Chute de température dans le radiateur.

Les émissions thermiques d'un radiateur sont fonction de l'écart moyen (il est possible de prendre l'écart moyen arithmétique pour simplifier les calculs des températures (Td + Tr) / 2 - Ti ), plus il est important plus les émissions sont importantes.

La température de départ est commune à tous les radiateurs car donnée par la chaudière (aquastat ou régulation).

La chute de température est la différence (DeltaT) entre la température à l'entrée du radiateur et celle à la sortie de celui-ci.

La chute normalisée est maintenant de 10°C mais la profession utilise en règle général une chute de 15°C car de cette façon les débits sont plus faibles ce qui réduit les pertes de charge (voir plus bas), mais comme l'utilisation d'une chute plus grande va induire un écart de température plus faible Tm - Ti ( Tm étant la température moyenne du radiateur, Tm = (Td + Tr) / 2), la puissance du radiateur sera elle aussi plus faible, il faudra dans ce cas augmenter sa taille pour compenser cette perte. Exemple avec une chute de 15 °C :

Td = 75 °C donc valeur normalisée
Ti = 20 °C, idem
Tr = 75 - 15 = 60 °C et non 65 °C

Donc, la puissance du radiateur à prendre dans le catalogue du fabricant pour développer les 1245 W nécessaires sera de :

Q = 1245 / (((75 - 60) / ln((75 - 20) / (60 - 20))) / 50)1,287 = 1345 W, DeltaT = 47,10°C au lieu des 50 °C normalisés.

Là, on voit que la chute plus importante (5 °C)  induit une perte de puissance de 100 W.
Dans la même idée, avec une chute plus faible que celle normalisée on pourra réduire la puissance du radiateur, exemple avec une chute de 7°C :

Q = 1245 / (((75 - 68) / ln((75 - 20) / (68 - 20))) / 50)1,287 = 1201 W, DeltaT = 51,42°C au lieu de 50°C.
Là, le gain est de 44 W.

Par habitude, on utilise une chute identique pour tous les radiateurs (15°C) mais ceci n'est pas une obligation car elle peut être différente pour chaque radiateur et de cette façon on peut jouer sur les débits et sur les tailles des radiateurs afin de palier à certains petits problèmes comme par exemple un radiateur assez éloigné de la chaudière pour lequel il est difficile d'avoir un diamètre de conduite en rapport du débit donné avec une chute de 10°C en adoptant une chute plus importante on réduit le débit nécessaire et donc le diamètre et par la même, la perte de charge mais en contre partie il faudra augmenter sa taille.

Pour connaître le débit nécessaire en fonction de la puissance il faut utiliser la formule suivante :

Q / (DeltaT x c x p)

Q = puissance du radiateur

p = masse volumique de l'eau en kg/litre en fonction de sa température.
p doit être pris à la T° moyenne du radiateur : (Td + Tr) / 2

c = coefficient de chaleur spécifique de l'eau c = 1,1627. (1 Wh = 3600 J, 1 Kcal = 4185,5 J, c = 4185,5 / 3600 = 1,162638889 W)

Pour simplifier les calculs il est possible de prendre un coefficient (dans le cas ou la chute est identique à tous les radiateurs) : Ce = 1 / (DeltaT x c x p) et ensuite de multiplier la puissance par le coefficient.

Ci-dessous, un graphique démontrant bien que la puissance d'un radiateur n'est pas proportionnelle au débit. A partir d'une chute de 6°C (calcul effectué avec une température de départ de 75 °C), la courbe s'aplatie fortement, démontrant qu'il est inutile d'utiliser une chute trop faible car le gain de puissance est insignifiant par rapport aux pertes de charge engendrées.

La chute de température peut être librement choisie entre 5 et 30°C mais afin de ne pas utiliser une chute trop faible qui n'apporterait que très peu de puissance supplémentaire, il est possible dans ce cas de vérifier l'efficacité thermique du radiateur. Cette efficacité ne devant pas être inférieure à 0,1 :

efficacité thermique = (Td - Tr) / (Td - Ti), avec Td = 90°C et Ti = 20°C la chute minimale qu'il est possible d'utiliser est de 7 °C : (90 - 83) / (90 - 20) = 0,1. Avec Td = 75 °C et Ti = 20 °C la chute minimale est de 6 °C.