Thermique

[FC05]

40 jours d'autonomie ? Tu veux aller où ?

En tout cas si c'est par bateau, il existe des trucs déjà tout faits, on appelle ça des reefers. Certains sont autonomes(fuel), d'autres sont électriques et enfin certains tirent le froid de saumure à -18°C fournie par le bateau.

[beebert88]

40 jours ouais... C'est long... mais l'autre bout du monde c'est loin... en plus quelques escales, bref, ouais 40 jours

Les reefers je connais, c'est pratique, mais en gros, mon job (pas mon boulot, hein, je suis étudiant) c'est de maintenir la température de manière autonome en énergie. Créer un espèce de chainon manquant entre le reefer et le conteneur juste isolé avec un isolant mince...

[beebert88]

Concernant le rayonnement et la formule :
epsillon*sigma*(Tconteneur^4-Text^4)*surface=Q
A quoi correspond Q? Par exemple en prenant epsilon (emissivité) = 0.9, sigma=cst=0,000000056703,
Tconteneur=285°K, Text= 293°K, surface = 12
On obtient -473W. Est ce puissance que le rayonnement solaire fournit et qui réchauffe le conteneur? (ça parait quand même énorme, dans ce cas, il n'y aurais même pas besoin de chaufer le conteneur)
Bref, je vois mal à quoi correspond cette puissance...
Merci d'avance

PS: Excel de dudulle page 2

[Dudulle]

Non, il faut suivre le raisonnement inverse: Le soleil tape sur une surface avec une certaine puissance (par exemple 1000W/m²), une certaine quantité de rayonnement est absorbé (par exemple 40%), donc la surface absorbe une certaine quantité d’énergie (ici 400 W/m²).
La surface va monter en température, jusqu'à libérer exactement la même quantité d’énergie qu'elle n'en reçoit.

[beebert88]

Mmmh, c'est pas encore clair dans ma tête. La puissance/m² s'additionne aux déperditions?
Le fameux 40% dont tu parles, c'est l'émissivité? (compris entre 0 et 1 du coup, je suppose)
Le signe de Q change si la température extérieure dépasse la température du conteneur, est ce normal, étant donné que le rayonnement est sensé réchauffer la paroi?
Que se passe-t-il ensuite? L'isolant intervient-il une fois le rayonnement appliqué sur la parois avec sa conductivité thermique ou la paroi rayonne sur l'isolant et on répète le calcul?

PS: l'isolation est intérieure.

[beebert88]

Concernant la formule:
Φn = Sn x ΔT / (Rse + Rsi + e/λ )
Si on met une double isolation avec une lame d'air entre les 2 couche d'isolant, la valeur de la résistance devient "Rse+Rsi+2*eisolant/λisolant+eair/λair" à la place de "Rse+Rsi+eisolant/λisolant", soit avec les valeurs:
"0.17+2*0.022(=épaisseur isolant)/0.004(=λisolant)+0.027(=épaiss eur d'air)/0.0262(=λair)" à la place de "0.17+0.022/0.004"
Soit 12.2 à la place de 5.7. Si le flux évolue bien de manière inverse par rapport au flux, est ce exact? On aura donc théoriquement 2 fois moins de déperditions?

[Dudulle]

Mmmh, c'est pas encore clair dans ma tête. La puissance/m² s'additionne aux déperditions?
Le fameux 40% dont tu parles, c'est l'émissivité? (compris entre 0 et 1 du coup, je suppose)

Pas exactement, la puissance absorbée par la paroi va modifier l'équilibre thermique de celle ci, donc au lieu de considérer un échange à travers l'isolant entre la température interne et la température externe il faut prendre en compte le delta entre la température interne et la température de la paroi externe.

Le rayonnement du soleil est en partie absorbée, et cette puissance absorbée est émise à nouveau vers l'extérieur sous forme de convection et rayonnement IR. La température de la paroi tend vers une valeur d'équilibre.
Ce 40% est la fraction de ce qui est absorbé, mais ce n’est pas à proprement parler une émissivité :
Le rayonnement solaire est composé d'IR, et de visible (plus environ 2% d'UV qu'on négligera). La plupart des matériaux absorbent 90 à 95% des IR, sauf les surfaces métalliques non peintes ; ici on prend l'émissivité en compte.
Pour ce qui est du visible on prendra une valeur dite "d’albédo" en fonction de la teinte. Une peinture blanche a un albédo d'environ 80% (20% du rayonnement visible absorbé), tandis qu'une surface noire a un albédo d'environ 0.1

Connaissant la proportion absorbée on calcule la puissance affective d'après des données de radiation solaire et l'angle d'exposition avec le soleil.

Que se passe-t-il ensuite? L'isolant intervient-il une fois le rayonnement appliqué sur la parois avec sa conductivité thermique ou la paroi rayonne sur l'isolant et on répète le calcul?

Non il faut juste prendre en compte le delta avec la paroi et non avec l'air ambiant.

Concernant la formule:
Φn = Sn x ΔT / (Rse + Rsi + e/λ )
Si on met une double isolation avec une lame d'air entre les 2 couche d'isolant, la valeur de la résistance devient "Rse+Rsi+2*eisolant/λisolant+eair/λair" à la place de "Rse+Rsi+eisolant/λisolant", soit avec les valeurs:
"0.17+2*0.022(=épaisseur isolant)/0.004(=λisolant)+0.027(=épaiss eur d'air)/0.0262(=λair)" à la place de "0.17+0.022/0.004"
Soit 12.2 à la place de 5.7. Si le flux évolue bien de manière inverse par rapport au flux, est ce exact? On aura donc théoriquement 2 fois moins de déperditions?

Ce serait correct si la conductivité thermique était vraiment de 0.0262 ; en réalité une lame d'air a une conductivité bien plus grande car il s’établit des échanges par convection entre les 2 paroi de la lame (l'air n'est pas statique). En gros la conductivité d'une lame d'air est de 3W/m².°C.
Si on prend par exemple un double vitrage : On a 3w/m²°C entre chaque face, avec un triple vitrage (2 lames d'air) on a 1.5W/m².°C, avec un quadruple vitrage (3 lames d'air) on a 1W/m².°C etc