Les propriétés d'accumulation et de restitution calorifiques de matériaux tels que la brique réfractaire, la céramique, la stéatite ou encore des fluides caloporteurs comme les huiles végétales ou minérales sont utilisés pour fabriquer le coeur de chauffe. Les meilleurs corps sont en fonte d'aluminium, métal qui conduit très bien la chaleur et offre un rayonnement de haute qualité.

Grâce à son inertie, ce type de radiateur équilibre ses échanges d'énergie pour se comporter comme un point chaud permanent et stable, alors que la régulations du thermostat active pour des durées variables la mise sous tension de la résistance chauffante. A puissance égale, plus la surface de la façade est importante, plus le taux de rayonnement prend le pas sur la convection et meilleur sera le confort thermique. La restitution calorifique s'apparente au chauffage central avec corps de chauffe en aluminium.

Des radiateurs à inertie pour toutes les pièces

L'inertie connaît un véritable succès et représentait en 2008 la moitié du marché du matériel de chauffage électrique mural. Les fabricants offrent maintenant un large choix de produits qui se déclinent sous divers appellations ou brevets : "chaleur douce", "chaleur authentique", "chaleur sensitive", "inertie maîtrisée", "double inertie"... Les modèles compacts dont le poids et la surface sont réduits par rapport à leur puissance électrique sont en priorité destinés aux chambres pour leur meilleure réactivité. Les modèles plus volumineux procurent plus de rayonnement qui sera mis à profit pour le confort des pièces de jour.

L'inertie sèche utilise uniquement des matériaux solide à l'exclusion des fluides caloporteurs qui parfois sont responsables de fuites au niveau des joints ou des soudures d'assemblage. L'inertie fluide offre cependant un niveau d'efficacité thermique supérieur car la circulation du fluide optimise les échanges thermiques.

Les améliorations apportées à chaque technologie tendent vers un même objectif : fournir une chaleur douce en continu, stable et contenant une part importante de rayonnemnt homogène source de confort thermique. La chaleur doit être uniformément distribuée à la surface du corps de chauffe et un thermostat moderne réduit les oscillations autour de la consigne notament lors des changements d'allure.

L'utilisation d'un liquide caloporteur dans lequel baigne une résistance appelée thermoplongeur optimise les échanges thermiques avec la structure métallique du radiateur. Un mouvement de convection du liquide participe à la diffusion uniforme de la chaleur dans tout le corps de chauffe.

L'inertie fluide appliquée aux radiateurs en fonte d'aluminium produit généralement une chaleur de meilleure qualité que l'inertie sèche. Elle permet d'exploiter au mieux les propriété de conductivité et d'émissivité de l'aluminium. Le confort est comparée à juste titre au chauffage centrale à boucle d'eau quand il faut donner en exemple un mode de chauffage sain et efficace.

Des innovations pour améliorer la réactivité :

Fluide hydractif, circulateur, système à condensation (Needo) augmentent la vitesse des échanges thermiques à l'intérieur des radiateurs à inertie liquide. La chaleur circule plus rapidement à l'intérieur du corps de chauffe, ce qui réduit le délai de mise en chauffe et améliore la réponse pour un meilleur suivi du besoin en chaleur. De son côté, Onice (Sira Group) met en oeuvre un processus de moulage sous haute pression pour mouler plusieurs résistance électrique dans le corps de chauffe.

Une régulation chronoproportionnelle à base de temps calcule au moyen de plusieurs algorithmes la durée de chauffe en fonction de l'évolution de la mesure et de l'écart de température avec la consigne. Cette technologie utilisée sur les radiateurs à inertie liquide, moins réactifs que ceux dotés d'une inertie sèche, agit comme une "inertie modulée" et apporte ainsi de meilleurs résultats en régime transitoire (éco/confort).

Déperditions à l'arrière :

Les radiateurs à inertie en fonte d'aluminium sont isothermes, c'est à dire qu'ils rayonnent autant à l'avant qu'à l'arrière, ce qui peut entraîner une perte de chaleur importante lorsque la paroi sur laquelle est fixé le radiateur donne sur l'extérieur, et surtout si celle-ci n'est pas isolée ou fabriquée dans un matériau de construction isolant. Il est fortement conseillé de fixer sur le mur au dos du radiateur, une plaque de matériau isolant (mousse polyuréthane) de 2 cm d'épaisseur et recouverte d'une surface réfléchissante (film d'aluminium). Il existe des isolants réflecteurs minces multicouches pour toiture et mur qui conviennent parfaitement à cet usage.

Selon plusieurs études (Cetiat pour l'Ademe et GREC) et le niveau d'isolation du bâti, entre 4 et 15% de la puissance totale du radiateur est perdue par déperditions à l'arrière à travers le bâti.

Les avantages de l'inertie

• Diffuse en continu une chaleur stable et homogène,
• La part de rayonnement est important (environ 30%),
• Le rayonnement permanent est gage de confort,
• La convection est très douce surtout en inertie fluide,
• Le gradient de température pour une hauteur de plafond standard est compris entre 1 et 2°C,
• Pas de bruit en chauffe souvent provoqués par les assemblages de tôles,
• Aucun contact de l'air avec des éléments surchauffés,
• La qualité de l'air n'est pas modifiée,
• Facile à installer et sans entretien,
• Confort et efficacité thermique. Consommation maîtrisée.

Les inconvénients des radiateurs électriques à inertie :

• L'inertie ne convient pas pour les locaux qu'il faut chauffer rapidement sur de courtes périodes,
• Plus volumineux et lourd qu'un panneau rayonnant,
• Trop d'inertie crée une surchauffe lors d'apports solaires,
• Inertie fluide moins réactive en relance,
• La conductivité thermique des liquides caloporteurs bas de gamme se dégrade avec le temps,
• Fuites possibles pour les radiateurs à fluide caloporteur,
• Chauffe des deux côtés.

Références :

Le poêle de masse est la plus ancienne utilisation du principe de l'inertie thermique. Une importante masse thermique stocke l'énergie d'une flambée et la restitue en douceur, régulièrement et progressivement sur une longue durée. A lire sur Wikipedia. L'inertie d'un émetteur de chaleur électrique lisse de la mêmme façon l'apport cyclique et brutal de chaleur par la résistance thermique commandée par le thermostat.

Voir la discussion sur le forum : Comment fonctionnent les différents types de radiateurs à inertie ? Comment consilier inertie et réactivité ?.