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Mes estimations du confort d'été des isolants >>>

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Membre super utile Env. 10000 message Lyon (69)
Voilà, j'ai voulu en avoir le coeur net sur les phénomènes de déphasage thermique, capacité calorifique de l'isolant etc...

Donc j'ai essayé de chiffrer par un calcul sur ordianteur, les différences de température dans une pièce sous les combles, en été, en fonction de l'isolant utilisé.

J'ai pris trois exemples:

De la laine de verre banale à 16 kg/m3,
de la ouate de cellulose à 55 kg / m3,
de la laine de bois à 50 kg/m3.

Dans ces 3 cas, épaisseur 25 cm ce qui correspond à une résistance thermique de 6 m2.K / W.

Ensuite deux hypothéses d'inertie de la pièce:

Une inertie "normale" avec une chape béton de 5 cm et un plafond et des cloisons BA13.
Une inertie "faible" sans chape béton. Je n'ai pas tenu compte des murs.

J'ai fait la simulation avec un logiciel que j'utilise au boulot pour simuler des circuits électriques (PSPICE). Il suffit de remplacer les résistances thermiques par des résistances électriques et les inerties thermiques par des capacités électriques. Les températures sont équivalentes à une tension électrique. Un peu compliqué à comprendre pour un novice, mais en principe, pas de lézard.

L'isolant est représenté par 10 "tranches" successives de 2.5 cm d'épaisseur de R et de C convenables,

J'ai mis deux sources de chaleur :

- une température extérieure vaiant de 20°c à 6 h du matin à 30 °C à 18 heures (canicule "légère").
- un apport solaire de 6 h du mat à 18 h qui surchauffe progressivement le toit de 20°c au dessus de la température extérieure. Maximum à 14 h.

J'ai aussi rajouté une ventilation forcée éventuelle entre 9 h du soir et 9 h du matin, avec un débit de 300 m3 /h pour 100 m2.

L'usine à gaz fonctionne.

Voici les résultats en résumé (je pourrais mettre les graphiques, mais ça serait lassant), ce sont les températures mini-maxi dans la pièce quand le régime d'équilibre est atteint au bout de quelques jours.:

Cas N°1 : inertie normale et pas de ventilation nocturne. La pièce complètement fermée toute la journée

Laine de verre: mini 29° à 8h, maxi 31.5° à 18 h.
Ouate cellulose mini 30° à 10h, maxi 31° à minuit
Laine de bois ; mini 30° à 14h, maxi 31° à 1 h (du mat).

.Cas N°2 : inertie normale et VENTILATION NOCTURNE.

Laine de verre: mini 23° à 6 h, maxi 26.5° à 18 h.
Ouate cellulose mini 23 ° à 8 h, maxi 26 ° à 21 h
Laine de bois ; mini 23.5° à 8 h, maxi 25.5° à 22 h.

Cas N°3 : inertie faible et VENTILATION NOCTURNE.

Laine de verre: mini 22° à 6 h, maxi 27.5° à 20 h.
Ouate cellulose mini 22.5 ° à 7 h, maxi 26.5 ° à 23 h
Laine de bois ; mini 23.° à 8 h, maxi 26° à 23 h.


Voilà ... J'espère que quelqu'un arrivera à comprendre...

Ce qui est évident, c'est que sans ventilation nocturne, c'est la fournaise le jour et la nuit.
Avec ventilation la nuit et de l'inertie, la laine de bois amène un gain disons entre 18h et 22h. La ouate, c'est pas trop sensible.

C'est surtout en cas de manque d'inertie de la pièce que les isolants lourds amènent un gain intéressant (d'après ce calcul).
Picto recompense Membre super utile
Messages : Env. 10000
De : Lyon (69)
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Membre utile Env. 20000 message Toulouse (31)
bonsoir

suis pas assez cale en RLC et autre thermodynamique pour evaluer la pertinence des tes calculs

par contre si tu as 5 mn pourrais tu ajouter de la laine de bois dense,de l'ordre de 120 a 150 kg/m3 STP

merci A+
Linux ? Y a moins bien mais c'est plus cher !
Picto recompense Membre utile
Messages : Env. 20000
De : Toulouse (31)
Ancienneté : + de 19 ans
 
Membre super utile Env. 10000 message Lyon (69)
Citation: Tes calculs thermiques donnent toujours des résultats aberrants !!!!


Moi, je ne trouve pas !! par exemple ????

Citation: si tu as 5 mn pourrais tu ajouter de la laine de bois dense,de l'ordre de 120 a 150 kg/m3 STP


Oui bien sûr, mais ce soir....
Picto recompense Membre super utile
Messages : Env. 10000
De : Lyon (69)
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Membre super utile Env. 10000 message Lyon (69)
Citation: Pour les calculs aberrants, voir notamment ton calcul sur l'inertie d'un mur en béton, il y a quelques temps.


On pourra revenir sur ce résultat aussi, su tu veux.

Citation: Ton point de départ c'est quoi ?? (puisque la température initiale est à 20°, ton min devrait être à 20° au point de départ ???)


J'ai bien précisé "quand le régime d'équilibre est établi" , c'est à dire au bout de quelques jours pendant lesquels la température oscille entre 20 et 30 et que les variations de température dans la pièce n'évoluent plus d'un jour à l'autre. C'est facile à comprendre non ???

Citation: Laine de bois et ouate de cellulose => même lambda, quasiment même chaleur spécifique. Comment expliques-tu tes différences de résultats ?


Bien évidemment, si les résultats sont différents, c'est que les données que j'ai rentrées sont différentes. même densité et chaleur spécifique environ deux fois plus faible pour la ouate de cellulose ( 0.39 contre 0.75 Wh/kg.K) .

Citation: Régime stationnaire ayant peu de sens dès que l'on parle d'inertie, de déphasage... mais si cela t'amuse


C'est pas un régime stationnaire, puisque les températures varient sunusoidalement sur la journée. J. J'appelle ça un régime d'"équilibre", qui d'expérience est le plus pénible. C'est pas une seule belle journée chaude qui fait grimper les thermomètres, mais une longue période chaude.

D'ailleurs si tu as lu mes résultats, tu verras que les maxi de température sont bien atténués et retardés quand l'isolant est plus lourd et plus inerte.

C'est pas ça l'effet du déphasage et de l'inertie . Ah bon ....

., la physique, je maîtrise "un tout petit peu" ....Ne t'en déplaise..... Et ça m'amuse.
Picto recompense Membre super utile
Messages : Env. 10000
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Membre super utile Env. 10000 message Lyon (69)
jf a écrit:bonsoir

suis pas assez cale en RLC et autre thermodynamique pour evaluer la pertinence des tes calculs

par contre si tu as 5 mn pourrais tu ajouter de la laine de bois dense,de l'ordre de 120 a 150 kg/m3 STP

merci A+


Bonsoir jf,

J'ai finalement trouvé le temps de faire les calculs comparatifs entre laine de bois 50 kg/m3 et 150 kg/m3.

Pour que ce soit plus clair, je mets les graphes. La courbe verte c'est la température extérieure qui varie de 20 à 30 °C, la courbe rouge, c'est la température intérieure. l'échelle horizontale, ce sont des heures.

C'est calculé dans le cas d'une pièce à faible inertie (pas de plancher lourd), avec un apport solaire, dans deux cas : aucune ventilation, et ventialtion nocturne importante de minuit environ à 8 h du matin.

Le point de départ à T=0, c'est 20°C dans la pièce et le scénario, c'est une période de beau temps et de chaleur sur une quinziane de jours.

Pas du tout réaliste d'après ., mais bon, on va faire avec.....

Et voici les résultats:

Laine de bois 50 kg, sans aucune ventilation.



Laine de bois 50 Kg, ventilation nocturne.




Laine de bois 150 kg, sans aucune ventilation.



Laine de bois 150 Kg, ventilation nocturne.




On voit que sans ventilation, il faut 80 H pour atteindre 25 °C avec la laine lourde et seulement 40 h avec la légère.

Avec ventilation, on gagne un peu en température maxi avec la laine lourde
Picto recompense Membre super utile
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Membre utile Env. 20000 message Toulouse (31)
Merci

c'est sympa a toi

je compte isoler la toiture de la ruine en espagne avec de la laine "lourde"

la config se rapproche de tes calculs

ventilation planché bois et legere canicule estivale

la surface faible me permet d'utiliser un isolant onereux.

au plaisir de continuer a vous lire tous les deux

A+
Linux ? Y a moins bien mais c'est plus cher !
Picto recompense Membre utile
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Super bloggeur Env. 1000 message Annecy (74)
Citation: je compte isoler la toiture de la ruine en espagne avec de la laine "lourde"

Tous mes voeux de courage et de patience....
Je suis en plein dedans avec de la densité 110....j'ose meme pas imaginer la crise de nerf avec de la 150.. Crying
Isolation exterieure !!
Picto recompense Super bloggeur
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De : Annecy (74)
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En cache depuis le mercredi 13 mars 2024 à 14h29
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