TD2 Thermique de Batiment [PDF]

Zitiervorschau

Année universitaire 2021-2022

1/2Module : Thermique de Bâtiment Série TD2 EXERCICE 1 Dans un tube cylindrique en cuivre de 1m de longueur, de 1,5cm de diamètre et de (1/8)mm d'épaisseur (Re-Ri=e; Re+Ri≅D) circule un courant électrique de 140A. La résistivité du cuivre (ρ=1,7µΩcm).

L

1- En sachant que la résistance thermique R = ρ , calculer la puissance dissipée par S

effet Joule? 2- Cette énergie est rayonnée par la surface extérieure du tube à la température de 683 K. Calculer l’émissivité du cuivre.

EXERCICE 2 Pour chauffer une pièce d'un appartement, on se sert d'un radiateur cylindrique de 2,5cm de diamètre et de 60cm de longueur. Ce radiateur rayonne comme un corps noir et émet une puissance de 1,5KW. 1234-

Calculer sa température. Calculer la longueur d'onde pour laquelle sa luminance est maximale. Quelle devrait -être sa température pour que cette longueur d'onde soit 2,3µm? Quelle serait alors sa puissance dégagée?

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EXERCICE 3 Une surface de 2 cm² rayonne comme un corps noir à la température de 1500C. Calculer : 1- La puissance totale rayonnée dans l'espace. 2- Sa luminance énergétique. 3- La longueur d'onde pour laquelle le rayonnement est maximal.

EXERCICE 4 On étudie l'équilibre thermique d'un local non chauffé entouré de tous côtés par des locaux chauffés, sauf une façade donnant sur l'extérieur et le plancher sur vide sanitaire. Le local peut être décrit par les schémas suivants : Coupe Elévation :

Coupe Plan :

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Données : 

Les caractéristiques des éléments de constructions (parois) sont les suivantes :

- planchers : dalle béton, épaisseur = 14 cm , λ= 1,75 W.m-1.K-1, - porte : coefficient global d'échange Uporte= 3 W.m-2.K-1 , - cloison de fond : coefficient global d'échange Ufond=2,1 W.m-2.K-1 , - fenêtre en vitrage simple épaisseur= 3 mm ; conductivité λ= 1,15 W.m-1.K-1 ; 

La composition de chaque paroi latérale en briques est la suivante :

- brique creuse NFP 13-301 3 alvéoles, épaisseur = 15 cm, résistance thermique unitaire Rbrique= 0,35 m2.K.W-1, - enduit plâtre de chaque côté, épaisseur = 1,5 cm ; conductivité = 0,5 W.m-1.K-1 ; 

La composition du mur de façade est la suivante :

- enduit mortier extérieur, épaisseur= 1 cm ; conductivité λ = 1,15 W.m-1.K-1, - blocs creux béton, épaisseur= 20 cm, résistance thermique unitaire Rbloc= 0,23 m2.K.W-1, - isolation intérieure polystyrène extrudé, épaisseur = 3 cm ; conductivité = 0,035 W.m-1.K-1 ,

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- enduit plâtre intérieur, épaisseur= 1 cm ; conductivité λ = 0,5 W.m-1. Sachant que le bilan du transfert thermique à travers toutes les parois entourant le local est :

Avec :

 Calculer la Température Ti à l’intérieur du local. On donne la valeur des résistances thermiques par convection pur des différents types de parois :

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