L\u2019objectif de notre projet est d’\u00e9valuer la performance \u00e9nerg\u00e9tique de parois constitu\u00e9es de diff\u00e9rents mat\u00e9riaux afin de trouver laquelle est la plus efficace. Le banc d\u2019essai repr\u00e9sente une pi\u00e8ce simple avec une fen\u00eatre en double vitrage et un radiateur qui est assur\u00e9 par une lampe \u00e0 incandescence. Le mur de devant est amovible afin de tester diff\u00e9rentes configurations d\u2019isolation. <\/p>\n
Ce banc d\u2019essai est tr\u00e8s bien isol\u00e9 thermiquement pour que les mesures r\u00e9alis\u00e9es ne soient influenc\u00e9es que par le mur amovible et par la fen\u00eatre. Nous avons automatis\u00e9 la prise des donn\u00e9es gr\u00e2ce \u00e0 un enregistreur autonome de la technologie Arduino et en int\u00e9grant une sonde ce qui permet une mesure en continue de la temp\u00e9rature.<\/p>\n
Mod\u00e9lisation du banc d\u2019essai sur Revit<\/strong><\/p>\n Pour commencer nous avons mod\u00e9lis\u00e9 notre banc d\u2019essai sur le logiciel de conception de b\u00e2timent Revit. Les murs fixes de notre maquette sur Revit \u00e9taient compos\u00e9s de PVC expans\u00e9 de 19 mm d\u2019\u00e9paisseur avec une isolation en carton mousse de 10 mm d\u2019\u00e9paisseur. Nous avons ensuite cr\u00e9\u00e9 des murs en diff\u00e9rents mat\u00e9riaux (bois, brique, ciment), avec et sans isolant, pour la paroi amovible en respectant les crit\u00e8res suivant :<\/p>\n Crit\u00e8res techniques des mat\u00e9riaux<\/p><\/div>\n Mod\u00e9lisation du banc d’essai sur Revit<\/p><\/div>\n Mod\u00e9lisation sur Solidworks<\/strong><\/p>\n Apr\u00e8s avoir pass\u00e9 commande pour le mat\u00e9riel n\u00e9cessaire nous avons mod\u00e9lis\u00e9 nos pi\u00e8ces en PVC (qui avaient finalement une \u00e9paisseur de 8mm suite \u00e0 la commande) sur Solidworks. Cette mod\u00e9lisation avait pour but d\u2019usiner ces pi\u00e8ces complexes \u00e0 l\u2019aide du CharlyRobot. En effet nous avons choisi une g\u00e9om\u00e9trie de pi\u00e8ces qui permettait de les embo\u00eeter afin de minimiser l\u2019utilisation de colle mais \u00e9galement d\u2019assurer un meilleur maintien de l\u2019ensemble. <\/p>\n Mod\u00e9lisation des pi\u00e8ces en PVC sur Solidworks<\/p><\/div>\n Cr\u00e9ation du banc d\u2019essai<\/strong><\/p>\n Suite \u00e0 un probl\u00e8me de mat\u00e9riel nous avons finalement remplac\u00e9 le PVC par du bois OSB qui a une \u00e9paisseur de 16mm. Nous avons conserv\u00e9 les plans d\u2019origine en s\u2019adaptant \u00e0 l\u2019\u00e9paisseur du bois. <\/p>\n Pi\u00e8ces pour les murs fixes du banc d’essai<\/p><\/div>\n Nous avons ensuite fix\u00e9 les rainures pour la fen\u00eatre, les but\u00e9s pour les murs amovibles ainsi que l\u2019isolant en polystyr\u00e8ne en laissant une ouverture pour la sonde de temp\u00e9rature et pour la lampe chauffante. <\/p>\n Banc d’essai mont\u00e9<\/p><\/div>\n Nous avons d\u00e9coup\u00e9 diff\u00e9rents murs amovibles (deux en bois et un en polystyr\u00e8ne) afin de tester diff\u00e9rentes configurations.<\/p>\n Pour finir nous avons effectu\u00e9 les mesures de temp\u00e9ratures gr\u00e2ce au montage Arduino suivant :<\/p>\n Montage Arduino<\/p><\/div>\n Nous avons utilis\u00e9 un relais pour permettre l’ouverture et la fermeture du circuit \u00e9lectrique et donc g\u00e9rer l’allumage de la lampe chauffante. Le temps de chauffe gr\u00e2ce \u00e0 la lampe \u00e9tait de 2 minutes et nous avons ensuite mesur\u00e9 la temp\u00e9rature \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de la pi\u00e8ce pendant 10 minutes. <\/p>\n R\u00e9sultats obtenus<\/strong><\/p>\n Pour notre projet nous avons test\u00e9 les six configurations suivantes : <\/p>\n Les diff\u00e9rentes configurations du mur amovible<\/p><\/div>\n On obtient les changements de temp\u00e9rature suivants : <\/p>\n Temp\u00e9rature en fonction du temps \u00e0 l’int\u00e9rieur du banc d’essai<\/p><\/div>\n On remarque que les meilleurs r\u00e9sultats sont obtenus pour les configurations 1 et 3. L\u2019air et le polystyr\u00e8ne sont donc de bons isolants. De plus on peut souligner le fait que dans le cas de la configuration 2, la temp\u00e9rature chute plus rapidement que dans le cas de la configuration 1. Ceci montre l’importance du double vitrage qui est un meilleur isolant que le simple vitrage gr\u00e2ce notamment \u00e0 la couche d\u2019air pr\u00e9sente entre les deux parois en verre.<\/p>\n Interpr\u00e9tation des r\u00e9sultats obtenus<\/strong><\/p>\n Les r\u00e9sultats obtenus sont coh\u00e9rents avec les propri\u00e9t\u00e9s thermiques des mat\u00e9riaux utilis\u00e9s. En effet, l\u2019air poss\u00e8de une conductivit\u00e9 thermique de 0.025W\/m.K \u00e0 20\u00b0C tandis que celle du polystyr\u00e8ne est de 0.05W\/m.K et celle du bois de 0.2W\/m.K. Ceci \u00e9tait anticipable car on sait que plus la conductivit\u00e9 thermique d\u2019un mat\u00e9riau est \u00e9lev\u00e9e, moins il est isolant. <\/p>\n Am\u00e9liorations possibles<\/strong><\/p>\n Le banc d\u2019essai que nous avons construit est un prototype et n\u00e9cessiterait certaines am\u00e9liorations. Notamment au niveau des mat\u00e9riaux utilis\u00e9s et des moyens de construction qui ne permettent pas dans notre cas une optimisation de l\u2019isolation. Beaucoup de d\u00e9perditions thermiques se font au niveau des murs fixes du banc d\u2019essai. En cause, la cr\u00e9ation manuelle du banc d\u2019essai moins pr\u00e9cise qu\u2019une machine. On se retrouve alors avec des pi\u00e8ces qui s’embo\u00eetent plus ou moins bien avec des \u00e9carts parfois non voulus.<\/p>\n On pourrait \u00e9galement mesurer les variations de temp\u00e9ratures avec davantage de murs amovibles (en brique\u2026) afin de tester de plus nombreuses combinaisons. Ceci permettrait d\u2019essayer un maximum de possibilit\u00e9s afin de trouver la v\u00e9ritable meilleure combinaison. <\/p>\n Ce que ce projet nous a apport\u00e9<\/strong><\/p>\n Ce projet a \u00e9t\u00e9 tr\u00e8s enrichissant. Il nous a permis de d\u00e9couvrir et de manipuler des logiciels qui nous seront utiles pour la suite de nos \u00e9tudes. De plus, ce travail de groupe sur une longue p\u00e9riode nous a permis d\u2019apprendre \u00e0 nous \u00e9couter, \u00e0 d\u00e9l\u00e9guer et \u00e0 communiquer. Le travail de groupe a permis un \u00e9change toujours tr\u00e8s b\u00e9n\u00e9fique dans la gestion du projet. La communication \u00e9tait un point cl\u00e9 pour mener \u00e0 bien ce projet. <\/p>\n Enfin les nombreux impr\u00e9vus et complications nous ont oblig\u00e9es \u00e0 am\u00e9liorer nos capacit\u00e9s d\u2019adaptations. En effet apr\u00e8s avoir \u00e9t\u00e9 confront\u00e9es \u00e0 de nombreux probl\u00e8mes nous avons d\u00fb r\u00e9agir rapidement afin de ne pas perdre davantage de temps. <\/p>\n Merci pour votre lecture, nous esp\u00e9rons que cet article vous \u00e0 plu !<\/p>\n Bibliographie\/Sitographie<\/strong><\/p>\n Christelle Abis, St\u00e9phane Jean, Laurent Bimont, & Dominique Sauzeau (\u00c9ds.). (2014, f\u00e9vrier). Isolation thermique Banc d\u2019essai.<\/em> Bonjour \u00e0 toutes et \u00e0 tous, Vous vous \u00eates s\u00fbrement d\u00e9j\u00e0 demand\u00e9 qu\u2019elle est l\u2019isolation la plus efficace pour conserver la chaleur au sein d\u2019une pi\u00e8ce. Notre projet va vous aider \u00e0 avoir une r\u00e9ponse \u00e0 cette question ! Nous … Continuer la lecture ![\"Crit\u00e8res](\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2021\/06\/crit\u00e8res-techniques-mat\u00e9riaux.png\")
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\nDisponible sur : http:\/\/www.a4telechargement.fr\/BE-THERM\/D2-THERM-A-Dossier-Lycee-PDF-fev2014.pdf<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"