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Radiateur/thermostat
Bonsoir,
dans le cadre d'un projet de classe, je suis amené à me poser des questions sur les radiateurs. En fait, je voudrai savoir s'il existe une relation entre la surface qui chauffe et la température ?
Je m'explique : j'ai fait une série d'expériences avec une thermistance et j'ai finalement obtenu un relation entre la valeur de la thermistance et la température. Le soucis c'est que je ne sais pas du tout comment exploiter ces résultats puisque lors des expériences c'est moi qui a fait plongé la thermistance dans l'eau, que j'ai fait changée de température! Je ne sais pas du tout vers quoi m'orienter à présent sachant qu'à la fin j'aimerai bien "généraliser", c'est a dire de pouvoir dire : je veux chauffer ma chambre à 20 degrés pile, sachant que le radiateur fait telle surface, je peux l'arreter a 19.7 degrés car la surface va dégagé encore 0.3 degrés à partir du moment où il sera arrêté. (19.7 c'est un exemple)
Voilà j'espère avoir été assez clair dans mes sombres explications, merci d'avance pour une réponse !
Bonsoir
je voudrai savoir s'il existe une relation entre la surface qui chauffe et la température
Il existe des radiateurs très différents, de modélisations plus ou moins compliquées... Si le tien peut être assimilé à un solide maintenu à une température Ts par effet Joule ou par circulation d'eau chaude, si la température de l'air ambiant est Ta, la puissance thermique fournie par le radiateur à l'air peut s'écrire, conformément à une loi de Newton :
Pth=h.S.(Ts-Ta)
Pth désigne la quantité de chaleur fournie par le radiateur à l'air par unité de temps.
S est l'aire de la surface de contact entre le solide et l'air ambiant
h est une constante qui, en absence de convection forcé, présence de ventilateur pour homogénéiser la température dans la salle par exemple, est de l'ordre de 10W.K-1.m-2
la surface va dégagé encore 0.3 degrés
Attention à ne pas confondre température et quantité de chaleur (énergie thermique).
Pour maintenir une température Ta proche d'une valeur de consigne Tc avec un radiateur électrique, on utilise un thermostat à"hystérésis" : un thermostat coupe le courant dès que la température atteint une valeur Tc+
T : le radiateur continue à chauffer : la température continue à monter un peu puis diminue : le thermostat rétablit le courant dès que Ta atteint Tc-T et ainsi de suite. La température fluctue ainsi au voisinage de la température Tc . Un simple thermostat : courant si Ta<Tc, pas de courant si Ta>Tc conduirait le radiateur à s'allumer et s'éteindre en permanence, ce qui provoquerait une usure prématurée du thermostat et du radiateur.
Pour mettre tout cela en équation, il faudrait avoir étudié le programme de thermo, en particulier,la notion de capacité thermique, la conduction et la convection thermiques.
Quand on "coupe" par un thermostat, le radiateur va encore apporter de la chaleur dans la pièce ...
Cette quantité de chaleur dépend très fortement du type de radiateur (entre autres choses). (A eau chaude, à bain d'huile, à résistances sans accumulateur de chaleur ...)
Mais, il faut aussi tenir compte des déperditions de la pièce chauffée (Surface et compositions des murs, planchers et plafonds mais aussi température de la pièce et à l'extérieur (pas forcément la même vers toutes les surfaces vers l'extérieur de la pièce).
Bref, sans une multitude de données et des calculs parfois longs (bien que sans difficultés théoriques), il serait bien hasardeux de "prévoir" quand arrêter le radiateur par thermostat juste quand il faut pour que par "inertie thermique" la pièce arrive à une température donnée.
Il existe des systèmes de régulation plus sophistiqués que un simple ON-OFF par thermostat pour "s'approcher" au mieux d'une température fixe (ou presque) dans un pièce.
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