Estimer la résistance thermique d'un enduit ?

[SK69202]

Bonjour.

Je cherche à estimer la résistance thermique d'un béton de liège, 2 vol de chaux, 2 vol de sable, 3 vol de granulés de liège, la densité ressort à 1,1 après 2 mois de séchage.
Je l'utilise pour les "lissage des pierres" avant l'ITE light de la façade.

J'ai donc fait un dispositif de mesure, pj1, l'ensemble étant chauffé sous la gamelle en alu, par une lampe à incandescence de 100w.
A gauche une éprouvette du béton de liège de 6 cm et à droite une morceau de Styrodur de 6 cm dont les caractéristiques sont connues pour comparer (R=1.8 lambda 0.034)
La pj 2 montre le résultat des mesures de température de surface, en magenta la surface de l'alu pris entre les 2 blocs, en rouge la température du béton de liège et en vert celle du Styrodur.
En X les heures, en Y Temp. en °C
Les courbes sont les courbes de tendance d'Excel, on perçoit l'effet de la capacité thermique du béton de liège, (4 heures pour se stabiliser)
Les données et mon calcul en pj 3

Je trouve un lambda de l'ordre de 0.06 en faisant une règle de trois par rapport à celui du styrodur.

Je le trouve un peu trop faible et relativement proche de celui du liège (0.045), donc je pense que la méthode est fausse.

Si quelqu'un a une idée, je suis preneur, sachant que ce qui m’intéresse, c'est qu'il soit plus isolant qu'un enduit chaux sable. (j'avais la flemme de faire l'éprouvette)

@+
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[invited0412171]

Bonjour,
Je découvre votre forum et votre question seulement aujourd'hui. Je suis intéressé par la discussion sur les enduits liège+ diatomé+argile+ ... qui est à l'origine de votre étude. Je pense qu'il s'agit du produit Diahtonite Evolution de Diasen, et, cherchant à faire isoler ma maison par l'exterieur j'ai eu la visite d'un artisan mettant en oeuvre ce produit. La discussion lancée par Mag227 le 20/11/2011 soulève beaucoup d'interrogations de ma part quand au produit proposé, les échanges avec l'artisan ayant été très similaires.

Concernant votre étude, je pense qu'il y a 2 biais :
- d'une part vous ne pouvez calculer le lambda qu'une fois le régime permanent atteint : il faut donc regarder les dernières mesures,
- surtout en faisant une règle de trois vous supposez implicitement que le flux de chaleur qui traverse le styrodur est le même que celui qui traverse l'éprouvette d'enduit-liège. Ce n'est pas du tout évident : le flux de chaleur apporté par la lampe se dissipe via les parois du récipient support en aluminium (pour la plus grande part) et via les 2 éprouvettes, mais le flux de chaleur qui va traverser chaque éprouvette va être fonction du lambda de chacun des matériaux.

Une proposition d'amélioration (à part d'envoyer une éprouvette au cstb ...) :
- A/ travailler avec la seule éprouvette d'enduit-liège, mesurer les températures de surface du socle (Tsocle_liege) et du ht de l'éprouvette enduit-liège (T_liege) une fois le régime permanent atteint,
- B/ recommencer avec le styrodur : Tsocle_styr et T_styr. Normalement on devrait avoir Tsocle_styr > Tsocle_liege
- C/ recommencer B/ en ajustant l'épaisseur de strydodur jusqu'à avoir Tsocle_styr=Tsocle_liege : on peut alors faire l'hypothese que les flux de chaleur traversant les éprouvettes sont identiques
- D/ calculer le lambda de l'enduit-liege à partir de l'égalité des flux de chaleur :
lambda_styr * (Tsocle_styr_final-Tstyr_final) / epaisseur_styr_final = lambda_liege * (T_socle_liege-T_liege) / epaisseur_liege

Tous les pbs expérimentaux (en particulier le fait que la chaleur apportée en bas de l'éprouvette se dissipe à la foispar la face sup mais également par les parios latérales : on n'est plus dans un problème monodimensionnel ...) ne seront pas résolus mais la vérité sera plus proche, du moins je le crois ...

Bon courage ...

Stephane

[SK69202]

Bonsoir.

Merci de votre contribution, je vais faire.
Depuis je dispose d'une sonde capable d'enregistrer la température (bientôt 2), ce qui me permettra d’enregistrer T_socle et T_haut en continu et en simultané.

Pour les pertes par les parois latérales, je peux faire un anneau de styrodur de quelques cm d'épaisseur pour les limiter, ce serait bien sûr le même pour les deux éprouvettes (redimensionnées à l'identique).

@+

[cornychon]

Salut,

Une méthode que j’ai utilisée dans le cadre des composants électroniques.

Tu prends par exemple deux bouts de cuivre de 100 x 100 x 20 mm d’épaisseur.
Dans un des pavés tu mets une résistance électrique de 100 W, c’est le pavé dit chaud.
Tu te débrouilles pour pouvoir faire varier l’énergie dont tu as besoin en fonction des températures obtenues lors des essais.
Dans l’autre pavé dit froid, tu perces un trou et tu soudes deux bouts de tube pour pouvoir y faire passer de l’eau à température constante, l’eau du robinet par exemple.
Dans chacun des pavés tu fais un trou pour y disposer un thermocouple.

Tu poses le pavé chaud sur le pavé froid,
Tu fais circuler l’eau à température constante et tu chauffes avec une énergie de 100 W.
Pendant la manip, tu mets au moins 100 mm de laine de verre sur toute cette préparation.
Compte tenu de la masse du cuivre, si les deux pavés étaient soudés, les deux points de mesure indiqueraient pratiquement la même température.
Si tu poses simplement les deux plaques l’une sur l’autre, tu vas probablement voir une petite différence de températures.
Connaissant T1, T2 et Ǿ tu as la résistance thermique.
Si tu mets entre les deux blocs de cuivre un morceau de polystyrène expansé de 100 x 100 x10 mm, tu vas voir une différence de températures importante.
Dans les deux cas tu as R = (T1 – T2) / Ǿ
Tu peux préparer un échantillon réalisé suivant tes désirs mais pas trop épais.
Tu peux comparer tous les isolants que tu veux.
Tu peux même vérifier la conductivité thermique des matériaux connus.
Il faut faire très attentions aux interfaces qui apportent des résistances thermiques non négligeables. Pour apporter un peu plus de précision, il est bon de mettre aux interfaces (entre le cuivre et l’échantillon) un produit qui remplace l’air, de la graisse par exemple.
C’est une méthode que j’ai utilisé pour relever la résistance thermique des colles que l’on utilise entre les composants actifs et les supports en céramiques.
Pour les composants le dispositif était un peu différent, j'avais du fric pour construire cet appareil de mesures, mais c’était ce principe.

[A voir en vidéo sur Futura]

[SK69202]

Bonsoir.

1er essai avec la méthode "steph.avi".
Eprouvette d'enduit identique (60 mm d'épaisseur), styrodur épaisseur 30mm, les cotés sont isolés sur la hauteur du styrodur par des granulés de lièges.
Le montage:
IMG_2273[1].jpg
Le graphe de synthèse des 2 enregistrements (pas de 3s)
R enduit 1.jpgR enduit 1bis.jpg

Comme la température de la face supérieure est identique, j'ai tenté le calcul du § D à partir de 15H18 quand la situation est stabilisée et je trouve une moyenne pour le lambda de 0.096 avec un calcul qui varie entre 0.093 et 0.099. Cela correspond environ au double de celui des granulés de liège.
Je vais renouveler l'expérience plusieurs fois pour trouver l'épaisseur exacte de styrodur qui permet l'égalité des températures entre les faces des éprouvettes, le calcul sera alors direct, les deux résistances thermiques étant égales.

Les blocs étaient froids, il venait de dehors (3°C), on voit le décalage des températures (2H) dû à la chaleur massique différente après la mise en chauffe.

@+