Les ampoules à incandescence sont progressivement supprimées partout dans le monde. Ces ampoules à filament de tungstène sont incroyablement inefficaces. Environ 90 % de l’énergie d’une ampoule à incandescence est gaspillée sous forme de chaleur, et un maigre 10 % est utilisé pour créer de la lumière.
En revanche, les ampoules LED produisent 90 % de lumière et seulement 10 % de chaleur. Cependant, ces dernières années, les partisans des ampoules à incandescence ont fait valoir que leur chaleur pouvait être précieuse. C’est-à-dire que la chaleur réchauffe la pièce environnante, ce qui réduit les coûts énergétiques.
Les ampoules à incandescence peuvent augmenter la température d’une pièce, mais seulement d’un degré ou deux. Cela dépend de plusieurs facteurs, tels que les dimensions de la pièce, la puissance des ampoules et le degré d’isolation de la pièce.
Peut-on chauffer une pièce avec des ampoules à incandescence?
Avant d’entrer dans le débat sur la chaleur, regardons comment fonctionnent les ampoules à incandescence.
Les ampoules à incandescence produisent de la lumière en chauffant un petit filament métallique jusqu’à ce qu’il brille. Fondamentalement, les atomes du filament ne savent pas comment contrôler leur nouvelle énergie électrique, ils la libèrent donc sous forme de photons (lumière).
Naturellement, ce processus nécessite beaucoup de chaleur. Si le filament n’est pas assez chaud, aucun photon ne sera libéré.
Cette immense quantité de chaleur peut chauffer l’air ambiant, comme un radiateur. C’est pourquoi les ampoules à incandescence sont souvent utilisées dans les incubateurs et les habitats des reptiles.
Pour en revenir à la question posée, oui, une ampoule à incandescence peut chauffer une pièce. Mais si les ampoules à incandescence doivent être utilisées comme source de chaleur est une autre question.
Dans tous les cas, l’élévation de température produite par une ampoule à incandescence sera relativement faible. Cela peut aider à réduire un peu votre facture de chauffage, mais il existe de bien meilleures façons de rester au chaud.
De plus, la capacité d’une ampoule à incandescence à augmenter la température de la pièce est affectée par plusieurs variables:
- La puissance de l’ampoule. Plus la puissance est élevée, plus la chaleur qu’ils dégagent est importante.
- La taille de la pièce – Les ampoules à incandescence chauffent mieux les petites pièces que les grandes.
- Ventilation de la pièce – Les pièces bien ventilées seront plus difficiles à chauffer.
- L’emplacement de la pièce – La chaleur augmente, de sorte que les pièces mansardées seront plus susceptibles d’être chauffées.
- Le nombre, la taille et l’épaisseur des fenêtres. Plus la taille et le nombre de fenêtres sont grands, plus il sera difficile de chauffer une pièce.
- La couleur des murs. Les couleurs blanches sont les meilleures pour chauffer une pièce, car elles réfléchissent mieux le rayonnement et maintiennent la chaleur à l’intérieur de la pièce.
- La température extérieure. Évidemment, plus il fait froid à l’extérieur de la pièce, plus il sera difficile de la chauffer.
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Quelle quantité de chaleur une ampoule à incandescence de 60 W produit-elle?
Pour produire de la lumière, le filament à l’intérieur d’une ampoule à incandescence doit être chauffé à 2200°C. Et quel effet cela a-t-il sur la température globale de la pièce?
Eh bien, une ampoule à incandescence émet 90 % de son énergie sous forme de chaleur et 10 % sous forme de lumière. Par conséquent, une ampoule de 60 W émet 54 watts de chaleur et 6 watts de lumière.
Mais les watts représentent la consommation électrique de l’ampoule. L’énergie thermique (chaleur) est mieux quantifiée en Joules (J).
Un watt est égal à un joule par seconde. Par conséquent, une ampoule de 60 watts consomme 60 joules d’énergie par seconde.
Par conséquent, l’utilisation d’une ampoule de 60 watts pendant 60 secondes produit 3 600 joules d’énergie thermique.
Me comprend? Bon, alors continuons.
Imaginons que votre pièce mesure 5 mètres x 6 mètres x 3 mètres. Cela équivaut à 90 mètres cubes.
Le volume d’air dans la pièce est de 90 mètres cubes x 1,2 kg/m3. Cela équivaut à 108 kJ.
Pour augmenter la température d’une substance d’un degré, il est nécessaire de connaître sa chaleur spécifique. La chaleur spécifique de l’air est d’environ 1kJ / K*kg.
Par conséquent, il faut environ 108 kJ d’énergie pour chauffer la pièce d’un degré.
L’ampoule à incandescence de 60 watts produit 3 600 joules d’énergie par minute. Il faudrait donc 30 minutes (108 000 kJ / 3600 J) pour élever la température de la pièce de 1 degré.
Ceci, bien sûr, à condition que personne n’entre dans la pièce et que la chaleur ne puisse s’échapper.
Combien faut-il d’ampoules pour chauffer une petite chambre?
Si vous cherchez un moyen peu coûteux de chauffer votre maison, vous envisagez peut-être d’utiliser des ampoules. Après tout, l’achat de 10 ampoules à incandescence de 100 watts est moins cher que l’achat d’un radiateur de 1 000 watts.
Mais testons cette théorie.
Il est largement admis que la température optimale pour une pièce se situe entre 20 et 22°C. Pour cet exercice, nous allons supposer que la pièce est actuellement à 10°C. Par conséquent, il est nécessaire d’augmenter la température ambiante d’au moins 10 °C.
En utilisant les calculs ci-dessus, il faudrait environ 300 minutes (5 heures) pour qu’une ampoule à incandescence de 60 watts augmente sa température de 10 °C. En revanche, il faudrait 30 minutes à 10 ampoules de 60 watts pour élever la température de la pièce de 10°C.
Cela dépend bien sûr de la taille de la pièce et de la quantité de ventilation.
Avec ces chiffres, les ampoules à incandescence peuvent apparaître comme une excellente alternative au chauffage traditionnel. Mais ce n’est pas vrai.
La chaleur monte. Mais la plupart des ampoules sont placées en hauteur dans le plafond. Essentiellement, cela signifie que la moitié supérieure de la pièce sera agréable et chaude, mais que la moitié inférieure restera fraîche car l’air chaud ne peut pas flotter vers le bas.
C’est très peu pratique, puisque les gens sont au fond des pièces… pas au plafond!
Les ampoules fluorescentes augmentent-elles la température de la pièce?
Comme je l’ai mentionné dans l’introduction, cette discussion est quelque peu inutile car les ampoules à incandescence ont été abandonnées dans une grande partie du monde. Cependant, si vous êtes amateur d’ampoules à incandescence, vous vous demandez probablement s’il existe une alternative.
La réponse courte et directe: Non.
Les ampoules fluorescentes produisent de la lumière par le processus de fluorescence.
En termes simples, le courant électrique traverse l’ampoule de verre et excite la vapeur de mercure.
Cela produit à son tour de la lumière ultraviolette, qui est convertie en lumière visible par un revêtement de phosphore à l’intérieur de la lampe.
Comme vous pouvez le voir, ce processus n’implique pratiquement aucune chaleur. Il n’est donc pas surprenant que les ampoules fluorescentes soient beaucoup plus efficaces que les ampoules à incandescence. Autrement dit, 70% de son énergie est utilisée pour produire de la lumière et seulement 30% produit de la chaleur.
Au final, cela signifie que l’impact des ampoules fluorescentes sur la température ambiante sera négligeable. Je parle d’un dixième de degré!
Derniers mots
J’espère que cet article a montré que vous n’avez pas besoin de remplacer vos ampoules standard dans votre maison par des ampoules à incandescence de si tôt.
En théorie, la chaleur produite par une ampoule à incandescence peut être utile dans la maison. Mais en réalité, il est trop petit et erratique pour avoir une valeur réelle.
Mon opinion personnelle est que les LED économes en énergie sont une meilleure solution à tous points de vue. Quittons le chauffage domestique pour les appareils de chauffage.
