Bonjour à tous,
Actuellement en Master 2 d'Archéologie Sciences pour l'archéologie, j'étudie les structures d'époques modernes et contemporaines appelées glacières et nivières. Ces dernières servaient à stocker, comme leur nom l'indique, de la glace et de la neige.

Dans l'article suivant, https://books.openedition.org/pupvd/26827, les auteurs tentent, dans le cadre de l'étude d'un puits à glace, de calculer le temps que prendrait la masse totale de la matière première stockée à l'intérieur pour fondre.
Voici l'énoncé de la partie concernant le "modèle thermique d'un puits à glace" :

"En partant de l'exemple du puits à glace de Neulos (figure 4), le modèle thermique du puits représenté figure 5 a été retenu. Son volume en partie utile, de 196 m³ permet le stockage de 180 tonnes de glace.

Un mur accolé à la terre extérieure, en maçonnerie d'épaisseur de 0,6 m est construit comme le représente la figure 6. Des matériaux, de type paille ou branchages, d'une épaisseur de 10 cm séparent la glace du mur.

Les trois types de transferts thermiques décrits ci-dessus sont retenus pour l'analyse :
- la conduction à travers la terre prise à une température de 15°C et le mur de briques ; en considérant le mur en brique en contact avec la terre à la même température que celle-ci, l'équilibre thermique étant atteint, les seuls transferts à considérer ne sont que ceux dans l'épaisseur d'air.
- Au niveau de l'isolant ou paille (ou branchages), si l'épaisseur des matériaux placés entre le mur et la glace est de 10 cm, l'air étant quasi immobilisé dans les matériaux poreux, on peut considérer que la conductivité équivalente est de 0,12 W/m°C.
- L'air étant immobile le long des parois mur-paille ou paille-glace, on retient un coefficient de convection h convection égal à 5 W/m2°C.

Comme précédemment, le coefficient d'échange global hg est :
1/hg = 1/5 + 0,1/0,12 donc hg = 1,03 W/m2 °C.

La surface de glace échangeant avec son isolant étant de 157 m2, un flux de chaleur de 2 425 W pénètre du sol vers le stock de glace, la température du sol étant au maximum de 15°C (en été) ; si cette température est de 10°C (hiver-printemps), ce flux serait de 1 616 W.

Pour fondre l'ensemble du stock de glace, il faudrait donc, pour des conditions uniquement estivales (2 425 W ou J/s) : 330 x 180 000 000 / 2 425 x 3 600 x 24 x 30 = 9,45 mois en considérant les 180 T de glace, le passage des secondes en mois. Dans les conditions hiver - printemps, ce temps serait de 14,18 mois.

On peut donc considérer que, si la glace est mise en place en février, 4 mois conduisent à une fonte de glace de 50,7 T, 3 mois supplémentaires à une fonte de 41 T. En conclusion, début octobre, 91,7 T ont fondu, laissant en place : 88,3 T... si aucun prélèvement n'était opéré.

De toute manière, il est démontré que ce type de puits à glace, grâce à ce type d'isolation rudimentaire, mais efficace, permet une conservation aisée de 50 % de la glace stockée sur 7 mois."

J'aimerais reprendre leur raisonnement et calculs pour tenter de l'appliquer au site que j'ai fouillé fin mars. Il s'agit de deux puits à neige situés dans un même bâtiment, dans la commune de Ville-di-Pietrabugno en Haute Corse.

Ces derniers sont creusés dans le sol et bâtis à l'aide de moellons de schiste, liés avec un mortier de chaux. Ils font chacun 6m de diamètre pour 4m de profondeur et les parois sont de 2,40m d'épaisseur, pouvant accueillir entre 3390 et 5650 kg de neige (en fonction du tassement). Il est probable qu'une couche de paille ou de matières végétales d'environ 10cm, recouvrait les parois et le fond des puits pour isoler encore plus la neige.

Tenter ce genre de calculs me permettrait d'estimer approximativement le taux de perte durant la période de stockage dans la nivière (3-4 mois).

Je dispose des coefficients de conductivités des matériaux utilisés mais je ne comprends pas vraiment comment les mettre en œuvre (1,5 W/mK pour le schiste, 0.05 W/mK pour la paille et dans l'article, la température du sol est estimée entre 10 et 15degrés Celsius). Je pense avoir compris qu'il fallait calculer le coefficient de transfert thermique global mais je ne suis pas sûr et je comprends pas non plus la formule.
Dans l'article, les auteurs obtiennent « 2 425 W ou J/s » mais ils n'expliquent pas comment ce résultat est obtenu.

Merci d'avance à tous pour vos réponses.