Résistance thermique isolant

[invite084bbb07]

Bonjour,

Je dois réalisé un calcul thermique d'un mur avec un isolant, mais j'ai un sérieux doute et c'est pourquoi j'ai besoin d'un petit conseil!

En fait, je dois calculer la résistance thermique d'un mur d'une épaisseur de 30 cm avec un isolant (laine de verre) de 20 mm d'épaisseur. Après, avoir regarder sur le net, j'ai pu constater que Rth laine de verre = 1 m².K/W.

De ce fait, je voudrais savoir si je dois faire le rapport de cette Rth par rapport à la surface que j'utilise pour isoler le mur ou bien tout simplement je prends Rth isolant = 1 m².K/W pour que je puisse calculer ma résistance thermique équivalente?

Merci.
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[invite9457c63b]

tu peux tout faire sur 1m², seulement à la fin ton résultat vaudra pour 1m²

[invite2313209787891133]

Bonjour

D'où sort cette valeur de 1 ? 20mm de LDV ça me semble vraiment très peu, généralement on utilise 10 à 30cm.
Le mur de 30cm d'épaisseur est fait en quelle matière ?

[invite084bbb07]

Bonjour,

La valeur Rth laine de verre provient d'un fabricant. Le mur de 30cm d'épaisseur est réalisé en brique.

Vous me conseillerez plutôt de faire le rapport de cette Rth par rapport à la surface que j'utilise pour isoler le mur ou bien tout simplement de prendre Rth isolant = 1 m².K/W afin d'avoir un résultat le plus cohérent possible?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite9457c63b]

Fais tous les calculs pour 1m²
1) On se represente mieux avec 1m²
2) tu a juste a multiplier par ta surface à la fin et si elle varie ça ne te fais pas tout refaire.

[invite2313209787891133]

Il faut plutôt calculer la résistance thermique à partir de l'épaisseur utilisée, ici 20mm, et la conductivité réelle de la laine (0.04W/m²°C ; source ici : http://fr.wikipedia.org/wiki/Conduct...mique#Isolants)
On obtient une conductivité égale à 0.04 / 0.02 = 2W/m²K, ou une résistance de 0.5m²K/W.

[invite084bbb07]

J'ai réalisé deux calculs différents :
Rth totale = Rth convection isolant + Rth conduction isolant + Rth conduction mur + Rth convection mur. (je néglige le rayonnement).

De ce fait, j'obtiens deux résultats différents :
1) J'ai pris pour l'isolant une Rth =1m².K/w pour la convection et la conduction et Je trouve une Rth totale = 1,30m².K/W
2) J'ai multiplié Rth isolant conduction et convection par la surface et je trouve Rth totale = 2,60m².K/W.

Et maintenant je me demande lequel résultat est le plus proche de la réalité? vous avez une idée?

[invite2313209787891133]

Il faudrait détailler les calculs pour te dire si c’est correct ou pas.

Pour la face interne tu prends une valeur de R=0.125, pour la face externe R=0.04 si le mur est exposé à l'extérieur, sinon 0.125 (il s'agit de valeurs normalisées).
Pour le mur de briques tout dépend de la nature de celle ci, avec des briques ordinaires on prend R=0.5.
On arrive donc à un total (en prenant les R dans l'ordre de l'intérieur vers l'extérieur) de 0.125 + 0.5 + 0.5 + 0.04 = 1.1365m².K/W, ou U = 0.86W/m²K

[invite084bbb07]

Merci de ta réponse.

Toutefois, j'aurai une autre question. Je cherche la résistance thermique d'un isolant de type polyéthylène cellulaire. Je n'arrive pas à trouver cette valeur sur internet.
Cependant j'ai trouvé la valeur de sa conductivité thermique = 0.034 W·m-1·K-1. Sachant que je veux l'utilisé pour un isolant de 20mm cela fait donc une RTH = 0.034 / 0.02 = 1.7m².K/W?
Vous pensez que c'est bon?

[invite084bbb07]

Re,

J'aurai une autre question (encore)!

Lorsque l'on trouve une valeur d'une résistance thermique de n'importe quel isolant sur le site d'un fournisseur, cette dernière est-elle la même pour une RTH de convection et une RTH de conduction?

[invite2313209787891133]

Non, la valeur donnée est exprimée en W/mK (ou Wm-1K-1) ; il s'agit d'une conductivité thermique pour 1m de surface et 1m d'épaisseur d'isolant.
En divisant par l'épaisseur on trouve la conductivité thermique (notée U) pour 20mm, donc 1.7W/m²K.
Pour trouver R il faut calculer 1/U, et le résultat est exprimé en m²K/W

[invite2313209787891133]

Re,

J'aurai une autre question (encore)!

Lorsque l'on trouve une valeur d'une résistance thermique de n'importe quel isolant sur le site d'un fournisseur, cette dernière est-elle la même pour une RTH de convection et une RTH de conduction?

Il faut considérer que la chaleur traverse plusieurs "couches":
- La couche d'air à la surface du mur, qui a toujours une valeur de R=0.125
- La couche "solide", qui peut elle même être composée de plusieurs couches de nature différentes
- La couche externe, qui a toujours une valeur de R=0.04.

Il suffit d'additionner les valeurs de R pour trouver Rtotale.

[invite084bbb07]

Non, la valeur donnée est exprimée en W/mK (ou Wm-1K-1) ; il s'agit d'une conductivité thermique pour 1m de surface et 1m d'épaisseur d'isolant.
En divisant par l'épaisseur on trouve la conductivité thermique (notée U) pour 20mm, donc 1.7W/m²K.
Pour trouver R il faut calculer 1/U, et le résultat est exprimé en m²K/W

J'ai effectué des recherches sur le net et j'ai trouvé pour un isolant de type polyéthylène cellulaire un coefficient de transmission thermique (U) de 1.7 pour une épaisseur de 20mm à une température de 10°C. Donc si je comprends bien ce que vous me dites, la RT de cet isolant sera 1 / 1.7 = 0.58 m².K/W.

Le fournisseur me donne le coefficient de transmission thermique pour une température à 10°C, mais imaginons que j'utilise mon isolant pour une température à 5°C donc mon coefficient ne sera pas le même?

[invite084bbb07]

De plus, si dans la documentation fournisseur il indique une RTH = 1.21m².K/W pour un isolant de 20 mm.

Donc ma question est la suivante : Si j'ai un mur qui à une surface de 0.65m² (valeur totalement arbitraire), je dois faire le rapport de la RTH par rapport à la surface? Ce qui me ferait 1.21*0.65 = 0.7865m².K/W

C'est bien cela?

[invite2313209787891133]

La valeur de résistance thermique évolue un peu avec la température, mais pour des matériaux courants, et dans la plage des températures ambiantes (disons -10 à 50°C) elle évolue tellement peu que l'on peut le négliger.

Donc ma question est la suivante : Si j'ai un mur qui à une surface de 0.65m² (valeur totalement arbitraire), je dois faire le rapport de la RTH par rapport à la surface? Ce qui me ferait 1.21*0.65 = 0.7865m².K/W

Non.
Il faut bien distinguer 2 notions différentes :
- La valeur de résistance thermique, exprimée en m²/WK (ou m²/W°C, cela revient au même) qui n'a qu'un seul intérêt : Pouvoir additionner les valeurs de R directement pour calculer une R globale.
- La valeur de U globale (qui est aussi égale à 1/R globale) exprimée en W/m²K.

Pour calculer les déperditions de chaleur on multiplie la valeur de U par la surface, puis par la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur. On peut vérifier que des W/m²K multiplié par des K font bien des W/K, qui multiplié par une différence de température en K font des W.

Je ne sais pas si je suis très clair...

[FC05]

Donc ma question est la suivante : Si j'ai un mur qui à une surface de 0.65m² (valeur totalement arbitraire), je dois faire le rapport de la RTH par rapport à la surface? Ce qui me ferait 1.21*0.65 = 0.7865m².K/W

C'est bien cela?

Non, pour faire plus rapide que Dudulle, il faut diviser par la surface, ce qui donne une résistance thermique en K/W.

Remarque : plus la surface est grande et plus la résistance thermique sera faible et plus il y aura de déperdition de chaleur.

[invite2313209787891133]

Oui on peut aussi diviser par la surface, mais personnellement je déconseille d'utiliser cette notion de R pour les calculs, que je trouve non intuitive.