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Calcul epaisseur isolant



  1. #1
    Mendocino

    Calcul epaisseur isolant


    ------

    Bonjour

    Je dois realiser un projet pour mon universite qui est la realisation d'uen chambre de refroidissement par des cellules a effet Peltier. Et ça fait un moment que je cherche sur le net des soft ou une facon de calculer l'epaisseur de l'isolant que je vais mettre autour pour empecher le plus possible les pertes ( je sais je pourrais mettre un isolant de un mettre d'epaisseur mais c'est mieux pour le rapport d'avoir le calcul pour avoir le moins possible mais le plus efficaca!!!) Donc j'ai deja trouve l'equationde fourier mais le probleme c'est qu'elle fait intervenir une quantite de chaleur en fonction de l'epaisseur de l'isolant (ce que je veux calculer), des temperatures de chaque cote et de la conductivite thermique de l'isolant donc du coup j'ai deux parametres inconnus, donc je ne sais pas comment faire!!

    Serait-il possibe de m'aider svp

    -----

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  3. #2
    pephy

    Re : Calcul epaisseur isolant

    bonjour,
    il faut nécessairement choisir un des 2 paramètres.
    On peut se donner la température extérieure de surface admissible, puis choisir l'isolant en faisant intervenir le prix de revient...

  4. #3
    Mendocino

    Re : Calcul epaisseur isolant

    D'accord mais du coup comment je fais pour calculer la quantite de chaleur qui va etre transmise par l'air ambiant? en fait j'aimerais savoir si il est possible de calculer la quantite de chaleur en fonction de la temperature ambiante sachant qu'elle est deja donnee dans l'equation?!!

  5. #4
    pephy

    Re : Calcul epaisseur isolant

    la loi de Fourier peut s'écrire:
    Q=S*(T1-T2)/R
    Q=quantité de chaleur,S=surface d'échange
    R=résistance thermique=résistance thermique de l'isolant+éventuellement résistance thermique de contact due aux phénomènes de convection sur la paroi en contact avec l'air.
    ->la résistance thermique de l'isolant dépend de la forme de la paroi et de la conductivité thermique
    ->les résistances thermiques de contact sont plus difficiles à trouver;on peut souvent les négliger.
    Tout est dans cette formule.Il suffit de savoir ce qui est fixé ou connu...

  6. #5
    Mendocino

    Re : Calcul epaisseur isolant

    Citation Envoyé par pephy
    Tout est dans cette formule.Il suffit de savoir ce qui est fixé ou connu...
    Merci pephy pour ta reponse mais en fait c'est ça mon probleme car je veux calculer l'epaisseur de mon isolant donc toutes les autres valeurs sont fixees mais j'aimerais savoir comment calculer la quantite de chaleur qui va etre transmise par l'air ambient, je pense que cela doit se calculer en fonction de la temperature ambiante mais je n'arrive pas a trouver comment faire la conversion, j'ai du l'apprendre dans mes cours de phisique au lycee mais tout ça me parait loin!!!!!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    FC05

    Re : Calcul epaisseur isolant

    Je pense que tu prends ton probléme du mauvais côté.

    D'abord il y a les choses à fixer, le volume interne, la température interne minimale et la température externe maximale (ce qui fixe la différence de température delta_T).

    Aprés, il faut savoir quelle puissance ton module peut évacuer dans ces conditions (tu dois avoir une courbe qui donne la puissance évacuée en fonction du delta_T).

    Les lois de la conductions donnent : P = delta_T/R

    où R est la resistance thermique (en K/W).

    De plus R = e/(k.S), si e est l'épaisseur de l'isolant (en m) et S sa surface (en m2). k est un coefficient qui depend du matériau isolant en W.m-1.K-1.

    Ce qui donne finallement e = P . k . S / delta_T.


    Remarque : S est la surface totale des faces internes. On oublie le peltier ... mais on néglige la conduction par les coins ...

    Remarque 2 : il est aussi possible de rajouter deux résistances en serie, les resistances d'échange superficiel R = 1/(h.S). Mais ici je ne les compterai pas histoire d'être sur de surdimensionner le système.
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  9. Publicité
  10. #7
    pephy

    Re : Calcul epaisseur isolant

    On peut séparer conduction dans l'isolant et convection à l'extérieur.
    par exemple pour une paroi plane la quantité de chaleur transmise est:
    Q=S(T1-T2)k/e=h(T2-Text)
    T1,T2 températures extrêmes dans l'isolant;Text température de l'air extérieur;
    k coefficient de conductivité;e: épaisseur d'isolant;
    h coefficient de transfert de chaleur par convection.

  11. #8
    FC05

    Re : Calcul epaisseur isolant

    Raah ....

    lire, finalement :

    e = (delta_T. k . S) / P
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  12. #9
    Mendocino

    Re : Calcul epaisseur isolant

    Merci pour toutes ces informations, avec toutes ces formules je pense que je devrais pouvoir calculer l'epaisseur de monisolant, par contre est-ce que quelqu'un connait la valeur de la resistance thermique et de la conductivite thermique de quelques bons isolant comme le polystyrene, la laine de verre et j'en passe, ou au moin sun site ou je pourrais trouver ces valeurs, car pour l'instant j'ai cherche mais po trouve grand chose, mais ke ne renonce pas!!!!

    Encore merci pour votre aide a+

  13. #10
    FC05

    Re : Calcul epaisseur isolant

    D'abord, une remarque, les formules que j'ai donné sont le resultat d'une intégation de la loi de diffusion sur un plan, ici comme tu as un "cube" tu auras 6 portions de plan, d'où le caractére approximatif du résultat. Je te conseille de prendre une épaisseur plus importante que celle calculée (entre *1,5 et *2).

    Pour les valeur, le coefficient que j'ai appelé k est la conductivité thermique, on la note aussi par la lettre grecque lambda.
    Normalement ça doit être une donnée du fabriquant.

    Sinon, j'ai trouvé que la laine de verre parmi mes données, en W.m-1.K-1 : 0,04
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  14. #11
    pephy

    Re : Calcul epaisseur isolant

    bonjour,
    quelques coefficients de conductivité (W/K/m)
    balsa 0,055
    pin jaune 0,147
    pin blanc 0,112
    carton ondulé 0,064
    liège 0,043 à) 0,064 selon la densité
    terre de diatomées 0,061
    laine de verre (24kg/m3) 0,038
    kapok 0,035
    magnésie 0,07 ( à 40°C) 0,08 à 200°C
    gel de silice 0,024
    ciment 0,29
    verre à vitres 0,78
    brique 0,50 à 0,7
    sable sec 0,27
    amiante 0,15
    beton cellulaire 0,064
    bitume 0,163
    plexiglass 0,198
    air 0,0244

  15. #12
    pephy

    Re : Calcul epaisseur isolant


  16. Publicité
  17. #13
    FC05

    Re : Calcul epaisseur isolant

    Merci, dans mes données perso, je n'avais que des matériaux qui conduisent bien la chaleur ...

    Mais bon, pour le calcul, quand j'ai réalisé un systéme à effet Peltier, je me suis contenté de noyer la partie froide dans de la mousse polyuréthane, qui a pris l'épaisseur qu'elle a voulu aprés avoir gonflé ... J'ai proposé les calcul en exo à mes élèves ... aprés ....
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  18. #14
    Mendocino

    Thumbs up Re : Calcul epaisseur isolant

    Bien joue!!! Moi j'ai l'impression que ça va se finir comme ça c'est juste que je voudrais faire une petite demonstration par la calcul histoire de mettre quelque chose dans le rapport plus tard!!!

    Mais sinon je pense que je commence a avoir pas mal de renseignement maintenat pour faire mes calcul meme si la resistance thermique d'un materiau est plus difficile a trouver que sa conductivite.

    En tous cas je vous remercie pour votre aide, maintenat je vais me plonger dasn les calculs ce qui n'est pas gange!!!

    Encore merci et a+

    Ju

  19. #15
    FC05

    Re : Calcul epaisseur isolant

    Tiens nous au courant, par ce que perso, je trouve que le retour d'expérience est souvent assez ... faible ...

    J'ai même failli changer ma signature par :

    Proverbe chinois : "Une fois que la bouchée est avalée, elle n'a plus de goût".
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  20. #16
    Mendocino

    Re : Calcul epaisseur isolant

    Ok une fois que je me serais battu avec les formules je vous tiens au courant de mes resultats et de mes tests.

    Encore merci

    A+

  21. #17
    Mendocino

    Re : Calcul epaisseur isolant

    Bonjour a tous

    Bon j'ai pas vraiment reussi à aboutir a une reponse tres interessante avec tous mes calculs mais en cherchant sur le net j'ai trouve un petit prog excel pour calculer une epaisseur d'isolant, ou des pertes de chaleur.

    Je vous le transmet si ça vous interesse et si vous pouviez me dire aussi se que vous en pensez.

    Ah bah non en fait j'ai pas le droit de joindre un .xsl donc si ça vous interesse dites le mois et je vous l'envoie par mp ou par mail.

    Merci

    a+

    Ju

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