A quoi sert l’air dans le chauffage électrique par radiateurs

[cornychon]

Bonjour,

Un exemple :
Nous prenons un Abri massif de 12 m2
https://www.manomano.fr/catalogue/ab...del_id=1691151

- Epaisseur des parois : 28mm
. Dimensions intérieures (lxP) : 372,4x272,4cm
- Posé sur des parpaings à 20 cm du sol
. Hauteur faitage : 246cm,
. Porte (lxH) : double porte menuisière 145x190cm, équipée d'une serrure à clés,
. Fenêtre (lxH) : 60x90cm,
. Toiture : bois massif, voliges de 20mm,
. . Couverture de toit : feutre bitumé noir,
. Vitrage : verre ordinaire

Du coté opposé à la porte d’entrée, je mets le convecteur mobile électrique ci-dessous
https://www.leroymerlin.fr/v3/p/prod...-w-e1501528800
Pour canaliser l’air, je pose devant ce radiateur, un coffrage de 600 de hauteur x 800 de largeur, 300 mm de profondeur. Ce coffrage plaqué au mur et maintenu à 200 mm du sol.
Le chauffage par rayonnement se limite au coffrage bois.
Il est midi, la température extérieure est de 5°C, pas de vent, pas de soleil
Le radiateur fonctionne sans régulation, soit un flux de chaleur constant de 2000 W.
Depuis 11 h, les températures ne bougent plus, y compris la température extérieure de 5°C.

En conséquence, nous sommes à l’équilibre thermique.
A ce stade :
Quel est le rôle de l’air ?
Quel est son comportement ?
Une partie reste-t-elle au plafond ?

Combien de m3/h d’air passe dans le coffrage ?
Que deviennent les 2000 W ?
Peut ‘on parler de circuit d’air ?
Plus…………………….
-----

[trebor]

Bonsoir cornychon,

Je ne vois pas ton radiateur.

L'air brûlant est donc prisonnier sous ce coffre en bois ?

Si oui, le coffre va chauffer de plus en plus afin de dissiper toute la puissance de 2000 W.

En mesurant la surface des panneaux du coffre et celle sur lequel le coffre est fixé au dos du chalet, ces 2000 W/x cm² = x W/cm² ce qui donne en °C ♪♫ ça doit être chaud, j'ai pas la formule.

A+

[xavierb15]

Allez je me lance:

Quel est le rôle de l’air ? Dissiper et répartir les calories de la résistance du convecteur dans la pièce

Quel est son comportement ? Convectif, il monte fait une boucle dans la longueur de la pièce et revient plus froid au point initial.

Une partie reste-t-elle au plafond ? Je ne pense pas, car en montant au plafond il cède des calories à celui-ci en fonction des déperditions et redescend une fois remplacé par de l'air plus chaud donc plus léger.

Combien de m3/h d’air passe dans le coffrage ? là je sèche. Il faut 2kW pour maintenir un Dt de 15° pour un volume égal à celui de la pièce. Et après...?

Que deviennent les 2000 W ? Compense les déperditions, donc chauffent les oiseaux pour maintenir le delta t de 15°

Peut ‘on parler de circuit d’air ? Je dirai oui car j"ai répondu que l'air circulais en permanence mais en réalité je ne sais pas cette notion..

En tout cas merci Cornychon, je vais encore apprendre pleins de trucs !

[TioChanclas]

Faut jamais faire ça, Trébor, c'est marqué dans la notice... Enfin, probablement.
Il faut la lire, la notice...

D'ailleurs, il n'y a pas de sécurité thermique, là dessus? Parce que s'il y en a une, il ne va pas fonctionner longtemps, le machin.

Allez, bonne bourre!

[A voir en vidéo sur Futura]

[an1844]

Bonsoir,

Je ne vois pas ton radiateur ??

De ce que je comprend, le coffrage est hermétique ???, dans pas de circulation d'air, ou si peu que j'imagine tu le considère comme négligeable !!

A+
an1844

[xavierb15]

Bonsoir,

Je ne vois pas ton radiateur ??

De ce que je comprend, le coffrage est hermétique ???, dans pas de circulation d'air, ou si peu que j'imagine tu le considère comme négligeable !!

A+
an1844

Ah zut j'ai compris l'inverse, que le coffrage n'était là que pour guider le flux d'air et couper tout rayonnement. Donc chaleur uniquement convective. Sinon pourquoi demander le nb de m3/h ?

[an1844]

Ah zut j'ai compris l'inverse, que le coffrage n'était là que pour guider le flux d'air et couper tout rayonnement. Donc chaleur uniquement convective. Sinon pourquoi demander le nb de m3/h ?

Je n'ai écris nul part que j'avais compris....et je ne prétend encore moins que je vais comprendre, je viens juste voir si celui qui pose la question vas se mettre aussi à mon niveau pour que je comprenne.
A+
an1844

[cornychon]

Ah zut j'ai compris l'inverse, que le coffrage n'était là que pour guider le flux d'air et couper tout rayonnement. Donc chaleur uniquement convective. Sinon pourquoi demander le nb de m3/h ?

Je n’ai pas le temps de répondre immédiatement à tout le monde, mais c’est effectivement un conduit d’air destiné à couper le rayonnement.

[xavierb15]

Je n’ai pas le temps de répondre immédiatement à tout le monde, mais c’est effectivement un conduit d’air destiné à couper le rayonnement.

Quand est-ce qu'on a la correction ?

[trebor]

Quand est-ce qu'on a la correction ?

Trop tard le cabanon a pris feu

[cornychon]

Bonjour,

Dans l'exemple, objet de cette discussion, tout le monde sait que l’air absorbe les 2000 W, que l’air se débarrasse des 2000 W contre les parois, que les parois se débarrassent des 2000 W dans l’air ambiant extérieur.

Le jeu consiste à voir ensemble, dans le détail, avec des outils que tout le monde connait, ce qu’il se passe au niveau de l’air.

Je donne ma vision des choses, mais tout le monde peut la contester ou l’enrichir, en s’appuyant sur des bases scientifiquement reconnues.

Que se passe-t-il au niveau du coffrage, qui canalise l’air chauffé par le radiateur
L’air est utilisé pour transporter toute la chaleur produite par le radiateur.
Pourtant, c’est le plus mauvais fluide pour transporter de la chaleur. C’est la raison pour laquelle il en faut de grandes quantités.

Détail de calculs simples :
Lorsqu’on monte la température de 1 m3 d’air de 1°C, il n’emmagasine que 0.334 Wh.
A la sortie du coffrage, l’air doit sortir à la vitesse d’environ 3 m/s, c’est déjà beaucoup, mais c’est une hypothèse.
3m/s c’est 3600 x 3 = 10800 m/h
La section de passage est de 0.3 x 0.8 = 0.24 m2
Pour une vitesse d’air de 3 m/s, le débit d’air chaud à la sortie du coffre est de 10800 x 0.24 = 2592 m3/h.
2592 x 0.334 = 866 Wh/°C
Pour 2000 W c’est 2000 / 866 = 23°C

Points importants à retenir
Pour une vitesse d’air chaud de 3m/s à la sortie du coffre, (au-dessus du radiateur)
Une dissipation de 2000 W
A la sortie du radiateur, le débit d’air est de 2592 m3/h et 23°C au-dessus de l’air ambiant.
Si l’air ambiant était de 20°C, l’air chaud sortirait à 20 + 23 = 43°C
Nota : Le seul paramètre « flottant » est la vitesse de sortie d’air au-dessus du radiateur.
3 m/s me parait correcte. Seule la mesure peut donner une valeur exacte

Que devient ce très fort débit d’air chaud.
L’air chaud monte par convection naturelle. Il tourbillonne, il y a mélange des masses d’air.
Ce mélange d’air se refroidi doucement en chauffant les parois.
La densité de ces masses d’air en mouvement diminue, elles se cassent la figure vers le bas.
Arrivé au bas du local, cet air en mouvement est aspiré par le radiateur, réchauffé, et remonte par gravité au plafond.
C’est un véritable circuit d’air à fort débit
Il emmagasine 2000 W et s’en débarrasse contre les parois.

Une partie reste-t-elle au plafond ?
Non ! Dans ce cas précis, les mouvements d’air sont trop importants pour former des couches ayant des températures homogènes qui se superposent.
On peut l’imaginer pour un plancher chauffant, lorsque le plafond a une forme bien régulière. Dans ce cas, la différence de température est plus importante entre le sol et le plafond. Ce phénomène porte le nom de stratification. Une ventilation permet de mettre ces masses d’air en mouvement.

A vous de contester ou enrichir ce que je viens de raconter. Il faut éviter les vagues supputations, basées sur des convictions personnelles.

[invite86005b20]

Salut les gars,

et alors, qu’apprend-on de révolutionnaire ? Un grille pain serait mieux ou moins bien qu'un bain d'huile ?

Rappel : il est rigoureusement interdit de supprimer la régulation d'un radiateur

[xavierb15]

Je compléte avec un lien vers une simulation qui permet de visualiser le phénomène

https://youtu.be/Zr8WbV8F_5g

[trebor]

Je compléte avec un lien vers une simulation qui permet de visualiser le phénomène

https://youtu.be/Zr8WbV8F_5g

Bonjour à tous,

Étonnant la zone à 15°C située au-dessus de la bouche d'évacuation de la chaleur et à la fin de la vidéo le sol qui se refroidi à 15°C loin du convecteur.

2000 W/866 Wh/C° = 23°C de l'air chaud sortant en haut et ce quelque soit la température de l'air sous le coffre ?

Plus la T° intérieure dans la chalet augmente et plus la T° de l'air qui sort du coffre augmente pour se stabiliser une fois que les parois périphériques du chalet auront absorbés les 2000 W émis par le radiateur.

[cornychon]

Bonjour à tous,

Étonnant la zone à 15°C située au-dessus de la bouche d'évacuation de la chaleur et à la fin de la vidéo le sol qui se refroidi à 15°C loin du convecteur.

2000 W/866 Wh/C° = 23°C de l'air chaud sortant en haut et ce quelque soit la température de l'air sous le coffre ?

Plus la T° intérieure dans la chalet augmente et plus la T° de l'air qui sort du coffre augmente pour se stabiliser une fois que les parois périphériques du chalet auront absorbés les 2000 W émis par le radiateur.

Bonjour,
La vidéo se veux ludique. Elle donne une vague idée de ce qu'il se passe, mais c'est loin des véritables échanges. Pour moi, rien à dire de plus.

Un copier coller de ce qui est indiqué en #1
« « « Points importants à retenir
Pour une vitesse d’air chaud de 3m/s à la sortie du coffre, (au-dessus du radiateur)
Une dissipation de 2000 W
A la sortie du radiateur, le débit d’air est de 2592 m3/h et 23°C au-dessus de l’air ambiant.
Si l’air ambiant était de 20°C, l’air chaud sortirait à 20 + 23 = 43°C » » » »

Un copier collé de ce qui est indiqué en #1
« « « « « Le chauffage par rayonnement se limite au coffrage bois.
Il est midi, la température extérieure est de 5°C, pas de vent, pas de soleil
Le radiateur fonctionne sans régulation, soit un flux de chaleur constant de 2000 W.
Depuis 11 h, les températures ne bougent plus, y compris la température extérieure de 5°C.
En conséquence, nous sommes à l’équilibre thermique. » » » »

A l'équilibre thermique, les parois périphériques du chalet laissent passer les 2000 W émis par le radiateur.
C'est le delta T int ext qui varie en fonction de la résistance thermique de la paroi.

[trebor]

Merci on ne peut pas être plus précis.

Une fois la T° d'équilibre intérieure atteinte par exemple :
22° int et 0°C extérieur (stable) quel est le niveau d'isolation du chalet, la consommation d'énergie étant de 2 KW.h ?

[cornychon]

Merci on ne peut pas être plus précis.
Une fois la T° d'équilibre intérieure atteinte par exemple :
22° int et 0°C extérieur (stable) quel est le niveau d'isolation du chalet, la consommation d'énergie étant de 2 KW.h ?

L’isolation globale du chalet, correspond à la résistance thermique globale entre l’intérieur et l’extérieur.
On a Rth °C/W = (∆T int ext ) / Ø
Rth = 22°C / 2000 = 0.011°C/W
Partant de cette résistance thermique globale, des surfaces d’échanges, on peut calculer la résistance thermique surfacique m2.K.W

[trebor]

L’isolation globale du chalet, correspond à la résistance thermique globale entre l’intérieur et l’extérieur.
On a Rth °C/W = (∆T int ext ) / Ø
Rth = 22°C / 2000 = 0.011°C/W
Partant de cette résistance thermique globale, des surfaces d’échanges, on peut calculer la résistance thermique surfacique m2.K.W

Merci,

Et pour tout connaître, en connaissant cette Rth, comment calculer cette résistance thermique surfacique en m².K.W ?

(∆T int ext ) / Ø , ce Ø signifie la puissance de chauffe de 2 KW ?

[cornychon]

Merci,
Et pour tout connaître, en connaissant cette Rth, comment calculer cette résistance thermique surfacique en m².K.W ?
(∆T int ext ) / Ø , ce Ø signifie la puissance de chauffe de 2 KW ?

En gros, la surface d’échange (murs, plafond, sol) est de 60 m2.
On admet que ce sont les mêmes panneaux.
La résistance thermique surfacique est de 0.011 x 60 = 0.66 m2.K.W
Oui, on admet que la puissance de chauffe est de 2000 W

[trebor]

Merci pour le complément,

Donc lorsqu'on connait la quantité d'énergie nécessaire (m³ de gaz, kg de pellet, KW.h,....) afin de maintenir constante la T° dans une maison lorsque la T° extérieure est constante, il est possible de calculer avec +/- de précision la Rth surfacique de la maison.

Avec ces données peut-on déterminer le niveau d'isolation de ce chalet, peut-être classé type G vu qu'il n'est pas isolé ?

La classe d'isolation A, B, C, D,......G, correspond à quelle quantité de KW.h/m² de surface ou autres données ?

[cornychon]

Merci pour le complément,
Donc lorsqu'on connait la quantité d'énergie nécessaire (m³ de gaz, kg de pellet, KW.h,....) afin de maintenir constante la T° dans une maison lorsque la T° extérieure est constante, il est possible de calculer avec +/- de précision la Rth surfacique de la maison.

Oui ! Il est possible de calculer la Rth surfacique, mais ! ! !
Lorsqu’elle est construite de bric et de broc, on a la Rth surfacique moyenne.
Lorsque les matériaux sont connus, il faut partir des résistances thermiques de chacun. On calcule comme des résistances électriques en parallèles.

Avec ces données peut-on déterminer le niveau d'isolation de ce chalet, peut-être classé type G vu qu'il n'est pas isolé ?

Méthode de calcul par le coefficient G
Un G 3 correspond à un cabanon, un abri fermé
DT = G x V x Delta T
DT = 3 x (12 x 2.5) x 22 = 1980 soit 2000 W
C’est cohérant ! !

La classe d'isolation A, B, C, D,......G, correspond à quelle quantité de KWh/m² de surface ou autres données ?

On a la hauteur standard de 2.5 m, Avec le volume, on a les surfaces.
Pour 12 m2 on pourrait avoir 6 x2 – 3 x 4 et autres

[invite86005b20]

Salut les gars,

malheureusement la résistance thermique n'est pas aussi simple que ça à calculer "justement".
C'est facile de faire un copier-coller ou d'utiliser des calculettes spécifiques sur le net ... encore faut-il tout prendre en compte et là c'est une autre histoire qui entraine une marge d'erreur d'au moins 20%

Sachant que le % d’incertitude peut aller à 40 % facile si on y intègre des règles de l'art pas tout à fait respectées

Au hasard un vide d'air pas étanche

[trebor]

Merci encore,

Ici pour le DPE il donne une consommation supérieure à 451 KW.h/m²/an pour la catégorie G.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Diagno...erg%C3%A9tique
Ce qui est énorme.
2 KW.h*24 h = 48 KW.h/J*365 J = 17520 KW.h/an/12 m² = 1460 KW.h/an/m², mais ça c'est pour 12 mois 24h/24 en réalité on ne chauffe pas ou à 16 °C max de 22 h à 6 h et à 19°C max de 6 h à 22 h.
En A = moins de 50 KW.h/m²/an avec ECS un rêve

[cornychon]

@ daniel222
Ta réponse # 22, ne m’inspire aucun commentaire constructif.

[an1844]

La section de passage est de 0.3 x 0.8 = 0.24 m2

Il n'y aurait pas un problème ?, une astuce que je n'aurais pas compris ? (celle-là parmi tant d'autres)
an1844

[invite86005b20]

@ daniel222 Ta réponse # 22, ne m’inspire aucun commentaire constructif.

Venant de ta part, nous sommes dans la normalité. C'est toute la différence au hasard en Wiki et PHI.

Perso ceux qui alignent les formules ne m'impressionnent pas, tu le sais bien maintenant. Beaucoup ne "rentrent" plus dans ton dada des formules prétendues "scientifiques" donc indiscutables ... je le déplore car les plus novices risquent d'en pâtir

Bonne nuit cornichon.

[an1844]

... je le déplore car les plus novices risquent d'en pâtir

.....cela se vois tant que cela !!!!

Ce message pourra être effacé par les administrateurs........mais il vas quand même me faire ma soirée.
an1844

[cornychon]

Il n'y aurait pas un problème ?, une astuce que je n'aurais pas compris ? (celle-là parmi tant d'autres)
an1844

Je ne vois pas de problème ! Lorsque vous constatez des erreurs, merci de les signaler et proposer des actions correctives.

Venant de ta part, nous sommes dans la normalité. C'est toute la différence au hasard en Wiki et PHI.
Perso ceux qui alignent les formules ne m'impressionnent pas, tu le sais bien maintenant. Beaucoup ne "rentrent" plus dans ton dada des formules prétendues "scientifiques" donc indiscutables ... je le déplore car les plus novices risquent d'en pâtir
Bonne nuit cornichon.

Lorsque tu veux calculer la surface d’un carré, tu utilises une formule mathématique.
Tu sais que l’aire d’un carré, est égale au carré de la longueur de son côté : côté fois côté.
Par exemple, l’aire d’un carré de 2 centimètres de côté est égale à 2 x 2 = 4 cm².

Une formule dit que lorsque tu augmente de 1°C, 1 m3 d’air, il emmagasine 0.334 Wh. C'est effectivement très compliqué.

Comment faire sans ces formules ?
Dans le premier cas ,on peut dire, c’est un carré grand comme le dessus d’un pouce.
Dans le deuxième cas, on peut dire qu’avec la chaleur produite par une allumette, il est possible de réchauffer un peu l'air d'une petite maison.

[invite86005b20]

Re,

c'est les formules thermiques empilées les unes sur les autres que je remets en cause, certainement pas les formules mathématiques. Tu as le don de noyer le poisson dans l'eau quand tu es pris les doigts dans le pot de confiture.

Pour le énième fois, dans le bâtiment ce n'est pas aussi basique que l'aire d'un cercle. D'ailleurs je suis perplexe sur les études thermiques faites sur à base de règles "mathématiques" sur des données binaires du type nature du matériaux, ses qualités thermiques, etc.

En sachant que les données thermiques sont généralement fournies par les fabricants eux-mêmes.

La résistance thermique est certainement l'exemple "type" des différences qu'il peut y avoir entre des calculs à priori et les résultats constatés in situ.

Je suis bien d'accord qu'il faut un métha-modèle pour avoir une bonne idée. De là à dire que c'est mathématique ... ça sera sans moi

[cornychon]

"""""c'est les formules thermiques empilées les unes sur les autres que je remets en cause, certainement pas les formules mathématiques.
je suis perplexe sur les études thermiques faites sur à base de règles "mathématiques" sur des données binaires du type nature du matériaux, ses qualités thermiques, etc.
La résistance thermique est certainement l'exemple "type" des différences qu'il peut y avoir entre des calculs à priori et les résultats constatés in situ.
Je suis bien d'accord qu'il faut un métha-modèle pour avoir une bonne idée. De là à dire que c'est mathématique ... ça sera sans moi """"""

Salut,
Remettre en cause les formules physiques, la manière de les utiliser, c’est remettre en cause les théories enseignées lors des études secondaires et universitaires.
Sur ce forum, les raisonnements doivent reposer sur les règles élémentaires, de la transmission de la chaleur, et la conversion des énergies.
Dans le cadre de tes activités, si tu préfères avoir une démarche plus pseudo scientifique que scientifique, il n’y a pas de soucis.