{"id":42986,"date":"2019-10-07T18:04:52","date_gmt":"2019-10-07T17:04:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quelle-est-la-propriete-principale-des-materiaux-isolants-definition\/"},"modified":"2020-02-05T14:36:04","modified_gmt":"2020-02-05T13:36:04","slug":"quelle-est-la-propriete-principale-des-materiaux-isolants-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quelle-est-la-propriete-principale-des-materiaux-isolants-definition\/","title":{"rendered":"Quelle est la propri\u00e9t\u00e9 principale des mat\u00e9riaux isolants &#8211; D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-clearfix\">Les propri\u00e9t\u00e9s principales des mat\u00e9riaux isolants sont les suivantes: conductivit\u00e9 thermique, valeur R, valeur U, \u00e9missivit\u00e9 de surface et r\u00e9sistance au feu.\u00a0Propri\u00e9t\u00e9s et caract\u00e9ristiques des mat\u00e9riaux isolants<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Propri\u00e9t\u00e9s des mat\u00e9riaux isolants<\/h2>\n<p><strong>L&#8217;isolation thermique<\/strong>\u00a0est bas\u00e9e sur l&#8217;utilisation de substances \u00e0 tr\u00e8s basse conductivit\u00e9 thermique et faible \u00e9missivit\u00e9 de surface.\u00a0Il est important de noter que les facteurs influant sur les performances peuvent varier dans le temps en fonction de l&#8217;\u00e2ge des mat\u00e9riaux ou des conditions environnementales.\u00a0Les\u00a0<strong>propri\u00e9t\u00e9s<\/strong>\u00a0cl\u00e9s\u00a0<strong>des mat\u00e9riaux isolants<\/strong>\u00a0sont:<\/p>\n<ul>\n<li><strong><a title=\"Conductivit\u00e9 thermique\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-conductivite-thermique-definition\/\">Conductivit\u00e9 thermique<\/a>\u00a0.\u00a0La conductivit\u00e9 thermique,<\/strong>\u00a0\u00a0mesur\u00e9e en W \/ mK, d\u00e9crit dans quelle mesure un mat\u00e9riau conduit la chaleur.\u00a0Notez que<strong>\u00a0la loi de Fourier<\/strong>s\u2019applique \u00e0 toutes les mati\u00e8res, quel que soit leur \u00e9tat (solide, liquide ou gazeux); il est donc \u00e9galement d\u00e9fini pour les liquides et les gaz.\u00a0C&#8217;est la quantit\u00e9 de chaleur (en watts) transf\u00e9r\u00e9e \u00e0 travers une surface carr\u00e9e de mat\u00e9riau d&#8217;\u00e9paisseur donn\u00e9e (en m\u00e8tres) due \u00e0 une diff\u00e9rence de temp\u00e9rature.\u00a0Plus la conductivit\u00e9 thermique du mat\u00e9riau est faible, plus le mat\u00e9riau est r\u00e9sistant aux transferts de chaleur et donc plus l&#8217;efficacit\u00e9 de l&#8217;isolation est grande.\u00a0En g\u00e9n\u00e9ral, les gaz ont une faible conductivit\u00e9 thermique (l&#8217;air, par exemple, a une valeur de 0,025 W \/ mK), tandis que les m\u00e9taux ont une valeur \u00e9lev\u00e9e (par exemple, le cuivre, de 400 W \/ mK).\u00a0Les isolants couramment utilis\u00e9s ont g\u00e9n\u00e9ralement une conductivit\u00e9 thermique comprise entre 0,019 W \/ mK et 0,046 W \/ mK.<\/li>\n<li><strong><a title=\"Valeur R - Facteur d\u2019isolation thermique\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/thermal-conduction\/thermal-resistance-thermal-resistivity\/r-value-thermal-insulance-factor\/\">Valeur R &#8211; R\u00e9sistance thermique<\/a>\u00a0.\u00a0<\/strong>La valeur R (facteur d\u2019isolation thermique) est une mesure de la r\u00e9sistance thermique.\u00a0Plus la valeur R est \u00e9lev\u00e9e, plus l&#8217;efficacit\u00e9 de l&#8217;isolation est grande.\u00a0L&#8217;isolation thermique a les unit\u00e9s [(m<sup>\u00a02<\/sup>\u00a0.K) \/ W] en unit\u00e9s SI ou [(ft<sup>\u00a02<\/sup>\u00a0\u00b7 \u00b0 F \u00b7 hr) \/ Btu] en unit\u00e9s imp\u00e9riales.\u00a0C&#8217;est la r\u00e9sistance thermique de la surface unitaire d&#8217;un mat\u00e9riau.\u00a0La valeur R d\u00e9pend du type d&#8217;isolant, de son \u00e9paisseur et de sa densit\u00e9.\u00a0Une surface et une diff\u00e9rence de temp\u00e9rature sont n\u00e9cessaires pour r\u00e9soudre le probl\u00e8me de la chaleur transf\u00e9r\u00e9e.\u00a0L&#8217;industrie de la construction utilise des unit\u00e9s telles que la<strong>\u00a0valeur R (r\u00e9sistance)<\/strong>, qui est exprim\u00e9e en \u00e9paisseur du mat\u00e9riau normalis\u00e9e \u00e0 la conductivit\u00e9 thermique, et sous des conditions uniformes, il s&#8217;agit du rapport entre la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature \u00e0 travers un isolant et la densit\u00e9 de flux de chaleur le traversant: R (x) = \u2206T \/ q.\u00a0Plus la valeur R est \u00e9lev\u00e9e, plus un mat\u00e9riau emp\u00eache le transfert de chaleur.\u00a0Comme on peut le constater, la r\u00e9sistance d\u00e9pend de l&#8217;\u00e9paisseur du produit.<\/li>\n<li><strong><a title=\"Coefficient de transfert de chaleur global - facteur U\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-le-coefficient-global-de-transfert-de-chaleur-facteur-u-definition\/\">Valeur U &#8211; Transmittance thermique<\/a>\u00a0.\u00a0<\/strong>\u00a0<strong>La transmittance thermique<\/strong>\u00a0d\u00e9crit dans quelle mesure le mat\u00e9riau conduit la chaleur. \u00a0<strong>La transmittance thermique<\/strong>\u00a0est l&#8217;inverse de la valeur R (c&#8217;est-\u00e0-dire 1 \/ R) et plus la valeur U est faible, meilleure est l&#8217;isolation.\u00a0La valeur U est d\u00e9finie par une expression analogue \u00e0<strong>\u00a0la loi de Newton sur le refroidissement.<\/strong><\/li>\n<li><strong><a title=\"Emissivit\u00e9 - Emissivit\u00e9 des mat\u00e9riaux\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/radiation-heat-transfer\/emissivity-emissivity-of-materials\/\">Emissivit\u00e9 de surface<\/a>\u00a0.\u00a0<\/strong>Comme il a \u00e9t\u00e9 \u00e9crit, le transfert de chaleur \u00e0 travers l&#8217;un de ces syst\u00e8mes d&#8217;isolation peut inclure plusieurs modes: conduction \u00e0 travers les mat\u00e9riaux solides, conduction ou convection \u00e0 travers l&#8217;air dans les espaces vides et \u00e9change de rayonnement entre les surfaces de la matrice solide.\u00a0Par cons\u00e9quent, l&#8217;\u00e9missivit\u00e9 d&#8217;un mat\u00e9riau joue \u00e9galement un r\u00f4le tr\u00e8s important.\u00a0L&#8217;<strong>\u00a0\u00e9missivit\u00e9, \u03b5<\/strong>\u00a0, de la surface d&#8217;un mat\u00e9riau est son efficacit\u00e9 \u00e0 \u00e9mettre de l&#8217;\u00e9nergie sous forme<strong>\u00a0de rayonnement thermique<\/strong>et varie entre 0.0 et 1.0.\u00a0L&#8217;\u00e9missivit\u00e9 est simplement un facteur par lequel nous multiplions le transfert de chaleur du corps noir pour prendre en compte le fait que le corps noir est le cas id\u00e9al.\u00a0La surface d&#8217;un corps noir \u00e9met un rayonnement thermique \u00e0 un taux d&#8217;environ 448 watts par m\u00e8tre carr\u00e9 \u00e0 la temp\u00e9rature ambiante (25 \u00b0 C, 298,15 K).\u00a0Les objets r\u00e9els avec des \u00e9missivit\u00e9s inf\u00e9rieures \u00e0 1,0 (par exemple, une feuille d&#8217;aluminium) \u00e9mettent des radiations \u00e0 des vitesses correspondantes plus faibles (par exemple, 448 x 0,07 = 31,4 W \/ m\u00a0<sup>2<\/sup>\u00a0).<\/li>\n<li><strong>R\u00e9sistance au feu<\/strong>\u00a0.\u00a0Les mat\u00e9riaux isolants thermiques doivent avoir une classification de r\u00e9sistance au feu.\u00a0Cette classification est importante car elle peut avoir une influence sur l&#8217;application de mat\u00e9riaux isolants.\u00a0Normalement, la classification de r\u00e9sistance au feu est suivie comme une limite de temps en minutes 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 ou 360, indiquant le temps pendant lequel les crit\u00e8res de performance sont remplis lors d\u2019un essai au feu normalis\u00e9.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Mat\u00e9riaux d&#8217;isolation<\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Thermal-Insulators-Parameters.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-21157 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Thermal-Insulators-Parameters-225x300.png\" alt=\"Isolants thermiques - Param\u00e8tres\" width=\"225\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Thermal-Insulators-Parameters-225x300.png\" \/><\/a>Comme il a \u00e9t\u00e9 \u00e9crit, l&#8217;\u00a0<strong>isolation thermique<\/strong>\u00a0est bas\u00e9e sur l&#8217;utilisation de substances \u00e0\u00a0<strong>tr\u00e8s basse conductivit\u00e9 thermique<\/strong>\u00a0.\u00a0Ces mat\u00e9riaux sont appel\u00e9s\u00a0<strong>mat\u00e9riaux isolants<\/strong>\u00a0.\u00a0Les mat\u00e9riaux d&#8217;isolation courants sont la laine, la fibre de verre, la laine de roche, le polystyr\u00e8ne, le polyur\u00e9thane et la plume d&#8217;oie, etc. Ces mat\u00e9riaux sont de tr\u00e8s mauvais conducteur de la chaleur et sont donc de bons isolants thermiques.<\/p>\n<p>Il faut ajouter que l&#8217;isolation thermique est principalement bas\u00e9e sur la tr\u00e8s faible conductivit\u00e9 thermique des gaz.\u00a0Les gaz poss\u00e8dent des propri\u00e9t\u00e9s de conduction thermique m\u00e9diocres compar\u00e9es aux liquides et aux solides et constituent donc un bon mat\u00e9riau isolant s\u2019ils peuvent \u00eatre pi\u00e9g\u00e9s (par exemple dans une\u00a0<strong>structure semblable<\/strong>\u00a0\u00e0 une\u00a0<strong>mousse<\/strong>\u00a0).\u00a0L&#8217;air et les autres gaz sont g\u00e9n\u00e9ralement de bons isolants.\u00a0Mais le principal avantage est l&#8217;\u00a0<strong>absence de convection<\/strong>\u00a0.\u00a0Par cons\u00e9quent, de nombreux mat\u00e9riaux isolants (par exemple le polystyr\u00e8ne) fonctionnent simplement en ayant un grand nombre de\u00a0<strong>poches remplies<\/strong>\u00a0de\u00a0<strong>gaz<\/strong>\u00a0qui\u00a0<strong>emp\u00eachent la convection \u00e0 grande \u00e9chelle<\/strong>\u00a0.\u00a0Dans tous les types d&#8217;isolation thermique, l&#8217;\u00e9vacuation de l&#8217;air dans l&#8217;espace vide r\u00e9duira encore la conductivit\u00e9 thermique globale de l&#8217;isolant.<\/p>\n<p>L\u2019alternance de la poche de gaz et du mat\u00e9riau solide fait que la chaleur doit \u00eatre transf\u00e9r\u00e9e \u00e0 travers de\u00a0<strong>nombreuses interfaces,<\/strong>\u00a0ce qui entra\u00eene une diminution rapide du coefficient de transfert de chaleur.<\/p>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p><span>Il faut noter que les pertes de chaleur des objets plus chauds se produisent par trois m\u00e9canismes (individuellement ou en combinaison):<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-conduction-thermique-conduction-thermique-definition\/\"><strong><span>Conduction de chaleur<\/span><\/strong><\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-convection-transfert-de-chaleur-par-convection-definition\/\"><strong><span>Convection thermique<\/span><\/strong><\/a><\/li>\n<li><a title=\"Transfert de chaleur par rayonnement\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/radiation-heat-transfer\/thermal-radiation-radiant-heat\/\"><strong><span>Radiation thermique<\/span><\/strong><\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Jusqu&#8217;\u00e0 pr\u00e9sent, nous n&#8217;avons pas discut\u00e9\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>du rayonnement thermique<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00a0comme mode de\u00a0<\/span><strong><span>perte<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0\u00a0<strong>chaleur<\/strong>\u00a0.\u00a0<\/span><strong><span>Le transfert de chaleur\u00a0<\/span><\/strong><span>\u00a0par\u00a0<\/span><strong><span>rayonnement<\/span><\/strong><span>\u00a0est m\u00e9di\u00e9 par\u00a0\u00a0<strong>le rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique\u00a0<\/strong>\u00a0et, par cons\u00e9quent, il ne n\u00e9cessite aucun milieu pour le transfert de chaleur.\u00a0En effet, le transfert d&#8217;\u00e9nergie par rayonnement est le plus rapide (\u00e0 la vitesse de la lumi\u00e8re) et il ne subit aucune att\u00e9nuation sous vide.\u00a0Tout mat\u00e9riau dont la temp\u00e9rature est sup\u00e9rieure \u00e0\u00a0\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-temperature-physics\/absolute-zero-temperature\/\"><span>z\u00e9ro absolu\u00a0<\/span><\/a><span>\u00a0d\u00e9gage une certaine\u00a0\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/radiant-energy\/\"><strong><span>\u00e9nergie rayonnante<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0La plupart de l&#8217;\u00a0\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/\"><span>\u00e9nergie<\/span><\/a><span>\u00a0\u00a0de ce type se trouve dans la r\u00e9gion\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>infrarouge<\/span><\/strong><span>\u00a0du spectre \u00e9lectromagn\u00e9tique bien qu&#8217;une partie se trouve dans la r\u00e9gion visible.\u00a0Afin de diminuer ce type de transfert de chaleur, des mat\u00e9riaux \u00e0 faible \u00e9missivit\u00e9 (r\u00e9flectivit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e) doivent \u00eatre utilis\u00e9s.\u00a0Les isolations r\u00e9fl\u00e9chissantes sont g\u00e9n\u00e9ralement compos\u00e9es de feuilles parall\u00e8les multicouches de haute r\u00e9flectivit\u00e9, qui sont espac\u00e9es pour renvoyer le rayonnement thermique vers sa source.\u00a0L&#8217;\u00a0\u00a0<\/span><strong><a title=\"Emissivit\u00e9 - Emissivit\u00e9 des mat\u00e9riaux\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/radiation-heat-transfer\/emissivity-emissivity-of-materials\/\"><span>\u00e9missivit\u00e9<\/span><\/a><span>\u00a0, \u03b5<\/span><\/strong><span>\u00a0, de la surface d&#8217;un mat\u00e9riau est son efficacit\u00e9 \u00e0 \u00e9mettre de l&#8217;\u00e9nergie sous forme\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>de rayonnement thermique<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00a0et varie entre 0,0 et 1,0.\u00a0En g\u00e9n\u00e9ral, les m\u00e9taux polis ont une \u00e9missivit\u00e9 tr\u00e8s faible et sont donc largement utilis\u00e9s pour renvoyer l&#8217;\u00e9nergie rayonnante vers sa source comme dans le cas des\u00a0<\/span><strong><span>couvertures<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0\u00a0<strong>premiers soins<\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>\u00c9paisseur critique d&#8217;isolation<\/span><\/h2>\n<p><strong><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Critical-Thickness-Insulation-Figure.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-20276 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Critical-Thickness-Insulation-Figure-300x202.png\" alt=\"Isolation d'\u00e9paisseur critique\" width=\"300\" height=\"202\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Critical-Thickness-Insulation-Figure-300x202.png\" \/><\/a><span>Dans un mur plan,<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00a0la zone perpendiculaire \u00e0 la direction du flux de chaleur ajoutant plus d&#8217;isolation \u00e0 un mur diminue toujours le transfert de chaleur.\u00a0Plus\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>l&#8217;isolation est \u00e9paisse<\/span><\/strong><span>\u00a0,\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>plus le<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00a0taux de\u00a0<strong>transfert de chaleur est<\/strong>\u00a0faible.\u00a0Cela est d\u00fb au fait que la\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>surface ext\u00e9rieure a toujours la m\u00eame surface<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Mais en coordonn\u00e9es cylindriques et sph\u00e9riques, l&#8217;ajout d&#8217;isolant augmente \u00e9galement la surface ext\u00e9rieure<\/span><\/strong><span>\u00a0, ce qui diminue la r\u00e9sistance de convection \u00e0 la surface ext\u00e9rieure.\u00a0De plus, dans certains cas, une diminution de la r\u00e9sistance \u00e0 la convection due \u00e0 l&#8217;augmentation de la surface peut \u00eatre plus importante qu&#8217;une augmentation de la r\u00e9sistance \u00e0 la conduction due \u00e0 une isolation plus \u00e9paisse.\u00a0En cons\u00e9quence, la\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>r\u00e9sistance totale<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00a0peut en fait diminuer, entra\u00eenant une augmentation du flux de chaleur.<\/span><\/p>\n<p><span>L&#8217;\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9paisseur<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00a0jusqu&#8217;\u00e0 laquelle le flux de chaleur augmente et apr\u00e8s laquelle le flux de chaleur diminue est appel\u00e9e\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9paisseur critique<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Dans le cas des cylindres et des sph\u00e8res, il est appel\u00e9\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>rayon critique<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0On peut en d\u00e9duire que le\u00a0\u00a0<\/span><a title=\"\u00c9paisseur critique d'isolation - Rayon critique\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/thermal-conduction\/critical-thickness-of-insulation-critical-radius\/\"><strong><span>rayon critique d&#8217;isolement<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0\u00a0d\u00e9pend de la conductivit\u00e9 thermique de l&#8217;isolant k et du coefficient de transfert de chaleur par convection externe h.<\/span><\/p>\n<p><span>Voir aussi:\u00a0\u00a0<\/span><a title=\"\u00c9paisseur critique d'isolation - Rayon critique\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/thermal-conduction\/critical-thickness-of-insulation-critical-radius\/\"><strong><span>Rayon critique d&#8217;isolation<\/span><\/strong><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Exemple &#8211; Perte de chaleur \u00e0 travers un mur<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/heat-loss-through-wall-example-calculation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-21148 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/heat-loss-through-wall-example-calculation-169x300.png\" alt=\"perte de chaleur \u00e0 travers le mur - exemple - calcul\" width=\"169\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/heat-loss-through-wall-example-calculation-169x300.png\" \/><\/a><span>Les\u00a0murs constituent une\u00a0source majeure de\u00a0<\/span><strong><span>perte<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0<strong>chaleur<\/strong>\u00a0dans une maison.\u00a0Calculez le taux de\u00a0<\/span><a title=\"Densit\u00e9 de flux thermique - Flux thermique\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/introduction-to-heat-transfer\/heat-flux-density-thermal-flux\/\"><span>flux<\/span><\/a><span>\u00a0de\u00a0<a title=\"Densit\u00e9 de flux thermique - Flux thermique\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/introduction-to-heat-transfer\/heat-flux-density-thermal-flux\/\">chaleur \u00e0<\/a>\u00a0travers un mur de 3 mx 10 m (A = 30 m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0).\u00a0Le mur a une \u00e9paisseur de 15 cm (L\u00a0<\/span><sub><span>1<\/span><\/sub><span>\u00a0) et il est fait de briques avec\u00a0<\/span><a title=\"Conductivit\u00e9 thermique\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-conductivite-thermique-definition\/\"><span>une conductivit\u00e9 thermique<\/span><\/a><span>\u00a0de k\u00a0<\/span><sub><span>1<\/span><\/sub><span>\u00a0= 1,0 W \/ mK (mauvais isolant thermique).\u00a0Supposons que les\u00a0<\/span><a title=\"Qu'est-ce que la temp\u00e9rature - Physique\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-temperature-physique-definition\/\"><span>temp\u00e9ratures<\/span><\/a><span>\u00a0int\u00e9rieure et ext\u00e9rieure\u00a0sont de 22 \u00b0 C et -8 \u00b0 C et que les\u00a0<\/span><a title=\"Coefficient de transfert de chaleur par convection\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-quun-coefficient-de-transfert-de-chaleur-par-convection-definition\/\"><span>coefficients de transfert de chaleur par convection<\/span><\/a><span>\u00a0sur les c\u00f4t\u00e9s int\u00e9rieur et ext\u00e9rieur sont h\u00a0<\/span><sub><span>1<\/span><\/sub><span>\u00a0= 10 W \/ m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0K et h\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0= 30 W \/ m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>K, respectivement.\u00a0A noter que ces coefficients de convection d\u00e9pendent fortement notamment des conditions ambiantes et int\u00e9rieures (vent, humidit\u00e9, etc.).<\/span><\/p>\n<ol>\n<li><span>Calculez le flux de chaleur (\u00a0<\/span><a title=\"Pertes de chaleur\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/heat-losses\/\"><strong><span>perte de chaleur<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0) \u00e0 travers ce mur non isol\u00e9.<\/span><\/li>\n<li><span>Supposons maintenant\u00a0<\/span><strong><span>une isolation thermique<\/span><\/strong><span>\u00a0sur le c\u00f4t\u00e9 ext\u00e9rieur de ce mur.\u00a0Utilisez une\u00a0<\/span><strong><span>isolation en polystyr\u00e8ne expans\u00e9 de<\/span><\/strong><span>\u00a010 cm d&#8217;\u00e9paisseur (L\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0) avec une conductivit\u00e9 thermique de k\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0= 0,03 W \/ mK et calculez le flux de\u00a0<\/span><a title=\"Pertes de chaleur\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/heat-losses\/\"><strong><span>chaleur<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0(\u00a0<a title=\"Pertes de chaleur\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/heat-transfer\/heat-losses\/\"><strong>perte de chaleur<\/strong><\/a>\u00a0) \u00e0 travers cette paroi composite.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n<p><strong><span>Solution:<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Comme cela a \u00e9t\u00e9 \u00e9crit, de nombreux processus de transfert de chaleur impliquent des syst\u00e8mes composites et impliquent m\u00eame une combinaison de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-conduction-thermique-conduction-thermique-definition\/\"><span>conduction<\/span><\/a><span>\u00a0et de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-convection-transfert-de-chaleur-par-convection-definition\/\"><span>convection<\/span><\/a><span>\u00a0.\u00a0Avec ces syst\u00e8mes composites, il est souvent commode de travailler avec un\u00a0<\/span><strong><a title=\"Coefficient global de transfert de chaleur - facteur U\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-le-coefficient-global-de-transfert-de-chaleur-facteur-u-definition\/\"><span>coefficient global de transfert de chaleur<\/span><\/a><span>\u00a0,<\/span><\/strong><span>\u00a0connu comme un\u00a0<\/span><strong><span>facteur U<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Le facteur U est d\u00e9fini par une expression analogue \u00e0\u00a0<\/span><a title=\"Loi de Newton sur le refroidissement\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quelle-est-la-loi-de-newton-sur-le-refroidissement-definition\/\"><strong><span>la loi de Newton du refroidissement<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/u-factor-overall-heat-transfer-coefficient.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-20390 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/u-factor-overall-heat-transfer-coefficient.png\" alt=\"facteur u - coefficient global de transfert de chaleur\" width=\"314\" height=\"136\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/u-factor-overall-heat-transfer-coefficient.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Le\u00a0<\/span><strong><span>coefficient global de transfert de chaleur<\/span><\/strong><span>\u00a0est li\u00e9 \u00e0 la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-resistance-thermique-resistivite-thermique-definition\/\"><span>r\u00e9sistance thermique totale<\/span><\/a><span>\u00a0et d\u00e9pend de la g\u00e9om\u00e9trie du probl\u00e8me.<\/span><\/p>\n<ol>\n<li><strong><span>mur nu<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ol>\n<p><span>En supposant un transfert de chaleur unidimensionnel \u00e0 travers la paroi plane et sans tenir compte du rayonnement, le\u00a0<\/span><strong><span>coefficient de transfert de chaleur global<\/span><\/strong><span>\u00a0peut \u00eatre calcul\u00e9 comme suit:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/overall-heat-transfer-coefficient-heat-loss-calculation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21160 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/overall-heat-transfer-coefficient-heat-loss-calculation.png\" alt=\"coefficient global de transfert de chaleur - calcul des pertes de chaleur\" width=\"343\" height=\"200\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/overall-heat-transfer-coefficient-heat-loss-calculation.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Le\u00a0<\/span><strong><span>coefficient global de transfert de chaleur<\/span><\/strong><span>\u00a0est alors:<\/span><\/p>\n<p><span>U = 1 \/ (1\/10 + 0,15 \/ 1 + 1\/30) = 3,53 W \/ m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0K<\/span><\/p>\n<p><span>Le flux de chaleur peut alors \u00eatre calcul\u00e9 simplement comme:<\/span><\/p>\n<p><span>q = 3,53 [W \/ m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0K] x 30 [K] = 105,9 W \/ m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><\/p>\n<p><span>La perte de chaleur totale \u00e0 travers ce mur sera:<\/span><\/p>\n<p><span>q\u00a0<\/span><sub><span>perte<\/span><\/sub><span>\u00a0= q.\u00a0A = 105,9 [W \/ m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0] x 30 [m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0] = 3177 W<\/span><\/p>\n<ol start=\"2\">\n<li><strong><span>mur composite avec isolation thermique<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ol>\n<p><span>En supposant un transfert de chaleur unidimensionnel \u00e0 travers la paroi composite plane, aucune r\u00e9sistance de contact thermique et sans tenir compte du rayonnement, le\u00a0<\/span><strong><span>coefficient de transfert de chaleur global<\/span><\/strong><span>\u00a0peut \u00eatre calcul\u00e9 comme suit:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/overall-heat-transfer-coefficient-thermal-insulation-calculation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-21159 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/overall-heat-transfer-coefficient-thermal-insulation-calculation.png\" alt=\"coefficient global de transfert de chaleur - calcul de l'isolation thermique\" width=\"423\" height=\"211\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/overall-heat-transfer-coefficient-thermal-insulation-calculation.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-insulation-expanded-polystyrene.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-21147 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-insulation-expanded-polystyrene-167x300.png\" alt=\"isolation thermique - polystyr\u00e8ne expans\u00e9\" width=\"167\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-insulation-expanded-polystyrene-167x300.png\" \/><\/a><span>Le\u00a0<\/span><strong><span>coefficient global de transfert de chaleur<\/span><\/strong><span>\u00a0est alors:<\/span><\/p>\n<p><span>U = 1 \/ (1\/10 + 0,15 \/ 1 + 0,1 \/ 0,03 + 1\/30) = 0,276 W \/ m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0K<\/span><\/p>\n<p><span>Le flux de chaleur peut alors \u00eatre calcul\u00e9 simplement comme:<\/span><\/p>\n<p><span>q = 0,276 [W \/ m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0K] x 30 [K] = 8,28 W \/ m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><\/p>\n<p><span>La perte de chaleur totale \u00e0 travers ce mur sera:<\/span><\/p>\n<p><span>q\u00a0<\/span><sub><span>perte<\/span><\/sub><span>\u00a0= q.\u00a0A = 8,28 [W \/ m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0] x 30 [m\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0] = 248 W<\/span><\/p>\n<p><span>Comme on peut le voir, un ajout d&#8217;isolant thermique entra\u00eene une diminution importante des pertes de chaleur.\u00a0Il faut l&#8217;ajouter, un ajout de la prochaine couche d&#8217;isolant thermique ne provoque pas de telles \u00e9conomies.\u00a0Cela peut \u00eatre mieux vu de la m\u00e9thode de r\u00e9sistance thermique, qui peut \u00eatre utilis\u00e9e pour calculer le transfert de chaleur \u00e0 travers\u00a0<\/span><strong><span>les murs composites<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Le taux de transfert thermique constant entre deux surfaces est \u00e9gal \u00e0 la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature divis\u00e9e par la\u00a0<\/span><a title=\"R\u00e9sistance thermique - R\u00e9sistivit\u00e9 thermique\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-la-resistance-thermique-resistivite-thermique-definition\/\"><span>r\u00e9sistance thermique<\/span><\/a><span>\u00a0totale\u00a0entre ces deux surfaces.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-resistance-equation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-20128 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-resistance-equation.png\" alt=\"r\u00e9sistance thermique - \u00e9quation\" width=\"601\" height=\"73\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-resistance-equation.png\" \/><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Cet article est bas\u00e9 sur la traduction automatique de l&#8217;article original en anglais. Pour plus d&#8217;informations, voir l&#8217;article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la \u00e0 l&#8217;adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous appr\u00e9cions votre aide, nous mettrons \u00e0 jour la traduction le plus rapidement possible. Merci<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Les propri\u00e9t\u00e9s principales des mat\u00e9riaux isolants sont les suivantes: conductivit\u00e9 thermique, valeur R, valeur U, \u00e9missivit\u00e9 de surface et r\u00e9sistance au feu.\u00a0Propri\u00e9t\u00e9s et caract\u00e9ristiques des mat\u00e9riaux isolants Propri\u00e9t\u00e9s des mat\u00e9riaux isolants L&#8217;isolation thermique\u00a0est bas\u00e9e sur l&#8217;utilisation de substances \u00e0 tr\u00e8s basse conductivit\u00e9 thermique et faible \u00e9missivit\u00e9 de surface.\u00a0Il est important de noter que les facteurs &#8230; <a title=\"Quelle est la propri\u00e9t\u00e9 principale des mat\u00e9riaux isolants &#8211; D\u00e9finition\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quelle-est-la-propriete-principale-des-materiaux-isolants-definition\/\" aria-label=\"En savoir plus sur Quelle est la propri\u00e9t\u00e9 principale des mat\u00e9riaux isolants &#8211; D\u00e9finition\">Lire la suite<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[8],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Quelle est la propri\u00e9t\u00e9 principale des mat\u00e9riaux isolants - D\u00e9finition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Les propri\u00e9t\u00e9s principales des mat\u00e9riaux isolants sont les suivantes: conductivit\u00e9 thermique, valeur R, valeur U, \u00e9missivit\u00e9 de surface et r\u00e9sistance au feu. 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