Calcul perte thermique fuite d'air

[evaristeV]

Bonjour,

je me pose des questions quant a refroidissement d'une enceinte acoustique (étant acousticien et non thermicien, je suis un peu perdu) :

J'ai une enceinte close en contreplaqué 1.8cm (c'est à dire plutôt isolant) rectangulaire (50*10*10cm) dont la température interne peut monter à disons 70 degrés.

J'ai pensé à deux solution pour refroidir l'air contenu dans l'enceinte et donc améliorer le refroidissement des haut-parleurs : soit faire deux trous de 1cm de diamètre (un en bas un en haut), suffisamment petits pour ne pas gêner l'acoustique, soit mettre un dissipateur thermique 1.5k/W avec une face en contact avec l'air interne et une face avec l'air externe.

Pensez-vous que l'une de ces solutions soit adaptée ou dérisoire, et comment calculer la baisse de température obtenue ?

Merci beaucoup !
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[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
On commence par se méfier des conductivités thermiques données pour les radiateurs. Car ce que l’on donne est la conductivité entre l’endroit que l’on chauffe et la surface du radiateur (et non l’air ambiant). On omet de dire qu’il faut tenir compte de la conductivité thermique entre le radiateur et l’air correspondante à la convection (de l’ordre de 10 W/(m²K)).
Mais il me semble que beaucoup d’enceintes ont des ouvertures ; du moins pour les bass-reflex.
Et je pensais que les parois intérieures des enceintes étaient recouvertes d’absorbeurs soniques, qui isolent d’avantage thermiquement l’intérieur de l’enceinte.
On trouve peu d’entrées dans Google pour ["loudspeaker enclosure cooling"] ce qui tendrait à montrer que peu de gens sont concernés par le problème.
Au revoir.

[LPFR]

Re.
Si vous avez vraiment besoin de refroidir les haut-parleurs, envisagez plutôt la solution avec des caloducts :
https://www.intermarche-shopping.fr/...SABEgJQ_PD_BwE
A+

[evaristeV]

Bonjour,

effectivement beaucoup d'enceintes sont à bass reflex, ce qui provoque un refroidissement, mais dans mon cas elles sont closes, et avec 2 HP de 200w chacun (et autour de 90% de tout ça se transforme en chaleur !), c'est pour de la sono et pas de la hifi, d'où l'importance de refroidir pour éviter les problèmes générés par l'échauffement de la bobine.

J'avais envisagé la solution des caloducts, mais elle n'est pas simple à mettre en place : longueur des tubes, surface de contact très faible par rapport à la taille du HP etc.

Personne n'a une idée d'une formule (ou simplement à vue de nez) qui pourrait faire avancer mon projet ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Même si la surface de contact des caloducts est faible, c’est le HP qui est refroidi, ce qui fait un gain énorme par rapport à refroidir l’air qui lui refroidit le HP.
Mais si vous voulez des formules, voici celle concernant la convection :
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).
A+

[evaristeV]

Merci pour ces liens.

Je ne crois pas que mon cas se situent dans un des quatre proposé par mc adams. En effet, ce qui m'intéresse n'est pas l'échange entre le haut parleur et l'air interne (cet aspect est déjà optimisé par le constructeur), mais bien l'échange entre l'air interne et l'air externe.

Le caloduct est la solution a plus efficace, c'est certain, mais la mise en place est délicate voire impossible...

[calorim]

Bonjour,
Je pense que si vous optez pour la solution du dissipateur vous serez limité par la surface d’échange.
Par contre ce que vous pouvez faire pour optimiser votre échange entre l'air intérieur et extérieur , c'est d'utiliser un module a effet Peltier (sans bruit)
Vous Pouvez utiliser un petit bloc d'aluminium a mettre a l'intérieur puis fixer le module entre la face extérieur du bloc et un dissipateur a l’extérieur de l'enceinte.

[RomVi]

Bonjour

On commence par se méfier des conductivités thermiques données pour les radiateurs. Car ce que l’on donne est la conductivité entre l’endroit que l’on chauffe et la surface du radiateur (et non l’air ambiant). On omet de dire qu’il faut tenir compte de la conductivité thermique entre le radiateur et l’air correspondante à la convection (de l’ordre de 10 W/(m²K)).

Dans le cas d'un radiateur type dissipateur pour composant électronique la résistance thermique donnée correspond aux performances obtenues avec une source chaude posée sur une face du radiateur (avec un bon contact thermique) et l'autre face exposée à l'air ambiant, sans mouvement d'air forcé (sauf indication contraire).
Une solution pourrait donc consister à mettre un radiateur dans la boite (les ailettes dirigées vers l'intérieur, alignées verticalement) et un autre à l'extérieur, les 2 bases étant collées ensemble. Il faudrait juste vérifier si cela ne nuit pas à l'acoustique. A mon avis le plus simple serait simplement de remplacer une des faces par une plaque faite dans un meilleur conducteur thermique.
A l'occasion j'essayerai de faire le calcul.

[evaristeV]

Merci de vos réponses.


Le module Peltier n'est (selon wikipdia), pas adapté à de grandes différences de températures, ce qui est le cas ici, mais je retiens l'idée pour plus tard, ça a l'air très efficace !

RomVi : le gain de surface d'échange avec les deux dissipateurs collés compense-t-il la perte de conductivité thermique ?

[RomVi]

Le Peltier serait au contraire très efficace ici, car on a une face froide plus chaude que le coté dissipateur, par contre il consomme de l’énergie. Quitte à utiliser un composant actif autant prendre un ventilateur.

[evaristeV]

J'avais cru comprendre que le peltier ne fonctionnait efficacement qu'avec une différence de température inférieure à 20 degrés entre les deux bornes, ce n'est pas le cas ?

L'intérêt du peltier plutôt que du ventilateur est d'avoir une surface d'échange plus importante sans modification de l'acoustique (des trous posent problème s'ils sont de grande surface)

[RomVi]

Non, un peltier fonctionne correctement quelle que soit la différence de température, mais le rapport de la puissance échangée sur la puissance électrique consommée s'en trouve affecté.
Avec une grande différence de température positive (t° face chaude - t° face froide) la puissance échange est faible, et elle augmente quand cette différence diminue.
Ici on a une différence de température négative (coté froid plus chaud que coté chaud) donc le peltier est à l'aise.

Dans la solution du ventilateur il n'y a pas besoin de faire de gros trous, des petits fonctionneront aussi bien, ce sera bien plus efficace qu'avec un module peltier.

[calorim]

Bonsoir a tous,
Concernant les températures, RomVi a raison il n' y a pas de problème a utiliser un module Peltier . Ce dernier est utilisé dans les glacières, c'est pour dire a quel point il peut être efficace pour refroidir des petites enceintes. Ce que vous pourriez faire c'est d'utiliser d'eau au contact du dissipateur externe cela favoriserait l"échange vers l’extérieur.
Pour l'alimentation des modules Peltier des glacière on utilise généralement des alim de 12V avec une faible intensité de courant du coup je pense qu'EDF (ou autre) ne vous en voudra pas ^^
Je rejoins RomVi concernant la puissance thermique que vous voudriez dissiper. Tout dépendra de la température a l’intérieur de l'enceinte que vous voudriez obtenir
La solution du ventilo serait certes efficace, mais je sais pas si cela ne générait pas l'installation du point de vu acoustique ?