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Résistance thermique

Posté par
amelia74
11-04-14 à 11:16

Bonjour,
j'aurais besoin d'un petit peu d'aide en physique si c'est possible pour réaliser mes exercices :

Monsieur X souhaite réaliser des économies d'énergie. Pour cela il décide de refaire l'isolation de sa maison par l'extérieur en posant une couche d'isolant en polystyrène.

Composition des murs de l'intérieur vers l'extérieur :

- Placoplatre de 3 cm d'épaisseur de conductivité thermique placo = 0.45W (m.K)
- Couche d'air de résistance thermique Rair = 0.16 m².K/W
- Briques de résistance thermique Rbrique = 0.38m².K/W

Pour l'isolation de ces murs il a le choix entre deux types de polystyrène :

Polystyrène 1, noté PP1 de 90 mm d'épaisseur et de conductivité thermique 1 = 0.030 W/(m.K)
Polystyrène 2, noté PP2 de 120 mm d'épaisseur et de conductivité thermique 2 = 0.042 W/(m.K)

1. Calculer la résistance thermique du mur avant isolation. Arrondir à 10^-3.

2. Calculer la résistance thermique R1 du polystyrène PP1 et la résistance thermique R2 du polystyrène PP2, Arrondir à 10^-3.

3. Avec quel polystyrène sont réalisées les isolations des murs dont les résistances thermiques ont pour valeurs Rmur1 = 3.607m².W/(m.K) et Rmur2 = 3.464m².K/W

4. Il choisit le polystyrène PP1. Il décide de comparer avec une isolation en laine de verre. Calculer l'épaisseur d'une couche de laine de verre qui aurait la même résistance thermique que la couche de polystyrène PP1.
La conductivité thermique de la laine de verre est verre = 0.052W/(m.K)

Posté par
krinn Correcteur
re : Résistance thermique 11-04-14 à 12:23

bonjour,

dans le cas de parois planes (et parallèles) quelle est la formule donnant la résistance thermique (surfacique) en fct de l'épaisseur e et de ?

Posté par
amelia74
.... 11-04-14 à 13:23

R=e/

Mais je n'ai que l'épaisseur du placoplatre pas celle des autre composant comment je fais ??

Je comptais additionner placoplatre + couche d'air + briques / placoplatre + couche d'air + brique

Mon résonnement est bon ??

Posté par
krinn Correcteur
re : Résistance thermique 11-04-14 à 13:48

lorsqu'on associe des parois planes en série on additionne les résistances thermiques
ici il faut donc calculer Rplaco puisque tu connais déjà Rair et Rbrique

et Rmur est la somme des 3

Posté par
amelia74
.... 11-04-14 à 14:01

Daccord mais comment je fais .... ??

Posté par
J-P
re : Résistance thermique 11-04-14 à 15:02

1)

Lambda en W.m^-1.K^-1

Pour placoplatre : Rplaco = 1/Lambda * e = 1/0,45 * 0,03 = 0,067 m².K/W

Mur sans isolant ajouté : Rth = 0,067 + 0,16 + 0,38 = 0,607 m².K/W
---

2)

R poly1 = 1/0,03 * 90.10^-3 = 3,000 m².K/W
R poly2 = 1/0,042 * 120.10^-3 = 2,857 m².K/W
---
3)

Avec poly 1: Rmur = 0,607 + 3 = 3,607 m².K/W
Avec poly 2 :Rmur = 0,607 + 2,857 = 3,464 m².K/W
---
4)

On veut Rlainedeverre = 3,000 m².K/W
--> 1/0,052 * e = 3
e = 0,156 m
e = 156 mm
-----
Recopier sans comprendre est inutile.

Sauf distraction.  

Posté par
amelia74
.... 14-04-14 à 10:26

Bonjour,
Merci beaucoup mais peux-tu m'expliquer pourquoi tu fais ces calculs enfin m'expliquer l'exercice .... ??
Merci

Posté par
J-P
re : Résistance thermique 14-04-14 à 10:48

Avec R la résistance thermique surfacique de la paroie (en m².K/W)
e étant l'épaisseur de la paroie (en m)
\lambda étant la conductivité thermique du matériau de la paroie (en W.m^-1.K^-1)

On a le relation R  =\frac{e}{\lambda}
-----
Si un mur est constitué de plusieurs paroies qui se suivent, (par exemple ; une couche de placo suivie d'une couche d'air, suivie d'une couche de briques suivie ...), alors la résistance thermique surfacique du mur est la somme des résistances thermiques des différentes "couches" constituant ce mur.

L'exercice donné est une application directe de ce que je viens d'écrire ci-dessus ... et qui est aussi, évidemment, dans tes cours.



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