Conductivité

[chaudfroid64]

Bonjour,
J'ai un petit soucis. Je dois calculer le transfert de chaleur à travers une paroi d'usine. Cette parois est du bardage sandwich ONDATHERM, j'ai chercher sur les plan de construction le type exacte mais pas trouver. C'est quasiment ca:
http://www.google.fr/imgres?imgurl=h...=0CGMQrQMwHzhk
Avec un genre d'isolant à l’intérieur et à nouveau un plaque métallique après.
Le problème est que le bâtiment est assez vieux (1970) donc je ne suis pas sur que les matériaux et l'isolant à l’intérieur soit les mêmes.
Et comment déterminer la conductivité thermique K sachant que l'épaisseur n'est pas la même partout?
Merci d'avance
-----

[Boumako]

Bonjour

Une solution simple pourrait consister à mesurer la différence de température de chaque coté, par contre il faut une camera thermique, as tu la possibilité d'en utiliser une ?
L'autre solution est de faire une approximation, connaissant la nature et l'épaisseur de l'isolant.

[lesochalien9]

Toi aussi des problème de transfert de chaleur?
C'est pas ton K le problème ca va être ton R (résistance thermique)

[chaudfroid64]

Oui je me suis tromper c'est la résistance qui va poser problème.
Boumako j'ai la possibilité d'utiliser une caméra thermique. C'est une FLIR b50 il me semble mais je n'en ai jamais utiliser donc je ne sais pas quelles sont tout les paramètre que l'on peut observer. En plus, j'aurais bien aimer une approche mathématique aussi mais le faite que ça soit un bardage me pose problème (surface non uniforme).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Boumako]

Ce n'est pas compliqué, il suffit de mesurer une température moyenne d'un coté, puis de l'autre. Si tu veux une approche mathématique pourquoi ne pas faire les 2 ?
Ici seule l'épaisseur d'isolant sera significative devant les 2 couches de métal.

[chaudfroid64]

Je ne vois pas trop ou tu veux en venir. En utilisant q=-k*S*DT ? Puis je détermine k?
J'ai oublier de préciser un paramètre, c'est que je dois calculer ça dans des conditions hivernales. Est ce que je peux faire les mesures avec le capteur thermique, chercher k est ensuite recalculer le flux de chaleur avec un température extérieur de 0°C par exemple?

[Boumako]

Oui, en utilisant la 2eme approche (connaissant l'épaisseur d'isolant), sinon la démarche est inverse en effectuant des mesures : On part d'une différence de température entre les 2 faces, et on remonte à la conductivité de la plaque.

[chaudfroid64]

ok très bien. Avec le capteur thermique, à par les température, à tu une idée de se qu'on peut avoir d'autre?

[Boumako]

La camera permet de voir si la température est bien homogène, sans quoi cette approche est impossible. Ceci dit malgré le profil compliqué des parois je pense que la conductivité reste a peu près la même partout, donc il serait presque possible de le faire avec un simple thermomètre à contact.

[chaudfroid64]

Ok merci de toutes tes réponses. Donc je néglige la conductivité des parois métalliques et je prend en compte que celle de l'isolant?

[Boumako]

Oui, mais il faudra aussi prendre la conductivité des couches d'air de chaque coté de la plaque pour faire un calcul de déperditions. On prend un équivalent de 8W/m².°C coté intérieur et 25W/m².°C coté extérieur (la valeur est plus haute car il y a plus de mouvement d'air).

Une fois que tu as déterminé la conductivité de la plaque il faut alors prendre une valeur globale, qui permettra de connaitre la puissance dissipée en fonction des températures intérieure et extérieure.

[chaudfroid64]

Sa y est je suis perdu ^^ j'ai pas tout compris ce que tu m'a dit

[Boumako]

Le plus simple serait que tu suives ce lien : http://www.tekimmo.com/coefficient-U.htm
Si tu as des questions j'y répondrai ensuite.

[chaudfroid64]

Très bien merci, je regarderai sa ce week end.

[chaudfroid64]

Je up ce topic!
J'ai réaliser mes mesure ce matin assez tot .
Une température intérieur de 20°C
Température de paroi intérieur 17°C
température exterieur de 5°C tout comme la température de paroie.
J'ai trouver un K d'environ 1.6W/m².K
Ce résultat est t'il cohérent?

[chaudfroid64]

Je me suis tromper c'est U qui vaut 1.6W/m².K
Quelle est la différence entre U et k?

[Boumako]

Oui cette valeur me parait cohérente. Il faudrait comparer avec la théorie : Quelle est l'épaisseur d'isolant entre les plaques ?
Qu'est ce que tu appelles k ?

[chaudfroid64]

Voilà mon problème actuellement. Ce bâtiment est vieux (années 70) malgré toutes mes recherches, je n'ai pas pu trouver l'épaisseur de l'isolant. Je sais juste que c'est un bardage panneaux sandwich ONDATHERM mais les seul que j'ai trouver son récent et n'on rien à voir avec ceux d'il y a 40 ans je pense.Même l'épaisseur de couches d'acier je ne les ai pas! J'ai même regarder dans les plans de construction.
Ce que j'apelle k c'est la conductivité thermique, exprimée dans la même unité que U.

[chaudfroid64]

PS: il est à peu près de cette forme:
http://www.constructalia.com/francai...ierba_425036_b

[chaudfroid64]

J'ai fait quelques mesure. J'ai environ 10cm d'isolant , probablement de laine de verre ou laine de roche.
Mon bardage à une hauteur de 3cm et les creux font 4.5cm. Les "grands rectangles" ont une largeur de 10cm.

[Boumako]

Avec 10cm d'isolant type laine de verre tu devrais logiquement avoir une valeur maximale de 0.04 / 0.1 m = 0.4W/m²K. Ceci dit si l'isolant est ancien il peut être moins performant, humide, peut être qu'il y a des ponts thermiques etc.
Faute d'informations supplémentaires je pense que tu peux utiliser la valeur que tu as calculé.

[chaudfroid64]

Oui j'ai prix en compte aussi les mm d'épaisseur de tôle. et pour la laine j'ai pris 0.045 je ne sais pas si c'est de la laine de verre ou de la laine de roche donc environ 0.43 W/m².K . Les deux conductivités sont proches.
J'ai trouver une perte de environ 4500W pour une surface de 700m².
Mais par contre il y a une baie vitrée qui fait environ 1m de hauteur sur 60m de long. En calculant les pertes par la vitre je trouve quelque chose d'assez "gros" par rapport au pertes du mur. Il me semble que c'est seulement un simple vitrage ( je revérifierai) mais en gros pour 60m² de vitre j'ai environ 160000W pour un DT de 15°C. C'est aussi conséquent pour une vitre de type simple vitrage?

[Boumako]

Attention, de chaque coté de la paroi il y a des couches d'air très fines qui vont également faire office d'isolant. Coté interne cette couche a une résistance thermique de 0.125 m²K/W (la valeur que tu retrouve dans la formule du lien cité plus haut), et coté externe elle vaux 0.04m²K/W.
A la valeur de résistance thermique de ta vitre il faut donc ajouter ces 2 interfaces.

[chaudfroid64]

Oui , sa change completement tout les résultats je passe de 160000 à 5500 W. Un peu plus plausible quand même je pense.
Cette couche d'air est présente sur toutes les paroies?
On peut la négliger dans les calcul si on à un isolant assez important?

[chaudfroid64]

Finallement encore une erreur de ma part. C'est du double vitrage du type 3x12x3mm
Avec la présence des 12mm air je peut négliger les couches fines d'air présente sur les 2 faces de la vitre. Je m'en sors avec une puissance de 2000W environ

[chaudfroid64]

Je up ce topic, j'ai une petite question.
Un flux d'air de température Tf rentre dans un cylindre de diamètre D et de longueur L connu à une vitesse v connue. Ce cylindre à une température de paroie Tp.
Comment déterminer la température a la sortie de ce cylindre ?
J'ai déja calculer le nombre de Reynolds,Prandtl et Nusselts.
Merci de votre aide

[chaudfroid64]

J'ai mal poser ma question , je connais la température d'entrée et de sortie et il faudrait que je determine L

[Boumako]

Bonjour

Si tu as calculé le Nusselt alors h vaux 0.026 *Nu/D (diamètre de la conduite, en supposant que le diamètre soit faible devant la longueur de conduite). Tu calcules le flux de chaleur qui est fonction de h, de la surface d'échange et du Dt moyen (Dt entrée +Dt sortie / 2) avec flux = surface * Dtmoyen * h.
Ce flux produit une élévation de température de l'air, avec flux = débit massique * Cp air * Dt (sortie - entrée). Il faut alors effectuer un calcul itératif pour obtenir l'égalité des 2 équations.

Si tu connais déjà le Dt alors tu dois calculer la surface S = flux / (h * Dt moyen), ou DTLM pour être tout à fait rigoureux.

[chaudfroid64]

Bonjour

Si tu as calculé le Nusselt alors h vaux 0.026 *Nu/D (diamètre de la conduite, en supposant que le diamètre soit faible devant la longueur de conduite). Tu calcules le flux de chaleur qui est fonction de h, de la surface d'échange et du Dt moyen (Dt entrée +Dt sortie / 2) avec flux = surface * Dtmoyen * h.
Ce flux produit une élévation de température de l'air, avec flux = débit massique * Cp air * Dt (sortie - entrée). Il faut alors effectuer un calcul itératif pour obtenir l'égalité des 2 équations.

Si tu connais déjà le Dt alors tu dois calculer la surface S = flux / (h * Dt moyen), ou DTLM pour être tout à fait rigoureux.

Bonsoir,
Pour le Dt entrée et Dt sortie tu veux juste dire T entrée et T sortie non?
Tu entend quoi par calcul "itératif"?
Mon problème c'est ma longueur en fait, la longueur qu'il me faudrait pour passer par exemple de 5°C à 10°C avec une paroi qui est environ a 100°C.
Merci d'avance

[Boumako]

Le dt entrée est la différence entre le coté chaud et froid en entrée, ici 100 - 5 = 95°C, coté sortie on a donc 100 - 10 = 90°C, ce qui nous fait une différence de température moyenne tout le long de la conduite de (95 + 90) / 2 = 92.5°C

Je ne connais pas la vitesse de ton air, donc je ne peux pas calculer h ; admettons qu'il soit égal à 30W/m²K et que tu ai besoin d'une énergie égale à 1000W pour réchauffer ton air.
Pour calculer la surface nécessaire tu utilises la formule plus haut S = 1000 ( 30 * 92.5) = 0.36m². Si ta conduite a un diamètre de 0.05m alors il faudrait une longueur égale à 0.36 / (0.05 *pi ) = 2.3m