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Comment évaluer ou mesurer de la température rayonnante ou température ressentie ?

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Impacts du transfert de chaleur par rayonnement dans le cadre du chauffage

Plus l’écart de température entre notre corps et celui de la température environnante est important, plus les flux thermiques (quantité de chaleur qui sort de notre corps vers l’environnement) augmentent. C’est la raison pour laquelle, même dans une pièce chauffée à 22°C, si vous vous placez devant une paroi froide (mur de pierre, façade vitrée simple vitrage, etc.) vous pouvez ressentir un froid intense et une situation d’inconfort.

absence de confort thermique
Confort thermique rayonnement

Aussi, pour atteindre le confort thermique dans les bâtiments (selon la norme ISO 7730:2005 ergonomie des ambiances thermiques), il faut lutter contre l’asymétrie de rayonnement des différentes parois (vitres, murs, plafond, sol). Celle-ci ne doit pas être de plus de 10°C entre la paroi la plus froide et la plus chaude. Cependant l’inconfort peut exister pour dès 7-8°C d’écart.

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Explication de la température ressentie selon l’ADEME

Chauffage par rayonnement infrarouge

A l’inverse du chauffage par convection qui chauffe l’air, le chauffage par rayonnement va chauffer les masses (mur, sols, plafond, objets) et permettre à la structure du bâtiment d’accumuler l’énergie puis de la restituer à basse température. La température des parois est donc relevée, ce qui est une composante essentielle dans l’atteinte du confort thermique.

Chauffage par radiateurs rayonnants
Chauffage infrarouge par rayonnement HEATGOOD

Mesure de l’efficacité du rayonnement

Le chauffage par rayonnement apporte de nombreux avantages. Encore faut-il choisir un chauffage dont le taux de rayonnement est supérieur à 50%. En dessous de ce chiffre, le rayonnement est limité à une portée trop courte pour atteindre l’ensemble des zones de la pièce. La terminologie rayonnement ne devrait même pas être autorisée.

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Le deuxième point essentiel est le positionnement optimal du radiateur afin que son rayonnement puisse atteindre les murs opposés, le sol, le plafond, et ainsi limiter l’influence des parois froides. Dans les locaux d’habitation, préférez le chauffage rayonnant par infrarouge lointain – de qualité – spécialement conçu pour produire de l’infrarouge avec des portées de rayonnement jusqu’à 4-5 mètres.

Comment calcule-t-on la température ressentie par le corps humain ?

De façon empirique, à l’intérieur d’une pièce, la température ressentie par le corps humain (ou température résultante) est la moyenne entre la température de l’air et la température moyenne des parois de la pièce (température moyenne radiante). Par exemple : Température de l’ensemble des parois (mur, sol, plafond) = T moyenne des parois = 17°C et Température de l’air Tair = 22°C. La température ressentie au centre de la pièce sera de 19.5°C ((17°C+22°C)/2).

Dans le cadre du chauffage des locaux industriels ou tertiaires il existe des dispositifs de métrologie dont l’objectif est la mesure de la composante rayonnante selon les positions de l’émetteur de chaleur dans le local. Ces équipements permettent de détecter et d’éliminer les zones froides, donc d’améliorer le confort et la consommation, spécialement dans les grands locaux.

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Sonde-pt100-boule-noire mesure temperature ressentie

La mesure s’appuie sur la technologie des capteurs à globe noir (capteurs sphériques à boule noire (au standard ISO7726)). La sonde d’ambiance de température de rayonnement détermine la proportion du rayonnement qui a un effet réel ou la chaleur rayonnante effective sur le lieu de mesure. On parle aussi de sonde globe-thermomètre pour la mesure de chaleur radiante. Ce type de sondes est particulièrement utilisé dans le  chauffage et le génie climatique pour la mesure des températures des grandes pièces (hall industriel, tertiaire, entrepôts logistiques, etc.).

Associées au système de régulation des émetteurs de chaleur radiants, ces sondes influent sur l’amélioration du confort et l’optimisation des consommations.

Mise en œuvre :

On réalise la série de mesure après 30 minutes de stabilisation de la sonde.

La valeur mesurée est Tg = température mesurée du globe noir. Cette valeur sert à calculer la température moyenne de rayonnement Tr.

Usage complémentaire :

Ces équipements sont utilisés dans le cadre de la mesure des risques thermiques professionnels des personnels au travail selon la norme NF EN 27243. Les capteurs WBGT (Wet Bulb Globe Temperature (EN) ou sonde à globe noir humide température au thermomètre globe mouillé) réalisent une estimation de la contrainte thermique par évaluation de l’effet moyen de la chaleur sur l’homme pendant une période représentative de son activité. L’équipement permet de déterminer si le sujet est capable de travailler dans une ambiance donnée sur une durée de 8 heures. A l’intérieur des bâtiments sans apport solaire WBGT = 0,7 T humide + 0,3 Tg température de globe noir.

REGELTECHNIK

regeltechnik

Société allemande (Nuremberg) qui commercialise des éléments de métrologie (modbus, sondes d’ambiance, sondes d’humidité, sondes de luminosité, pression, régulateurs, etc.).

Sonde de tempé­rature de rayon­nement d’ambiance, Modèle THERMASGARD RSTF

Thermomètre à résistance THERMASGARD à effet de hall de type RSTF avec sortie passive. Spécialement conçue pour mesurer la température dans de grandes pièces et hall industriels, elle détermine la proportion du rayonnement qui a un effet réel ou la chaleur rayonnante effective sur le lieu de mesure.

sonde-boule-noire

sonde-boule-noire

 

TITEC GMBH

Fabricant allemand d’éléments de métrologie (sondes d’ambiance, sondes d’humidité, sondes de luminosité, capteurs de CO2, capteurs de mouvement, pression, modbus, régulateurs, etc.).

Sonde résultante de tempé­rature de rayon­nement d’ambiance, Modèle boule noire

Capteur suspendu particulièrement adapté aux hauts plafonds des grandes pièces et hall industriels. A connecter à une unité de contrôle et d’enregistrement.

sonde-resultante-globe-noir

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Résumé
Comment évaluer ou mesurer de la température rayonnante ou température ressentie ?
Titre de l'article
Comment évaluer ou mesurer de la température rayonnante ou température ressentie ?
Description
Évaluation de la température rayonnante ou température ressentie dans une pièce
Auteur
Foxof
Foxof
Meilleures innovations pour l’habitat