Émissivité thermique des matériaux dans le cadre du chauffage et de la construction

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Principe de l’émissivité thermique

L’émissivité d’un matériau (ε) est sa capacité à absorber et à réémettre de l’énergie par rayonnement. Cette valeur physique indique combien une surface émet de rayonnement thermique infrarouge par rapport à un corps idéal dit “corps noir”. Le corps “noir” est le plus efficace en termes d’émission de chaleur par rayonnement , ε=1=maximum.

émissivité matériaux

Émissivité des matériaux pour émettre du rayonnement

EMISSIVITE materiaux

Différence d’émissivité entre 2 matériaux (lisse-réflectif IR-blanc / rugueux-absorbant IR-noir)

Dans l’exemple ci-contre,  on met en lumière une plus forte émissivité (capacité à rayonner) pour un matériau en métal noir, non poli, revêtu d’une couche émaillée.

Emissivité thermique dans le cadre du chauffage par rayonnement

Formule Puissance rayonnante en fonction émissivité du matériau

Contribution de l’émissivité dans la puissance rayonnante

L’émissivité d’une surface varie en fonction de plusieurs paramètres (ce qui la rend complexe à mesurer) :

  • la nature du matériau.
  • l’état de surface. Plus rugueuse (par opposition à lisse) est la surface de la matière émettrice, meilleure est l’émissivité.
  • la couleur. Une poêle noire aura une meilleure émissivité qu’une poêle argentée.
  • la température du matériau. Plus la température est élevée, meilleure est l’émissivité.

Quelques valeurs indicatives d’émissivité de matériaux utilisés pour transmettre la chaleur dans le cadre du chauffage :

  • ε (aluminium anodisé) =0.77
  • ε (aluminium poli) =0.05 (l’étant de surface a donc une importante non négligeable)
  • ε (verre) =0.93
  • ε (métal lisse) =0.25
  • ε (métal recouvert d’un poudre émissive spécifique pour maximiser l’émissivité) =0.96 – sources www.degxel.fr

En clair, quand on parle de l’efficacité de diffusion du rayonnement par un radiateur, la connaissance du matériau n’est pas suffisante pour en tirer une conclusion. Les autres facteurs décrits précédemment sont essentiels.

emissivite radiateur

Thermographie infrarouge d’un radiateur infrarouge avec une émissivité ε de 0.96 (max = 1) – Source www.degxel.fr

Emissivité thermique dans le cadre de la construction

pont thermique moisissures

Thermodétecteur avec réglage de l’émissivité du matériau mesuré (mur)

Quelques valeurs usuelles d’émissivité des matériaux de construction :
  • ε (pierre)=0.93
  • ε (verre dépoli)=0.93
  • ε (carrelage dépoli)=0.92
  • ε (bois non lisse)=0.90
  • ε (brique rouge)=0.90
  • ε (plâtre)=0.90

L’émissivité de la surface est prise en compte lors de la mesure de la température de surface d’une paroi à l’aide d’un thermo-détecteur à rayonnement infrarouge. Le pistolet capte sans contact la température de surface du matériau. On peut ainsi en déduire les ponts thermiques et risques de moisissures.

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Résumé
ÉMISSIVITÉ THERMIQUE d'un matériau dans le cadre du rayonnement
Titre de l'article
ÉMISSIVITÉ THERMIQUE d'un matériau dans le cadre du rayonnement
Description
L’émissivité d’une surface varie en fonction de plusieurs paramètres (ce qui la rend complexe à mesurer) : - la nature du matériau - l’état de surface. Plus rugueuse (par opposition à lisse) est la surface de la matière émettrice, meilleure est l’émissivité. - la couleur, la température du matériau. Plus la température est élevée, meilleure est l’émissivité.
Auteur
Foxof
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