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Inertie thermique: définition et matériaux

Inertie thermique: définition et matériaux

Inertie thermique: avec la conductivité, toujours thermique, c'est très utile, surtout lorsque vous voulez ou avez besoin d'évaluerefficacité énergétique d'une structure. Il peut arriver que vous vous retrouviez à faire cette opération, suite à l'achèvement des travaux par isolation thermique. Ou précisément parce que le besoin se fait sentir.

C'est un paramètre, leinertie thermique, qui mesure la capacité d'un matériau à s'opposer au passage du flux thermique et à en accumuler une partie, en maintenant une température interne homogène, constante et confortable, malgré les températures externes qui montent et descendent.

Inertie thermique: définition

Pour inertie thermique, en thermodynamique, on entend la capacité d'un matériau ou d'une structure à faire varier sa température plus ou moins lentement en réponse à des changements de température extérieure ou à une source interne de chaleur / refroidissement. C'est l'analogue parfait de l'inertie des systèmes mécaniques, il suffit de substituer l'énergie mécanique à la thermique.

Encore une fois théoriquement, elle peut être évaluée en termes de température / temps * différence de température (s-1) mais l'unité de mesure la plus courante est celle qui dérive de la formule puissance / temps * différence de température donc W / s × K.
Comme grandeur l'inertie thermique est directement proportionnel au chaleur spécifique des matériaux et leur masse, en revanche, est inversement proportionnelle à conductivité thermique et la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur.

Inertie thermique: matériaux

Pour un bâtiment ou des murs les matériaux hauts inertie thermique Je suis béton compact et briques, même les pierres naturelles ne sont pas mauvaises: elles doivent être capables de ralentir le flux de chaleur estivale vers l'intérieur et de stocker la chaleur en hiver afin de pouvoir la libérer vers l'intérieur.

Plus généralement, un matériau avec inertie thermique le bon doit avoir à la fois de bonnes propriétés isolantes, mais doit également pouvoir accumuler la chaleur d'un côté et ne pas la transférer directement. Les changements brusques de température à l'extérieur ne doivent pas se refléter «comme si de rien n'était» à l'intérieur, le temps doit passer. Cette fois, cela rend le changement de température interne "différé" par rapport à ce qui se passe dans le reste du monde, dit-on déphasage.

En physique, le déphasage peut être vu comme le temps qu'il faut pouronde thermique s'écouler de l'extérieur vers l'intérieur à travers un matériau de construction. Pour en revenir aux matériaux, s'ils ont une chaleur spécifique élevée, ils en ont une déphasage plus grand: plus le matériau est capable d'absorber la chaleur, plus il pourra la libérer lentement.

Inertie thermique du mur

Placé devant un mur, pour évaluer soninertie thermique, on peut dire qu'il a une fonction de stabilisation de la température s'il est très isolant et en même temps il est capable de stocker beaucoup de chaleur qui est ensuite transférée aux milieux internes pendant la nuit.

Il est difficile d'obtenir ce mix de puissances thermiques avec un seul matériau: il vaut donc mieux recourir à enveloppes en couches. La meilleure composition quant à inertie thermique ce serait celui dans lequel il y aurait une couche à haute capacité thermique à l'intérieur du boîtier et une couche isolante à l'extérieur. Le premier maintient la température interne constante, le second protège l'environnement interne de les changements de température.

Le mur ainsi formé, ou non, doit atténuer les changements soudains de température qui viennent de l'extérieur, que l'extérieur soit l'environnement extérieur réel, ou qu'il s'agisse d'une autre pièce toujours à l'intérieur du bâtiment en question. Rayonnement solaire, personnes, appareils: de nombreux facteurs peuvent les provoquer changements de température mais le mur avec haut inertie thermique il doit pouvoir adoucir ces "chocs" thermiques. En été, ils sont plus fréquents qu'en hiver.

Si nous voulons décrire l'inertie thermique d'une de nos parois, nous prenons en considération deux propriétés thermiques de la même: la transmission thermique périodique (Yie = W / mqK) et le capacité thermique périodique de l'air interne (Cip = kJ / mqK). Le premier représente à la fois le degré d'amortissement et le déphasage de la variation thermique qui se produit à l'extérieur et raconte comment le mur parvient à le «contrôler» et à l'atténuer. La capacité thermique aréique périodique interne (Cip) est la capacité d'un matériau ou d'une paroi de accumuler de la chaleur ou du froid venant de l'intérieur: plus le CIP est élevé, plus les températures de surface sont maintenues à des niveaux acceptables, plus vous êtes à l'aise dans votre environnement et moins vous dépensez climatisation d'été.

Inertie thermique d'un bâtiment

L'inertie thermique d'un bâtiment consiste en sa capacité à retenir la chaleur à l'intérieur de ses murs au fil du temps une fois que le système de chauffage est éteint. haute inertie thermique comme déjà mentionné, cela signifie une faible consommation d'énergie, à la fois lorsque nous voulons refroidir et lorsque nous voulons chauffer nos environnements intérieurs. Et cela signifie aussi avoir un bon niveau de confort.

Quand on pense àinertie thermique d'un bâtiment, on se concentre souvent sur le matériau avec lequel sont réalisés les murs extérieurs, ou sur les couches qui le composent, sans penser que leur position est également importante. Qui va à l'intérieur et qui va à l'extérieur? D'excellents ingrédients mal "mélangés" donnent un mauvais résultat: il faut donc le regarder avec plus de respect et de prévoyance solution constructive dans son ensemble et pas seulement matériau par matériau, les murs.

Dans un immeuble là'inertie thermique des murs d'enceinte n'est pas le plus important pour les besoins de la réponse inertielle du bâtiment qui se concentre en moyenne à environ 70% dans les structures internes contre 30% seulement dans celles à périmètre externe si elles ne sont pas isolées.

De plus, leinertie thermique il n'est pas fortement dépendant de l'épaisseur et / ou du poids des blocs de briques adoptés alors que des améliorations substantielles en termes d'inertie thermique sont obtenues en plaçant un mur, mais dans la bonne position, avec un panneau d'isolation thermique avec de bonnes caractéristiques sur le côté extérieur de la maçonnerie. (par exemple «isolation externe»). On limite donc concrètement la fuite de la chaleur accumulée ou produite à l'intérieur.

Chauffage et refroidissement à inertie thermique

L'inertie thermique d'un bâtiment ou d'un seul mur est également utilisé comme contribution au chauffage et au refroidissement. Dans le premier cas, pensez simplement qu'une enceinte avec un 'inertie thermique high ne disperse pas la chaleur interne et accumule la chaleur pendant les heures les plus chaudes de la journée. Une enveloppe comme celle-ci prend également plus de temps pour libérer la chaleur accumulée. Pour le chauffage, l'idéal est quand il arrive que la chaleur accumulée pendant la journée soit transférée à l'intérieur la nuit pour ne pas avoir à utiliser des systèmes qui chauffent.

Nous inversons la discussion lorsque nous voulons rafraichir les salles en été. Dans ce cas, une ressource intéressante est l'eau avec ses propres inertie thermique capable de maintenir une basse température et de refroidir les pièces adjacentes. Des réservoirs contenant de l'eau sont placés près du périmètre du bâtiment, ils refroidissent la nuit et restent protégés radiation solaire grâce à un système de boucliers. Ce qui se produit? Pendant la nuit, l'eau se refroidit pendant la nuit, puis pendant la journée, à l'abri du soleil, elle libère lentement «sa» fraîcheur dans le bâtiment, nous soulageant. La nuit suivante, l'eau se refroidira à nouveau pour nous donner plus de soulagement le lendemain.

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