôle primordial. En effet, plus l’isolation est mauvaise, plus les déperditions thermiques par les fenêtres, le sol, les murs et le plafond seront importantes, augmentant les besoins de chauffage. Si l'état de l'isolation est inconnu, il est possible de se faire une idée là-dessus grâce à la période ou le type de construction de votre logement, car les normes de construction varient selon les époques d’après différentes réglementations thermiques. Mais dans ce cas on ne prend pas en compte les éventuels travaux d'amélioration énergétique du bâtiment effectués (par exemple, la pose de doubles vitrages, l’isolation des combles, l’isolation thermique extérieure). C’est pourquoi la meilleure option reste la réalisation d’un bilan thermique, à confier à un professionnel.
La localisation géographique est également d’une importance capitale, parce que les besoins en chauffage varient grandement selon la température extérieure, l’altitude, l’humidité ou l’apport en soleil. Logiquement, un logement situé dans le Nord de la France ou dans une région montagneuse nécessitera un système de chauffage plus performant qu’un logement identique sur la Côte d’Azur.
Les différentes méthodes pour calculer la puissance idéale
Il existe différentes formules permettant de calculer la puissance nécessaire pour votre système de chauffage.
Premièrement, vous pouvez rapidement évaluer les besoins en chaleur de votre logement, en multipliant son volume par 40 (puissance moyenne par mètre cube pour toutes régions de France confondues). Toutefois, cette méthode ne tient pas compte de tous les éléments mentionnés ci-dessus.
Une formule plus élaborée, établie par l’association Promotelec, est P = C x ΔT x V. Ici, P est la puissance ; C est le coefficient de consommation d'énergie qui dépend du niveau d’isolation de votre logement (il est de 1,5 pour une maison bien isolée, de 1,6 pour une normalement isolée et 2 pour une faiblement isolée) ; DT est la différence entre la température souhaitée et la température extérieure de base (moyenne des températures les plus basses) dans votre région ; et enfin V équivaut au volume à chauffer.
Prenons un exemple. Vous habitez à Lyon dans une maison normalement isolée de 60 m², avec une hauteur sous plafond de 2,5 m, et vous souhaitez maintenir à l’intérieur de votre logement une température de consigne de 19° C. En sachant qu’à Lyon la température minimum extérieure de base = -10°C, le calcul sera le suivant : P = 1,6 x (19 - (-10)) x (60 x 2,5) = 6960 W = 6,96 kW.
Pour affiner les résultats de ce calcul, il faut en plus prendre en compte les déperditions énergétiques éventuelles dues à l’ouverture d’une fenêtre pour aérer une pièce, etc. Pour cela, il convient de multiplier P par une valeur comprise entre 1,1 et 1,2. Pour notre maison à Lyon, cela fait 6,96 x 1,2. La puissance préconisée est donc de 8,35 kW.
Il existe d’autres méthodes de calcul encore plus complexes, permettant de prendre en compte des critères supplémentaires. Nous vous conseillons toutefois de ne les utiliser qu’à des fins d’information et de confier le calcul final à un professionnel, seul capable de garantir le bon dimensionnement de votre chauffage.
Les différents types de systèmes de chauffage
Le dimensionnement du chauffage en fonction du type d’énergie et des émetteurs choisis
Il existe de nombreux systèmes de chauffage différents. Et le type de générateur de chaleur que vous avez décidé d’implanter chez vous, ainsi que le type d’émetteurs devront aussi être pris en considération lors du calcul de la puissance de chauffage nécessaire.
Si vous installez dans votre maison un chauffage électrique, chaque radiateur aura obligatoirement une puissance comprise entre 70 et 100 W par m². La question de la répartition des radiateurs dans votre logement sera alors d’une grande importance : par exemple, pour une pièce de moins de 10 m², il faudra choisir un seul radiateur de 750 W ou moins, tandis que pour une pièce de plus de 30 m², il vaudra mieux installer plusieurs radiateurs de puissance de 750-1000 W plutôt qu’un seul grand radiateur, pour une meilleure répartition de la chaleur.
Notez également que le confort thermique n’est pas qu’une affaire de puissance. Et cela est d’autant plus vrai, quand il s’agit des radiateurs électriques. Les radiateurs électriques bon marché, comme les convecteurs, peuvent chauffer vite et fort, mais assèchent l’air, créent des courants d’air, tout en étant très énergivores. Si vous souhaitez trouver un chauffage électrique plus agréable, il vaut mieux opter pour les panneaux rayonnants ou, encore mieux, les radiateurs à inertie. Il y en a deux types : les radiateurs à inertie fluide, remplis d’un liquide caloporteur, et les radiateurs à inertie sèche, avec un corps de chauffe en fonte, en céramique ou en pierre de lave. Ils accumulent la chaleur et la restituent doucement, même une fois éteints, ce qui évite des variations brusques de températures et permet de faire des économies d’énergie.
Si vous optez pour un système de chauffage central, le calcul de puissance du générateur (que ce soit une chaudière fonctionnant au gaz, au bois ou à granulés) pourra se faire peu ou prou selon la formule présentée ci-dessus. La seule exception est le dimensionnement d'une pompe à chaleur air-eau qui alimente un système classique de chauffage central. On considère que la puissance d'une PAC air-eau doit être égale à 80% des déperditions énergétiques du logement à la température moyenne la plus froide de l'année. Et l'association avec un appoint électrique doit permettre de couvrir 120 % de ces déperditions.
Dans tous les cas, en installant un système de chauffage central, il faut bien choisir ses émetteurs. Aujourd’hui, il y a une grande variété dans les radiateurs à eau chaude, qui peuvent être fabriqués dans différents matériaux (acier, fonte, aluminium…) et être de différentes dimensions. Globalement, la puissance d’un radiateur à eau est proportionnelle à sa surface. C’est pourquoi les radiateurs anciens à haute température perdent souvent en puissance quand vous changez de chaudière et doivent être remplacés par des nouveaux radiateurs basse température plus grands. Cela dit, ce n’est pas toujours nécessaire : le calcul précis de l’existant peut parfois permettre de conserver les anciens appareils de chauffage qui étaient surdimensionnés. Notez également que les anciens radiateurs en fonte sont connus pour leur robustesse et leur inertie, qui apporte plus de confort aux occupants, contrairement aux radiateurs en acier, plus récents et plus légers, qui emmagasinent très peu la chaleur.
Si vous optez pour un plancher chauffant électrique ou hydraulique, le calcul de sa puissance sera encore moins facile, car une multitude de facteurs rentrent en ligne de compte, y compris les plans et les surfaces des pièces concernées, ainsi que la conductivité thermique des matériaux (chape et revêtement choisi pour votre sol). Nous vous conseillons donc vivement de faire appel à un chauffagiste professionnel pour effectuer cette tâche.
Calcul de puissance pour une installation combinée
Si votre système de chauffage central vous sert aussi pour produire de l’eau chaude sanitaire, la puissance de votre installation doit être adaptée en conséquence. Une chaudière sous-dimensionnée ne peut pas à la fois assurer vos besoins en eau chaude et alimenter les radiateurs, et cela peut dégrader fortement votre confort thermique et diminuer le débit d’eau chaude au niveau des robinets.
En règle générale, la puissance d’une chaudière mixte se calcule en fonction du nombre d’occupants du logement : 23 kW pour 1 à 3 personnes, 28 kW pour 3 à 4 personnes, 33 kW pour plus de 4 personnes. Prenez également en considération vos équipements sanitaires. Combien avez-vous de salles de bain susceptibles d’être utilisées simultanément ? Comment sont-elles équipées ? Douche seule, douche et baignoire ? Prévoyez au moins 35 kW si vous possédez plus de deux salles de bains.
Si ces chiffres sont supérieurs à vos besoins en chauffage seul (calculés à l’aide de la formule expliquée plus haut), alors il suffit de vous fier à vos besoins en ECS. Dans le cas contraire, ajoutez environ 5 kW pour un couple sans enfant et 10 kW pour une famille.
Notez que parfois, pour avoir un meilleur confort au quotidien, il peut être préférable de choisir une chaudière moins puissante pour vos besoins en chauffage et de la coupler avec un ballon d'eau chaude.
Optimiser l'efficacité énergétique
Les astuces pour améliorer l’efficacité énergétique de votre chauffage
Bien dimensionner son chauffage permet d’éviter des dépenses d’énergie inutiles. Mais si vous voulez vraiment réduire votre consommation énergétique et les factures qui vont avec, ainsi que votre impact sur l’environnement, il est nécessaire d'optimiser l'efficacité énergétique de votre système de chauffage. Cela passe, entre autres, par la programmation, l'entretien régulier et l'isolation supplémentaire si nécessaire.
La programmation du chauffage joue un rôle capital dans la réduction de vos dépenses d’énergie. Un thermostat connecté, par exemple, est capable d’adapter en permanence la température de votre logement en fonction de vos besoins. Il permet de créer des plannings de chauffage personnalisés, de baisser la température pendant votre absence et de l’augmenter pour votre retour. Il peut aussi tenir compte des apports de chaleur gratuits (rayonnement solaire, cuisson, etc). Rien que ces mesures peuvent faire baisser votre facture énergétique de 30%, et sans aucun sacrifice de confort.
L’entretien régulier est un gage de fonctionnement optimal de votre système de chauffage dans toutes les circonstances et de meilleur rendement. À l'inverse, le manque d'entretien conduit à une perte d'efficacité et à l’augmentation de la consommation énergétique. Par exemple, la présence de suie sur la surface de l’échangeur de la chaudière diminue l’échange entre les fumées et l’eau, ce qui augmente la température des fumées, et donc les pertes thermiques dans la cheminée. On estime que 1 mm de suie équivaut à une perte de rendement de combustion de 4 à 8 % !
Quant à l’isolation, il est bien connu que c’est un des facteurs clés d’économie d’énergie, et pourtant on n’en parle pas assez par rapport au chauffage. Il est important de savoir que les tuyaux transportant l'eau chaude de la chaudière aux radiateurs doivent être isolés pour éviter les soucis de gel en hiver et de déperdition énergétique, surtout s’ils passent par des espaces froids, comme le garage, la cave, etc. Sans isolation, il y a de grandes chances pour qu’énormément de chaleur soit perdue en chemin (jusqu’à 20%).
Vers des systèmes de chauffage plus écoénergétiques
En envisageant l’installation d’un nouveau chauffage lors de la rénovation d'un bâtiment ancien ou de la construction d'une nouvelle maison, il serait également intéressant d’investir dans un système avec une bonne efficacité énergétique de base, ce qu’on appelle un système écoénergétique. A l’inverse d’un système énergivore, ce type de chauffage vous permet de limiter les dépenses au quotidien, il est plus durable et plus respectueux de l’environnement. Son installation peut même être envisagée en remplacement de votre système de chauffage actuel qui n'a pas encore pris de l’âge, puisque le chauffage écoénergétique sera économiquement rentable sur le long terme.
Vous pouvez faire votre choix parmi les systèmes suivants :
- Les chaudières biomasse ou les poêles à granulés ;
- Les pompes à chaleur air-eau, eau-eau, etc ;
- Les systèmes de chauffage solaire (système solaire combiné).
Lors du choix de votre chauffage, l'indice ETAS (Efficacité Énergétique Saisonnière), créé en 2015 justement dans le but d’aider les consommateurs à bien choisir leur équipement de chauffage. L’indice ETAS fournit des indications précises et fiables sur les performances énergétiques des appareils basées sur de nombreux critères. Il est exprimé en pour cent (%) et doit être supérieur ou égal à 92% pour une chaudière haute performance, supérieur ou égal à 126% pour une PAC basse température, supérieur ou égal à 111% pour une PAC moyenne et haute température. Vous le trouverez sur la fiche descriptive de votre appareil dans le magasin ou sur la fiche produit en cas de vente en ligne.
Récapitulons : la puissance de chauffage par mètre carré est un facteur crucial pour maintenir une température confortable à l’intérieur de votre logement tout en évitant le gaspillage énergétique. En comprenant comment la calculer, comment dimensionner correctement votre système de chauffage et améliorer son efficacité énergétique, vous pouvez non seulement économiser de l'argent, mais aussi réduire votre empreinte carbone. Gardez sous contrôle votre confort thermique et vos dépenses, en prenant des décisions informées pour votre maison.
