Fils électriques à coller sur une vitre pour la chauffer

[MooheST]

Bonjour tout le monde,

En fait, je me suis crée une petite boite, vitrée sur une face, et comme j'y met beaucoup de vapeur d'eau à l'intérieur, il se trouve que j'ai de la condensation qui s'y forme rapidement et donc que je ne vois plus ce qui se passe à l'intérieur.

Je ne veux pas aérer pour ne pas perturber le milieu dans ma jolie petite boite mais j'ai pensé à "coller", sur ma vitre intérieure, de fins fils électriques (à qui je ferais passer un courant électrique) et donc chauffants pour élever suffisamment ma température de ma vitre intérieure pour éviter que cette condensation qui se forme.

Je voudrais savoir si quelqu'un avait déjà envisager cette possibilité, s'il y a des trucs à éviter ou pas (Je pense nottament au fait que cest un air très humide dedans donc je reconnais que j'ai un peu peur de mettre un fil électrique dedans ), puis quel type de colle aussi vous avez utilisé et même des choses auquel je n'aurais pas pensé... haha

Merci d'avance.

Ps: Je dois vous dire que j'ai très peu de notion en électricité, c'est pour ça que je préfère attendre vos feed-backs avant de me lancer dans quoi que ce soit.
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[f6bes]

Bjr à toi,
C'est pas du fil éléctrique qu'il te faut , mais du fil RESISTANT.
Tu peux remplacer ton fil par une (des) résistance (s) de la puissance voulue.
Mettre la R au bas de la boite (la chaleur monte).
Mais si ta boite est étanche , l'humidité restera...emprisonnée.
Bon W E

[wizz]

Elle a quelle dimension cette boite?
à toi de voir si tu peux remplacer la vitre classique par....le vitre arrière d'une voiture, qui a des fils résistances électriques collées sur une face, et qui sont quasiment invisibles

[Zozo_MP]

Bonjour

Dans les anciennes voitures les résistances dont parlent F6bes (que je salue) était à l'intérieur de la voiture donc pas à l'extérieur. Dans votre cas il suffit de mettre la résistance à l'extérieur de la face vitrée et non pas à l'intérieur de la boite car le principe est de chauffer la vitre et rien de plus.

Pour la condensation si vous chauffez la vitre plus que les autres parois de la boite la condensation se fera sur les parois et non pas sur la vitre. Mais ça c'est à voir.
Vous pouvez faire l'expérience en chauffant une casserole et en la posant sur la vitre. Vous verrez si bien si cela condense toujours ou non. en fonction du résultat vous vous lancez dans la pose d'une resistance ou non.
F6bes précisera mais le courant pour les resistances collées est en basse tension donc peu dangeureux.

Autrement bien plus simple et à la portée de tout le monde vous mettez un mini essuie glace manuel dans la boite et bougé au travers de la vitre du dessus (système utilisé sur les chalutiers et voiliers) et les anciennes deudoches lorsque l'on était à l'arrêt.

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[Dudulle2]

Bonjour

Une solution simple consiste à coller un fil résistif sur la vitre à l'extérieur avec du scotch. Il faut une puissance d'environ 10W par m² et par degré de différence entre l'intérieur et l'extérieur de la boite pour empêcher la condensation.

[MooheST]

Bonjour tout le monde et merci beaucoup pour toutes vos réponse

En fait f6bes, j'ai posté cette question car j'ai eu beau chercher je n'arrivas pas à trouver comment ça s'appellait mais maintenant grâce à toi oui
Merci pour le conseil de mettre la résistance en bas, j'y penserai quand j'aurais enfin cette vitre. Par contre, de la puissance dont tu parles est-ce que tu la calcules avec la formule: Phi=R*i^2 avec:
- i l'intensité du courant en Ampère
- R la résistance en Ohms qui dépendra du type du fil (i.e. de sa résistance linéïque), de la longeur des fils utilisés et s'ils sont mis en parallèle ou en série
C'est bien ça?? Parce que je suis très mauvais en électricité et en calcul de transferts de chaleur...
Et oui, je sais mais j'essaie de la faire plus étanche possible c'est pour ça que je veux chauffer le plus possible ma vitre pour éviter cette condensation.
En plus de la vapeur d'eau c'est très chaud donc faudra que je monte assez haut en température Il faut que ma Tmini de la vitre > Trosée.

Haha Wizz mais ça n'empèche pas que ça peut être une bonne idée je ne savais pas que ça se faisait je vais regarder ça de plus près mais il n'y a pas de voiture à qui je pourrais enlever sa vitre... Non je vais juste acheter des fils ça ne coute pas trop trop cher par contre je ne sais pas si ça sera suffisant. Je vais essayer de faire des calculs pour voir si ça a une chance et je les posterais sur cette page ça pourra peut être en aider d'autre qui ont le même problème.

Merci dudulle2 et Zozo_MP mais je pensai plutôt le coller sur la vitre intérieur parce que question conduction à ma connaissance les verres ne sont pas très conducteurs.... Après arrêtez moi si je me trompe. Par contre, un truc que je n'avais pas pensé c'est comment les coller à la vitre avec toute cette humidité environnante. Merci pour ce coup dudulle2 et zozo_Mp

Merci encore tout le monde Grace à vous, j'ai déjà fait un grand pas.

[f6bes]

Bjr à toi,
La puissance dissipée sera bien P= U x I.
Faut pas oublier que si ta R est à l'extérieur une partie de la puissance
se dissipera dans l'air ambiant.
Y a plus qu'à faire qq calculs ..
Bonne journée

[invite2313209787891133]

Bonjour

Que la résistance soit collée à l’intérieur ou à l'extérieur ne changera rien à la puissance utile, car ici on chauffe la vitre et non l'air à l'intérieur.
J'ai conseillé de la coller à l'extérieur pour éviter tout problème avec l'humidité au contact des fils électriques (corrosion, électrolyse etc).

[MooheST]

Merci f6bes et Dudulle.

f6bes: C'est pour ça que je souhaite la placer à l'intérieur de ma boîte parce que je souhaite chauffer ma vitre intérieure environ une température plus grande que l'air ambiant mais de vraiment pas beaucoup du coup le fait d'avoir un air ambiant à la même température que ma vitre intérieur chauffée limitera cette perte de chaleur tu me suis jusque là ou je suis complétement dans le faux??

Dudulle: Non non j'ai pas dit ou pensé que c'était une mauvaise idée. C'est que je crois en avoir vu quelques-uns qui pouvaient travailler en milieu humide donc c'est ceux-là que je prendrais sauf s'ils sont trop chers pour moi et là je reviendrai à ta solution

Bonne journée à vous deux

[f6bes]

f6bes: C'est pour ça que je souhaite la placer à l'intérieur de ma boîte parce que je souhaite chauffer ma vitre intérieure environ une température plus grande que l'air ambiant mais de vraiment pas beaucoup du coup le fait d'avoir un air ambiant à la même température que ma vitre intérieur chauffée limitera cette perte de chaleur tu me suis jusque là ou je suis complétement dans le faux??

Bjr à toi,
Ton air ambiant restera t il lui à la meme température ?.Te faudra thermostaté ton ssytéme , je doute que l'air extérieur reste à une température constante.
Bon W E

[invite2313209787891133]

Merci f6bes et Dudulle.

f6bes: C'est pour ça que je souhaite la placer à l'intérieur de ma boîte parce que je souhaite chauffer ma vitre intérieure environ une température plus grande que l'air ambiant mais de vraiment pas beaucoup du coup le fait d'avoir un air ambiant à la même température que ma vitre intérieur chauffée limitera cette perte de chaleur tu me suis jusque là ou je suis complétement dans le faux??

Dudulle: Non non j'ai pas dit ou pensé que c'était une mauvaise idée. C'est que je crois en avoir vu quelques-uns qui pouvaient travailler en milieu humide donc c'est ceux-là que je prendrais sauf s'ils sont trop chers pour moi et là je reviendrai à ta solution

Bonne journée à vous deux

Je n'ai pas dis que tu pensais que c'était une mauvaise idée j'ai juste dis que si la résistance est à l'extérieur de la vitre la puissance nécessaire pour retirer la buée sera quasiment la même que si elle est à l'intérieur, donc autant la mettre dehors pour ne pas risquer de problème avec l'humidité.

La conductivité thermique du verre est d'environ 1W/m².°C. Avec un verre de 2mm on a donc une conductivité de 500, en comparaison du coefficient d'échange verre air qui est d'environ 10.

[MooheST]

Bonjour vous deux,

Réponse à f6bes: C'est pas encore fait. Mais en ce qui concerne l'intérieur de ma boite, la température elle sera controlée mais l'humidité non mais je sais que par moment( qui dureront plus ou moins longtemps) elle pourrait grimper très très haut. Et sinon pour l'extérieur oui l'air restera à la même température vu que ma salle est bien climatisée Mais ça pourrait poser un problème en quel sens si ça n'était pas le cas?

Réponse à Dudulle: Ah tu amènes un bon point si c'est quasiment la même, tu as raison et au moins j'aurais pas à m'embêter de ça. Ce serait génial.
Par contre, le coefficient d'échange verre-air est-il toujours de 10? Et c'est quoi ce coefficient d'échange? Est-ce équivalent à un coefficient de convection? Si c'est le cas, je préfère ne pas le prendre en compte parce que mon "air" n'est pas en mouvement ou alors très peu à l'intérieur et pas du tout à l'extérieur donc je ne sais pas mais j'ai considéré que ma quantité de chaleur ne se perdait que par conduction à travers l'épaisseur de ma vitre et par rayonnement vers l'extérieur.


Sinon question calcul, ça me donne:

Phi1=Emmissivité_verre*Constan te_Stephan*Surface_vitre*(Tamb iant_salle^4-Température_vitre_extérieure^4 )

Phi2=Conductivité_verre/Epaisseur_vitre*Surface_vitre* (Température_vitre_extérieure-Température_vitre_intérieure)

Phi3=Puissance_fils+Emmissivit é_verre*Constante_Stephan*Surf ace_vitre*(Température_vitre_i ntérieure^4-Tambiant_boite^4)

Le Phi1 représente le flux qui est perdu par rayonnement de ma vitre dans l'air ambiant de ma salle.
Le Phi2 représente le flux qui est perdu par conduction dans l'epaisseur de ma vitre.
Le Phi3 représente le flux qui est perdu par rayonnement de ma vitre dans l'air ambiant à l'intérieur de ma boite.

Et comme tout ça est en série Phi1=Phi2=Phi3. Donc ma techique c'est de poser comme constant Puissance_fils. Par exemple, égale à 5W et regarder après calcul quelle serait ma température de ma vitre intérieure et de remodifier Puissance_fils en l'augmentant jusqu'à avoir ma température de ma vitre intérieure proche de celle de mon air dans ma boite

Mais je vais rechanger en mettant Puissance_fils dans le Phi1 plutôt qu'au Phi3 comme Dudulle l'a suggéré.

Juste une question vous auriez une idée de l'ordre de grandeur de la puissance qui doit être dissipée pour faire monter la température du verre de 10-15degC. Ce serait plus de l'ordre de 10-20W ou 500W voire dans le MégaWatt

Encore merci à vous f6bes et Dudulle. Vous êtes géniaux

[invite2313209787891133]

Cette valeur de 10 correspond au coefficient d'échange superficiel ; il prend en compte le rayonnement (que tu as calculé, environ 5) et la convection.
Bien que l'air ne soit pas en mouvement il y a une convection dite "naturelle" car l'air s'échauffe au contact de la vitre, devient donc plus léger, et s'élève. ce coefficient vaux environ 5 également.

[invite2313209787891133]

Avec ce petit schéma ce sera sans doute plus clair...



Comme on peut le voir en plaçant la résistance à l'extérieur la vitre est à 0.08°C plus chaud coté externe, donc il n'y a pas énormément d’intérêt à la mettre dedans.

[MooheST]

Waa génial pour le schéma, ça m'a permis de mieux voir les choses. Laissez moi le temps de faire mes calculs et je vous reviendrais. C'est à moi de travailler. lol

Et en parlant de convection naturelle j'ai fait mes recherches et concernant ce coefficient d'échange moi j'ai trouvé qu'il était fonction de la différence des températures de l'air ambiant et de la paroi de la vitre. Donc je vais essayer de voir si ça se rapproche bien de votre valeur de 10. Comme ça si ça peut me simplifier les calculs c'est génial.

En fait, la seule que j'ai envie de demander avec avec votre schéma Dudulle c'est, je ne sais pas si c'est une erreur mais, votre température de surface, qui est à 30.08degC,ne devrait-elle pas être plutôt à 29.92degC (30degC-0.08degC) en tout cas ce que je veux dire c'est qu'elle devrait être plus faible que l'autre température de surface non? Vu que l'air à l'intérieur est plus chaud que celui de l'air ambiant.
Et je trouve ça bizarre que vos Puissances dissipées changent d'un coté à un autre. Elles sont de 50 W à gauche et à droite elle est de 108W. Je pense que comme tout est en série alors elles devraient être égales non?? Sur ce coup je suis un peu perdu...

Bon en tout cas merci encore pour ton aide Dudulle passez une très bonne journée

[invite2313209787891133]

La température de paroi est un peu plus haute à l'extérieur car la résistance est de ce coté. Pour chauffer la vitre à 30°C il faut bien que la température soit un tout petit peu plus importante, sinon la chaleur ne se déplacerait pas dans ce sens. Il s'agit même de l'une des loi de la thermo, en gros elle stipule qu'il est impossible de chauffer quelque chose au dessus de la température de la source de chaleur (sauf si on fait appel à une machine thermodynamique, comme une pompe à chaleur).
La puissance dissipée est plus grande vers l'extérieur car le deltaT est plus grand.

Sinon tu as tout a fait raison en ce qui concerne le coefficient convectif ; il varie avec le deltaT ; si tu veux obtenir quelque chose de plus précis tu peux obtenir une corrélation de MacAdams, mais pour cette application un coefficient de 5 reste réaliste.

[MooheST]

Bonjour Dudulle, merci encore d'avoir répondu.

Ah oui j'avais complétement oublié qu'on placé la résistance à l'intérieur. Tu avais complétement raison dans tes calculs je l'ai refais avec mon cas à moi et moi je trouve que:

1. Dans le cas où la résistance est sur la vitre extérieure, Phi résistance vaut environ 300W
2. Dans le cas où la résistance est sur la vitre intérieure, Phi résistance vaut environ 170W

Mais malgré ça, je garde en tête les 2 positions parce que même si la puissance est 2 fois plus élevé à fournir, question colle et facilité de mise en place du fils résistif est bien plus grande.

Mais en parlant de ça, maintenant qu'on connait Phi, on a plus qu'à choisir son fil résistif et déterminer sa longueur; et bien sur je trouve des longueurs ahurissantes comme pour faire 170W...
Prenons le fil NI80-020 ( sur le site: http://www.omega.fr/ppt/pptsc.asp?ref=NI80 ) qui a une résistance de 5363 Ohm/m. Donc avec une tension de 100V (Je ne sais pas quel voltage mette lol) ça me ferai une longueur de 9m... C'est dans les bon ordres de grandeurs tu penses?

Les formules que j'ai utilisé sont:

1. Phi resistance=U²/R
2. R=ro*L

Avec U=100V et ro=5363 Ohm/m ça donne une formule de : L=U²/(ro*P)

Bon week end Dudulle

[invite2313209787891133]

Non tu n'as pas tout a fait compris

Sur mon schéma la puissance à fournir à l'intérieur est de 50W, la puissance vers l'extérieur est de 100.8W si la résistance est collée dehors.
Bien entendu cette résistance devra apporter 100,8 + 50 = 150.8W.

Si on avait placé la résistance à l’intérieur la résistance devrait apporter environ 149.2W (il faut toujours environ 50W vers l'intérieur et 100W vers l'extérieur.

Mon calcul avait pour but de montrer que la face sur laquelle on colle la résistance n'a qu'une influence infime, car la conductivité de la plaque de verre est très grande devant la conductivité entre cette vitre et l'air.

Pour faire une analogie c'est un peu comme si tu devais traverser une très grande plage ; il y a 10km de sable, et il y a 50m de bitume d'un coté, et 100m de l'autre.
Tu dois traverser les 10km de sable à pied, mais tu peux traverser une (et une seule) bande de bitume avec un vélo. Bien entendu si tu décide d'utiliser le vélo sur la bande de 100m ton trajet sera plus rapide, mais globalement tu n'aura pas gagné beaucoup de temps sur la durée totale.

[MooheST]

Oui je suis tout à fait d'accord avec ce que tu viens d'écrire, ça fait tout son sens cependant je peux te donner les valeurs numériques que j'ai ça permettra de mieux voir ce que je vais dire. Mon épaisseur fait 2mm et une surface de 0.1m^2 (Pour mon calcul j'ai mis ces valeurs en réalité ce ne sera pas aussi grand mais c'est juste pour avoir les bonnes formules à appliquer et jouer sur les paramètres plus tard).

------------------------------Cas où la résistance est placée à l'intérieur-----------------------------
Tinterne=150°C
Tsurface interieur=160°C
==> Puissance dissipée vers l'intérieur=20W

Tsurface interieur=167°C
Texterne=20°C
==> Puissance dissipée vers l'extérieur=260W

==>Puissance résistance a fournir= 280W
---------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------Cas où la résistance est placée à l'intérieur------------------------------

Tinterne=150°C
Tsurface interieur=160°C
==> Puissance dissipée vers l'intérieur=20W

Tsurface interieur=167°C
Texterne=114.35°C
==> Puissance dissipée vers l'extérieur=138W

==>Puissance résistance à fournir= 160W

---------------------------------------------------------------------------------------------------------
En fait, je me suis placé dans le cas où on a une température de 150°C et je veux avoir une température sur ma vitre intérieur de 160°C et c'est comme ça que je suis tombé sur mes résultats. Un autre truc je viens d'essayer de le faire par éléments finis et ça me donne raison... :s Pour les puissances que je t'ai donné je converge vers les températures désirée. Peut être que la différence vient que pour mes coefficients pour la convection naturelle, j'ai utilisé une corrélation avec le DeltaT mais l'ordre était de 5 d'un coté et de 3 de l'autre.

Bon dimance Dudulle.

[invite2313209787891133]

Même si le coefficient est différent des 2 cotés ça ne change rien ; ce qu'il faut comprendre c'est que la résistance chauffe la vitre uniquement, à la même température (à un pouilleme près) sur les 2 faces, puis ce sont les faces chaudes de la vitre qui vont dissiper des 2 cotés.

Ainsi quel que soit le coté sur lequel tu place la résistance on arrive au même résultat : Une vitre chauffée, avec une température presque identique des 2 cotés, on comprend alors que le coté où est collé la résistance ne change rien.

Dans ton calcul les données ne sont pas très claire, je pense que tu as du faire une erreur ; à quoi correspond ce 14.35°C par exemple ?

[MooheST]

Salut Dudulle pardon j'ai complétement raté en copiant mes données je me suis trompé mais mes résultats de puissance restent les mêmes.

------------------------------Cas où la résistance est placée à l'intérieur------------------------------

Tinterne=150°C
Tsurface interieur=160°C
==> Puissance dissipée vers l'intérieur=20W

Tsurface interieur=114.35°C
Texterne=20°C
==> Puissance dissipée vers l'extérieur=138W

==>Puissance résistance à fournir= 160W

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

[MooheST]

De plus, moi dans mon cas ma vitre n'a pas la même température sur ces deux faces. Je passe de 160 à 167°C ou de 160 à 114°C d'un cas à un autre. Et peut être aussi parce que j'ai pris une très faible conductivité thermique (je l'avais trouvé sur Wikipédia) c'est peut être ça qui expplique ces "gros" gradients de températures. Pour info, la conductivité thermique prise était de : 0.058 W/m/K

Maintenant je vais essayer de ré essayer avec une conductivité thermique de : 1 W/m/K. Affaire à suivre

[MooheST]

Avec une conductivité thermique de 1 W/m/K, j'ai les résultats suivants:

------------------------------Cas où la résistance est placée à l'intérieur-----------------------------
Tinterne=150°C
Tsurface interieur=160°C
==> Puissance dissipée vers l'intérieur=20W

Tsurface interieur=160.29°C
Texterne=20°C
==> Puissance dissipée vers l'extérieur=240W

==>Puissance résistance a fournir= 280W
---------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------Cas où la résistance est placée à l'intérieur------------------------------

Tinterne=150°C
Tsurface interieur=160°C
==> Puissance dissipée vers l'intérieur=20W

Tsurface interieur=155°C
Texterne=20°C
==> Puissance dissipée vers l'extérieur=229W

==>Puissance résistance à fournir= 250W

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Je m'excuse profondément tu avais complétement raison les puissances sont quasiments identiques à condition d'avoir un verre assez bien conducteur.
C'est donc quelque chose qu'il me faudra regarder quand je choisirai mon type de verre.

Merci beaucoup maintenant il me reste juste à choisir le fils et sa longeur à coller sur la vitre

[invite2313209787891133]

Tu as pris un coefficient qui correspond en gros à de la laine de verre, ce n'est pas très réaliste. Le verre a une conductivité bien plus grande.

[MooheST]

Oui tu as raison Dudulle. Merci de m'avoir corrigé et merci pour tout
Bonne journée.