Calcul de transfert thermique

[Khove]

Bonjour,

J'essaie d'évaluer les pertes thermiques d'une installation dont le schéma figure en pièce jointe. Il s'agit d'une serre agricole qui abrite un bassin en béton remplit d'eau. Pour cela je calcule les flux thermiques Φ1, Φ3, Φ4 grâce à l'expression : Φ = ΔT / e * λ avec "e" l'épaisseur du matériau. Φ étant en w/m² je n'ai plus qu'à multiplier par la surface de contact.

J'ai un souci pour calculer le flux thermique de Φ2 et Φ5. Quelqu'un pourrait-il m'aider comment calculer ces deux flux svp?

En vous remerciant par avance !


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[LPFR]

Bonjour.
Vous oubliez la convection.
Par exemple, pour Φ1, le flux est bien celui que vous calculez, mais vous ne connaissez pas la température de la face extérieure. Elle n’est pas égale à la température de l’air. Il faut bien qu’elle soit plus élevée pour pouvoir transmettre de la chaleur à l’air.
C’est la convection aussi qui donne Φ2.
Même problème pour les températures des parois interne et externe pour Φ3. Et on n’a pas besoin d’être sorcier pour se dire que la température externe de la paroi dépend de la vitesse du vent.
Pour Φ5, tout dépend des courants d’air de convection créés par les autres sources. Car le sol étant plus froid, il refroidit la couche d’air en contact avec le sol et le flux thermique devient presque nul.
Mais il y a des courants d’air descendants dus à la paroi extérieure, et de courants montants dues au bassin. Je n’ai pas la moindre idée de comment estimer Φ5.

Revenons aux courants de convection.
On peut utiliser les lois empiriques de MacAdams :
Courbe de Macadams:
http://www.ivaldi.fr/calcultherm.html
http://www.radiateur-electrique.org/...-radiation.php
La loi de Mac Adams donne des coefficients de convections approximatifs en fonction de 4 situations:
1- La surface chaude est horizontale et dirigée vers le haut
2- La surface chaude est horizontale et dirigée vers le bas
3- La surface chaude est verticale et de moins de 30cm de hauteur
4- La surface chaude est verticale et de plus de 30cm de hauteur.

On a les coefficients suivants: 1=14.5; 2=7; 3=9.5; 4=11.75 avec chaque coefficient en W/(m².°C).

Par exemple, pour les parois extérieures on prend comme coefficient 11,75 W/(m².°C), aussi bien pour l’intérieur que pour l’extérieur (un jour sans vent). Si le flux est Φ3, on aura :
(20° - 10°) = Φ3*11,75 + Φ3* λ+e + Φ3*11,75
Le premier terme est la différence de température entre l’intérieur et la surface de la paroi interne de la serre, le second la chute de température à travers le verre, et le dernier la différence de température entre la surface de la paroir externe du verre et l’air externe.
Ceci permet d’estimer Φ3.

Je ne connais pas les coefficients de convection pour l’eau. Donc, pour le calcul de Φ1, je prendrais la température interne du béton égale à la température de l’eau.

Je vous laisse faire les autres calculs. Mais n’oubliez pas que ce ne sont que des approximations.
Au revoir.

[Khove]

Bonjour LPFR,

Un grand grand grand merci, votre réponse complète m'a vraiment permis d'avancer! Je vous souhaite une très bonne continuation et merci encore.