[Thermique] Évolution de la température dans une pièce

[invited49614ed]

Bonjour,

Mon TIPE porte sur un mur composé d'un matériau à changement de phase. Celui ci capte le rayonnement du soleil, change de phase et stocke cette énergie. Puis il la libère sous forme de chaleur à l'intérieur de la pièce quand sa température baisse.

J'aurai aimé suivre l'évolution de la température d'une pièce disposant d'un tel mur. Pour cela, un chercheur que j'ai contacté m'a envoyé des mesures de la température de surface d'un tel mur. Ma question est, comment pensez vous que je peux les exploiter?

Je pensais peut être étudier l'évolution de la température au sein d'une pièce formée de murs classiques et dont le coefficient de déperditions thermiques est donné par la norme RT 2005. Puis ensuite faire de même avec le mur en question et dont la température de surface serait celle des mesures, et comparer les résultats obtenus.

Là où je suis un peu perdu c'est que je ne sais pas vraiment par où commencer ^^"
Est ce que j'aboutirais en appliquant le premier principe à l'air de la pièce? Quels seraient les transferts thermiques à prendre en compte? Convection? (C'est ça qui ferait intervenir la température de surface du mur) Rayonnements? Mais avec le matériau à changement de phase, ça risque de s'avérer compliqué... Et finalement diffusion j'imagine.

Voilà, merci pour toutes vos réponses.
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[jason513]

bonjour,
Ne peut-on se ramener au cas d'un mur avec production de chaleur interne avec une puissance volumique P?Auquel cas il faudrait se donner une expression pour P(x) à l'intérieur du mur.
cordialement

[invited49614ed]

Bonsoir,

Oui on pourrait, mais cela voudrait dire établir en modèle pour le mur. Chose sur laquelle le chercheur que j'ai contacté à travaillé trois ans durant! J'ai trouvé un exercice semblable ici :
http://docinsa.insa-lyon.fr/polycop/...d=160504&id2=6
(cf avant dernière page du document) qui présente un problème similaire.

Je pense que je vais m'y intéresser mais je ne suis pas sûr de pouvoir le résoudre seul... Les cours de l'INSA Lyon disponibles sur internet m'ont beaucoup aidés à ce propos!
D'autres exercices dans ce document détails d'autre situations qui pourraient nous intéresser.

[jason513]

Bonjour,
Dans l’exemple cité en référence dans le document je trouve une loi de décroissance exponentielle.
Pour la température du PCM lorsque l’on supprime l’éclairement et que tout est liquide :

Avec
Ou encore
Avec =1,34 E5 s
Tinf1=20 °C Tm=50 °C L=0,1 m c=2000 J/kgK ro=900 kg/m3 h1=20 W/m2°C hm=10 W/m2°C
J’obtiens un temps t=4 heures environ pour atteindre 30°C
Le flux Phi de chaque côté du mur est

Ce qui donne un flux moyen libéré de Flux=120 Watts/m2
Voilà les résultats que j’obtiens
cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited49614ed]

Merci, je vais essayer d'établir la dernière formule.

Avec les résultats d'expérience que j'ai je trouve des constantes très différentes! Mais je ne pense pas que ça soit très gênant. Ce qui me semble un peu surprenant est de considérer Tm constant. Mais ça colle bien avec les courbes obtenues.

Merci, vous m'aurez vraiment beaucoup aidé!

[invited49614ed]

Re-bonjour,

Quand j'ai essayé d'établir la relation avec les mêmes hypothèses que l'énoncé j'ai obtenu :
τ = (1/2)*(ro*C*L)*( 1/(h1+hm) )

Je ne comprend pas l'erreur, pour moi l'expression du flux entrant est :
h1*S*(Tinf,1 - T(t)) + h2*S*(Tinf,2 - T(t) )

et celle du flux sortant :
-hm*S*(Tinf,2 - T(t) ) -hm*S*(Tinf,1 - T(t) )

Ensuite il faut se servir du fait que h1 = h2 et Tinf,1 = Tinf,2.

Le problème c'est que dans mon cas on a Tinf,2 qui dépend de t. J'imagine que cette approche est alors impossible...

[jason513]

Bonjour,
J’ai écrit

Avec

on a T>Tinf1 et T>Tinf2
Le flux est sortant de chaque côté du mur
cordialement

[jason513]

On a Phi1=-hmS(T-Tp1)=h1S(Tp1-Tinf1) continuité du flux(pour chaque côté du mur) ou Tp1=température de paroi

avec
ensuite on utilise
pour obtenir l'expression du post précédent
cordialement