Aérotherme ou tube radiant : quel chauffage pour un grand volume

Photo Wikimedia Commons, voir les crédits.

Chauffage grand volume : convection ou rayonnement

Cegibat classe les solutions de chauffage des bâtiments de grand volume selon leur principe. Le soufflage chauffe le volume complet. Le rayonnement chauffe seulement les récepteurs : sol, machines, occupants. Tout le reste découle de cette différence.

L'aérotherme : comment il chauffe le volume

Un aérotherme gaz brûle le gaz dans un échangeur ; un ventilateur fait passer l'air du local sur cet échangeur et le renvoie réchauffé. Ce flux transmet ensuite sa chaleur aux murs, aux machines et aux personnes. XPair rappelle que ce mode de chauffage demande des bâtiments bien isolés et étanches, sinon la chaleur s'échappe. Les modèles à condensation dépassent 100 % de rendement sur PCI. Le détail du cycle est expliqué dans notre page fonctionnement d'un aérotherme.

Le tube radiant : comment il chauffe les surfaces

Un tube radiant fait circuler les fumées d'un brûleur dans un tube en acier suspendu en hauteur. Le tube émet des infrarouges qui traversent l'air et chauffent les surfaces touchées. La sensation de confort arrive avec une ambiance plus fraîche. Les ordres de grandeur, hauteurs et règles de pose sont détaillés dans notre fiche radiant gaz.

Stratification : le piège des grands volumes

L'air chaud monte. Dans un grand volume, il forme des couches de plus en plus chaudes en montant vers la toiture : c'est la stratification. Selon la FAQ grands volumes d'XPair, elle est d'autant plus forte que l'écart entre le soufflage et l'ambiance est grand. Avec des aérothermes, une part de l'énergie sert donc à chauffer le haut du volume, là où personne ne travaille, et les déperditions par la toiture augmentent.

Plusieurs solutions peuvent limiter ce défaut en convection : des appareils modulants qui soufflent plus longtemps à plus basse température, des appareils à soufflage vertical, ou des destratificateurs qui renvoient la chaleur vers le sol. Le rayonnement, lui, provoque peu de stratification puisqu'il ne chauffe pas l'air directement. XPair cite cet exemple : des aérothermes gaz dans un bâtiment non isolé de grande hauteur entraînent stratification et inconfort. Un système de chauffage adapté à un petit atelier ne convient donc pas forcément à un grand espace.

Hauteur sous plafond : la plage de chaque système

Pour Cegibat, la hauteur du bâtiment est un des critères essentiels du choix. Son schéma par type de technologie donne des plages indicatives :

• aérotherme gaz : jusqu'à 7 ou 8 m environ ;
• aérotherme à eau chaude : jusqu'à une dizaine de mètres ;
• tubes radiants : jusqu'à une dizaine de mètres ;
• bandes radiantes : jusqu'à une quinzaine de mètres ;
• panneaux radiants : jusqu'à une vingtaine de mètres ;
• plancher rayonnant : pour les hauteurs les plus faibles.

Cegibat ajoute qu'au-delà de 10 m sous plafond, il est difficile de chauffer tout l'air d'un local, et que les rooftops ou centrales de traitement d'air y sont rarement retenus. Sa fiche solution sur les tubes radiants les recommande dans les locaux de très grande hauteur, de 5 à 20 m, dans les locaux peu ou pas isolés, et quand seuls certains postes ou zones sont à chauffer.

Portes ouvertes, occupation et montée en température

Ouvertures fréquentes

Sur un quai de chargement ou dans une remise de véhicules, chaque ouverture de porte vide une partie de l'air chauffé. Avec des aérothermes, il faut réchauffer ce volume à chaque fois. Avec des radiants, le sol et les personnes restent chauffés pendant l'ouverture : la chaleur stockée dans le sol limite la sensation de froid.

Occupation partielle ou ponctuelle

Il n'est pas toujours utile de chauffer un bâtiment en entier. XPair indique que le chauffage radiant est la solution pour chauffer une ou plusieurs zones dans un grand volume, avec des consignes différentes selon les zones. Ses critères de choix citent l'exemple du gymnase, dont l'occupation ponctuelle et partielle privilégie un chauffage par zone.

Vitesse de montée en température

Le rayonnement est ressenti dès la mise en route de l'émetteur. L'aérotherme doit d'abord brasser le volume : XPair situe le taux de brassage entre 2 volumes par heure pour des aérothermes modulants et 5 volumes par heure pour le chauffage d'une église, et plus ce taux est élevé, plus la montée en température est rapide. Dans un local occupé en continu et bien isolé, cette inertie compte peu.

Coûts : installation, énergie, entretien

Comparer deux devis d'installation ne suffit pas. Les critères de choix d'XPair le rappellent : la solution la moins chère à l'achat peut coûter plus cher en fonctionnement et en entretien. Cegibat indiquait en 2020 un prix catalogue de 140 à 240 € HT par kW fourni posé pour des tubes radiants ; pour les aérothermes, seul un devis sur votre bâtiment donne un chiffre fiable. L'isolation de la toiture et des parois pèse autant que le choix de l'appareil. Côté énergie, le critère est la part de la chaleur produite qui reste dans la zone occupée. Côté entretien, les deux systèmes demandent une visite annuelle, et l'accès en hauteur pèse sur le coût.

Verdict par situation

• Atelier isolé de 5 à 6 m, occupé toute la journée : avec une isolation correcte, l'aérotherme est la solution simple et économique à l'achat. Ajoutez une régulation par zone.
• Hall de production haut, peu isolé, postes fixes : le tube radiant chauffe les postes sans chauffer la toiture.
• Quai de chargement, remise de véhicules, portes ouvertes : radiants au-dessus des zones de travail, rideau d'air chaud sur les portes les plus utilisées.
• Gymnase, église, salle polyvalente : occupation ponctuelle, radiants par zones.
• Entrepôt de matières combustibles soumis à la rubrique ICPE 1510 : Cegibat signale que les tubes radiants y sont interdits ; on étudie des bandes radiantes à générateur extérieur ou un chauffage indirect. Voir notre page chauffage d'entrepôt et de hangar.
• Bâtiment déjà équipé d'une chaudière : des aérothermes à eau chaude raccordés au réseau existant peuvent répondre aux besoins.

Dans tous les cas, l'employeur doit maintenir les locaux de travail fermés à une température adaptée à l'activité : c'est l'objet de l'article R4223-13 du Code du travail, réécrit en 2025. Pour les étapes d'un projet complet, le guide pratique pour chauffer les grands volumes industriels d'une entreprise de Pussay détaille l'étude, le dimensionnement et la mise en service.

Comment combiner les solutions

Un grand volume se chauffe rarement avec un seul type d'appareil : les systèmes de chauffage se complètent. Les combinaisons courantes :

• Aérothermes et destratificateurs : les brasseurs ramènent vers le sol la chaleur accumulée sous la toiture. Les fabricants annoncent jusqu'à 30 % d'économies. Voir notre page destratificateur d'air.
• Radiants et aérothermes : radiants sur les postes fixes, aérothermes pour le hors-gel ou les zones de passage.
• Chaudière, aérothermes à eau chaude et plancher chauffant : quand une production d'eau chaude existe, le plancher chauffant donne une chaleur douce dans les bureaux et les zones basses, les aérothermes à eau chaude prennent le relais dans le volume.

Un plancher chauffant ou rayonnant reste réservé aux hauteurs modestes selon Cegibat. Le chauffage électrique, par radiants ou aérothermes, se compare au cas par cas selon le prix de l'énergie et la puissance disponible sur le site. Ces combinaisons permettent d'assurer le confort des postes sans surdimensionner l'installation, grâce à une régulation commune. Avant d'installer quoi que ce soit, une étude thermique permet de chiffrer chaque scénario.