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    Principes d'échanges de chaleur

    Dans notre environnement, la chaleur peut se transmettre d’un matériau ou d’un corps à un autre selon différents modes.

    Les 3 principaux sont :

    La convection dans l’air (fig. 1)

    L’air chaud est plus léger que l’air froid.

    Ainsi, en présence d’une source de chaleur :

    • l’air chaud tend à monter et à se refroidir progressivement en s’éloignant de la source de chaleur ;
    • l’air froid tend à descendre et à se réchauffer en s’approchant de la source de chaleur.
    En sous-toiture ventilée, la convection génère un effet de cheminée, d’autant plus important que la lame d’air est plus épaisse.

     

    La conduction dans les matériaux (fig. 2)

    Elle est liée à la vitesse de la diffusion de l’énergie calorifique à l’intérieur de la matière.
    Par exemple :

    • ans les métaux : elle est très rapide ;
    • dans l’eau : elle est rapide ;
    • dans l’air sec : elle est lente.
    Ce qui explique pourquoi un isolant thermique, efficace à l’état sec, perd ses propriétés quand il est gorgé d’eau.

     

    Le rayonnement (fig. 3)

    Quand un rayonnement rencontre de la matière :

    • une partie est réfléchie par la surface ;
    • une partie traverse la matière (parfois, si elle n’est pas opaque) ;
    • une partie est absorbée par la matière.
    Alors la matière qui a capté l’énergie des rayons absorbés :
    • s’échauffe et diffuse la chaleur dans sa masse ;
    • ré-émet l’énergie absorbée par ses surfaces sous forme de rayons infrarouges thermiques.
    Une surface réfléchissante renvoie l’essentiel des rayonnements qu’elle reçoit dans la couche d’air située en regard.