Nos ancêtres ont découvert le feu vers 700 000 ans avant J.-C, puis ils ont appris à le domestiquer et à l’entretenir il y a 500 000 ans avant J.-C. car le feu est une source de chauffage et de lumière fondamentale. Les hommes préhistoriques détectent le feu à travers la foudre qui incendie les arbres ou les irruptions volcaniques.

L’origine du chauffage

Ils ramassant des branches de bois touchés par la foudre, réussissent à utiliser les étincelles pour faire du feu. Ils sauront l’entretenir pour le prolonger et le reproduire quand bon leur semble. Les tribus allumaient des feux de camp ou foyers et se déplaçaient dans l’obscurité en s’éclairant à l’aide des torches constituées d’un morceau de bois enflammé à son extrémité. Plus tard le foyer sera remplacé par le brasero pour conserver le feu à un endroit précis, avant de devenir une cheminée.

Les traces les plus anciennes de domestication du feu ont été retrouvées par des archéologues sur le site du Gesher Benot Ya’aqov au bord du Jourdain. D’autres vestiges datant de 450 000 ans ont été exhumés en Bretagne notamment dans les sites de Menez Dregan à Plouhinec en Bretagne, à Lunel Viel ??, de Bilzingsleben en Allemagne ou de Vértesszőlős en Hongrie et plus récemment de Terra Amata près de Nice. De même, nombre de pièces en os et des pointes de bois de cerfs durcies au feu ont été retrouvées en Chine à Zhoukoudian il y a 400 000 ans. En effet, la présence de plusieurs couches de cendres, de pierres ou galets délimitant la zone du foyer, d’ossements carbonisés démontrant la cuisson de morceaux de viandes sont les indices qui aident les archéologues à déterminer l’existence d’un foyer très ancien.

Le feu dégage une forte chaleur, les hommes en ont besoin pour se réchauffer, cuire des aliments, pénétrer dans les sombres cavernes, éloigner les animaux dangereux et se déplacer dans des zones plus froides. La maîtrise du feu permettra aux premiers hommes de perfectionner et d’aiguiser les outils de chasse. Pour allumer un feu et créer un foyer, il faut un combustible qui peut être le bois, des végétaux secs ou encore les déjections d’animaux herbivores. L’homme préhistorique utilisait la percussion en s’aidant d’un silex, un minerai de fer (pyrite ou marcassite) et le frottait sur un végétal ou un champignon, la friction provoquant pendant quelques secondes des étincelles puis des braises que l’on entretient aisément avec des herbes sèches. Il avait découvert  le briquet. Il pouvait aussi utiliser la méthode de la friction consistant en frottant deux morceaux de bois, générant de la sciure échauffée qui va provoquer des braises permettant d’enflammer des brindilles sèches.

Comment les personnes se chauffaient avant ?

Vers 500 avant J.-C, les romains se chauffaient généralement avec l’hypocauste, procédé qui consiste à réchauffer de l’air grâce à une chaudière au charbon de bois ou au charbon issu du sol. Cet air est injecté sous la villa dans une cavité de plus ou moins 1,75 m de hauteur, les esclaves pouvant ainsi entretenir le système de chauffage. C’était donc la première cheminée, premier chauffage par le sol, où le foyer se trouve en dehors du bâtiment et l’air injecté sous le plancher. La cheminée est plutôt utilisée dans les thermes de Gortyne, d’Olympie, de Syracuse, dès 300 avant J-C. Cependant, les ruines de Pompéi et Herculanum n’ont révélé la présence d’aucune cheminée pour les usages domestiques, les Pompéiens avaient recours au brasero, pouvant être mobile, le premier poêle.

D’autres cheminées seront fabriquées au moyen-âge vers le 11ème siècle et installées dans les habitations, et plus particulièrement dans les pays du nord de l’Europe. Cependant cette installation de chauffage présente quelques limites puisque la cheminée ne chauffe et ne réchauffe que les personnes installées tout près. Aussi, afin de se protéger du froid, les gens tapissaient le sol de jonchées de paille qu’ils laissaient fermenter. Les palais royaux, dont les grandes salles étaient très difficiles à chauffer faisaient alors appel à un joncheur pour remplacer les litières de paille et s’habillaient de vêtements chauds à capuches. La cheminée utilitaire est aussi un élément de décoration, elle peut être en fonte, en céramique ou en faïence et diffuse une atmosphère d’intimité et de convivialité. Les paysans quant à eux bénéficiaient plus de chaleur en vivant dans de petites maisons dont la proximité de l’étable dans laquelle dormaient vaches et chevaux fournissait une source de chaleur non négligeable. Cette pratique a perduré jusqu’au milieu du 20ème siècle !!! Au moyen-âge, pour acheter ou couper du bois dans la forêt, les paysans devaient avoir un droit de chauffage car le déboisement prématuré était un délit sanctionné par l’amputation d’un pouce de la main !

Quel combustible pour le chauffage ?

Le combustible a d’abord été le bois mais aussi la houille que la Chine exploite depuis le…. La Chine a aussi produit de la fonte (alliage de fer et de carbone) durant la période des Royaumes combattants (4ème siècle av. J.-C.).

La houille, roche carbonée sédimentaire de couleur noirâtre provient de la carbonisation d’organismes végétaux et peut servir de combustible fossile. Il est utilisé depuis le 11ème siècle et la révolution industrielle au 19ème siècle a rendu possible son extraction dans les mines. Depuis ce combustible constitue une des principales sources d’énergie des pays industrialisés, c’est une qualité spécifique de charbon, produit intermédiaire entre le lignite et l’anthracite. Ce qu’on appelle charbon est en fait de la houille.

Ce sont les britanniques qui amorceront la révolution industrielle au 18ème siècle et inventeront le premier haut fourneau à charbon de bois pour produire du fer et plus particulièrement de la fonte, métal intermédiaire. Abraham Darby (1678-1791) d’abord torréfacteur, réussit à produire de la fonte à l’aide de coke (le « coak » que l’on écrivit plus tardivement « coke », de l’anglais to cook, cuire). En 1709, il utilise du charbon peu soufré et réalise la première coulée de fonte au coke, dans son usine de Coalbrookdale. Mais le produit, que l’on pensait de moins bonne qualité que la fonte au bois, imposa son utilisation un demi-siècle après sa découverte pour devenir l’un des produits majeurs de l’industrialisation. Le pont d’Ironbridge, à Coalbrookdale fut le premier pont de l’histoire européenne à avoir été construit en fonte par Abraham Darby III entre 1777 et 1779.

En Europe, c’est durant le 19ème siècle que l’usage de la fonte sera primordial dans l’économie, par la généralisation de la production de fer au haut fourneau avec obtention de la fonte en produit intermédiaire. Ce nouveau matériau fournira aux fabricants l’opportunité de perfectionner la cheminée pour permettre une meilleure évacuation de la fumée produite par le combustible et une meilleure diffusion de la chaleur grâce à la réverbération que génère la fonte.

Au début du 17ème siècle, le poêle – foyer relié à un conduit qui évacue la fumée – a commencé à remplacer la cheminée murale. Désormais, le combustible utilisé était principalement le charbon. Le poêle à l’instar de la cheminée, pouvait être en fonte, en céramique, en faïence. Le poêle propage sa chaleur principalement par convection et par rayonnement. Poêle et cheminée représentent des inventions importantes dans l’histoire des techniques de la maîtrise du feu, l’enfermement du feu permettant de diminuer les pertes de combustion.

Franz Kessler (c. 1580-1650) peintre de portrait, savant, inventeur et alchimiste vivant dans le Saint Empire romain germanique fait une description complète de la construction des poêles à cette époque dans son ouvrage publié en 1619. En effet le principe et le matériel se perfectionnent. Louis Savot (1570-1640), médecin, hygiéniste et écrivain français publie un ouvrage en 1624 dans lequel il explique le principe de l’isolement du foyer contre le mur et l’usage des chambres de chaleur. Louis Savot aussi employé en tant qu’architecte dans la construction du Louvre a proposé une cheminée dans laquelle l’air est aspiré à travers des passages dans le cadre du foyer et derrière la grille du foyer et rejetées dans la chambre à travers une grille dans la cheminée.

Peu de progrès seront réalisés par la suite dans la conception des cheminées. Les efforts réalisés au 19ème siècle porteront sur l’isolement complet du foyer, la multiplication des surfaces de chauffe et surtout de celles de transmission, l’introduction d’air extérieur préalablement chauffé au contact de la fumée ainsi que la ventilation améliorée par les portes et fenêtres.

Zoom sur le chauffage central

Le chauffage central permettant de chauffer toutes les pièces d’une maison ou d’un appartement n’apparaîtra qu’au 18ème siècle. Il s’agit d’abord de calorifères à air chaud dont les tuyaux mis dans les murs partent d’un poêle central et distribuent l’air chaud. Il est cependant difficile à régler et génère une quantité importante de poussières. Il deviendra calorifère à vapeur grâce à James Watt (1736-1819) inventeur de la machine à vapeur. La première installation de chauffage central à vapeur est réalisée en Angleterre en 1817 et c’est à cette époque que sera inventé le radiateur. L’appareil sera fabriqué en fonte et toutes les pièces d’une maison seront alors chauffées à une température identique.

En 1870, les combustibles employés dans le chauffage sont la houille, les briquettes de houille agglomérées, le coke des usines à gaz, la tannée en motte (produit résiduel, sorte de sciure provenant de la préparation des cuirs au tannage végétal et qui sert de combustible bon-marché, le bois sec ou ordinaire, le charbon de bois, le gaz d’éclairage (gaz de houille), l’huile de pétrole.

La Roumanie met en place une industrie pétrolière en construisant une première raffinerie à Ploieşti en 1857. Le fioul est progressivement utilisé pour alimenter le chauffage, puis substitué au gaz naturel à partir des années 1960.

Les techniques de la vapeur seront parfaitement maîtrisées au début du 20ème siècle et les premières chaudières vapeur installées dans les immeubles d’habitation. Puis les systèmes de chauffage central à eau chaude remplaceront petit à petit les chauffages utilisant la vapeur. Les radiateurs en fonte seront remplacés par des radiateurs en acier ou en aluminium dont les combustibles généralement utilisés sont le mazout, le gaz naturel, le charbon ou encore le bois. Pour un fonctionnement optimum, l’entretien de chaudière par un professionnel est indispensable, et plus particulièrement pour l’entretien de chaudière. Il est même vivement recommandé de signer un contrat d’entretien chaudière pour maintenir un matériel en parfait état de chauffage. Le mieux est de demander conseil auprès d’un chauffagiste professionnel et qualifié.

Les premiers chauffe-eaux solaires seront inventés aux États-Unis dans les années 1910. Le chauffage électrique sera installé dans les années 1960. Équipé de convecteurs électriques, il consomme beaucoup d’énergie mais sa commercialisation se développe très facilement. Les fabricants imaginent des appareils dotés d’une technologie toujours plus perfectionnée. C’est le cas du chauffage électrique à inertie qui chauffe par rayonnement en diffusant la chaleur accumulée.  Le cœur de chauffe (en céramique, en fonte…) est chauffé et accumule la chaleur. Contrairement au convecteur électrique, le chauffage électrique à inertie permet de chauffer de manière constante, même si le chauffage est éteint.

Le chauffage d’aujourd’hui

Aujourd’hui le pétrole est cher, la préservation de l’environnement avec la réduction des émissions de gaz polluants et le développement durable sont des priorités pour le monde entier. D’autres sources d’énergies comme le solaire avec l’installation de panneaux solaires, la géothermie sont utilisées pour produire de l’énergie et faire fonctionner les appareils de chauffage. L’énergie solaire (gratuite) peut être stockée grâce les technologies qui ne cessent de s’améliorer. On parle aujourd’hui de chauffage économique et d’habitation intelligente, dont la construction a été pensée pour permettre les économies d’énergie et réduire les pertes de chaleur.