Vidéos
Vidéo 1 : représentation d’une paroi
Introduction au principe de l’analogie électrique et de la mise en parallèle et en série des composants du bâtiment. Diapos au format PDF
Vidéo 2: représentation d’un bâtiment
On peut utiliser l’analogie électrique à l’échelle d’un bâtiment pour représenter les transferts par conduction, convection et rayonnement. Diapos au format PDF
Formulaire
La chaleur traversant une unité de surface de mur est proportionnelle à l’écart de température de part et d’autre du mur , et à son coefficient de transfert [W/(m.K)] :
Cette chaleur surfacique a pour dimension [W/m]. La chaleur totale perdue à travers un mur de surface , en [W], vaut donc :
On peut définir un coefficient de déperdition totale comme [W/K]
La résistance thermique d’un composant d’épaisseur et de conductivité thermique vaut :
Un mur à plusieurs couches se comporte comme plusieurs résistances placées en série : leurs résistances s’additionnent :
Un mur composé de plusieurs surfaces (mur bas, vitres…) se comporte comme plusieurs résistances en parallèle: la chaleur traverse chaque surface (m) en même temps avec plus ou moins de facilité. Les coefficients de déperdition de chaque surface s’additionnent :
| Variable | Dimension | ||
|---|---|---|---|
| Résistance | (m.K)/W | s’additionne en série | |
| Coefficient de transfert | W/(m.K) | ||
| Coefficient de déperdition | W/K | s’additionne en parallèle |
Cette méthode peut être appliquée pour représenter les transferts à l’échelle de tout un bâtiment, y compris en incluant des transferts par renouvellement d’air (voir vidéo 2).
Exercice
On veut calculer les déperditions thermiques d’un local isolé.
Les parois du local sont composées de :
- 44 m de mur en béton ( cm, W/(m.K)) avec une couche d’isolant ( cm, W/(m.K))
- 8 m de double vitrage ( W/(m.K))
- La résistance surfacique intérieure est (m.K)/W, et la résistance extérieure est (m.K)/W
Le local a également un taux de renouvellement d’air depuis l’extérieur de 9 m/h.
Quelle puissance doit-on fournir pour maintenir le local à 19°C, si la température extérieure est de 2°C ?
Les déperditions thermiques totales du local sont la somme de trois parties : les pertes par le mur béton+isolant, les pertes par les vitres et les pertes par renouvellement d’air. Il suffit de calculer ces trois parties et de les additionner.
1. Mur béton isolé
La résistance thermique totale doit tenir compte des deux couches du mur et des résistances surfaciques
(m.K)/W
La déperdition est ensuite l’inverse de cette résistance, multiplié par la surface de mur:
W/K
2. Vitres
Le coefficient fourni pour le vitrage n’inclut probablement pas les résistances surfaciques. Il faut les ajouter à la résistance de ce composant pour obtenir le coefficient de déperdition total des vitres :
W/K
3. Renouvellement d’air
Si le débit d’air est donné en (m/h), le coefficient de déperdition qui y est associé se calcule facilement:
W/K
Total
La puissance totale perdue par le local est la somme des trois composantes de déperditions, multipliée par l’écart de température intérieur-extérieur:
W