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RATTRAPAGE                             ANNEE SCOLAIRE :……2010/2011…….


MATIERE :……TRANSFERT DE CHALEUR                            DATE :……. 2 Juillet 2011 ……
ENSEIGNANT : Pr. Lotfi AMMAR …                             DUREE :…… 1H 30……………
CLASSE :……………3 EM ………………..                                 DOCUMENTS :……… AUTORISES ……
                                                           NB. DE PAGES :…………1…………

PROBLEME:

Les murs d’une pièce climatisée à 25°C sont constitués
des différentes couches représentées par la figure ci -
contre.
La température extérieure est de 40 °C, les coefficients
de convection externe et interne ont pour valeur
respectives h e=10 W/m2.K et hi=5 W/m2.K.

    1) Calculer la résistance thermique globale du mur.
    2) Calculer le flux de chaleur entrant (en Watts)
       pour une surface de 40 m 2.
    3) Calculer la température de la face intérieure du
       mur (Ts,i).
La conductivité thermique du polystyrène est égale à
0,027 W/m.K.

       (Question bonus) :

   4) Calculer le coût mensuel de la climatisation
      représenté par les pertes à travers ces murs en
      considérant les données suivantes :
      - Fonctionnement 8 h par jour.
      - Le Coefficient de performance (COP) de
          l’installation de climatisation égale à 2.
      - Prix du kWh électrique égal à 0, 100 dinars.

Définition :
          q
COP           ; Wcomp : puissance du compresseur
        Wcomp
CORRECTION
                                                 Rattrapage transfert (2010/2011)


                                                       enduit : 0,72 W/m.K
                                                       brique à plat : 0,72 W/m.K
Les propriétés des différents matériaux :
                                                       polystyrène : 0,027 W/m.K
                                                       plâtre : 0,17 W/m.K
   1)
                 1    L            L              L              L            1
        R"
                 hi   k   enduit   k   brique     k     polys.   k   plâtre   he


                 1    2 10 2        20 10 2            3 10 2        10 2           1
             =
                 5     0, 72         0, 72             0, 027        0,17          10

            TxA (40 25)40
   2) q
           R"       1, 775
   3) Loi de Newton de refroidissement :
                                       q         338
          q= 338 = hi A (Ts,i – Ti)         Ti  Ts,i  25
                                      hiA       5x 40
   4) Cette valeur de q représente la chaleur enlevée au niveau de l’évaporateur du système de
      climatisation, donc :

                                     338
        q=COP x Wcomp.             Wcomp.  169 W
                                      2
        Durée de fonctionnement en heures : 8 x 30 = 240 h

        La consommation sera de : 169 10 -3 x 240 = 40,56 kWh

        D’où, le coût est de : 40,56 x 0,100 = 4,056 DT

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Rattrapage transfert 3_em _2010_11

  • 1. RATTRAPAGE ANNEE SCOLAIRE :……2010/2011……. MATIERE :……TRANSFERT DE CHALEUR DATE :……. 2 Juillet 2011 …… ENSEIGNANT : Pr. Lotfi AMMAR … DUREE :…… 1H 30…………… CLASSE :……………3 EM ……………….. DOCUMENTS :……… AUTORISES …… NB. DE PAGES :…………1………… PROBLEME: Les murs d’une pièce climatisée à 25°C sont constitués des différentes couches représentées par la figure ci - contre. La température extérieure est de 40 °C, les coefficients de convection externe et interne ont pour valeur respectives h e=10 W/m2.K et hi=5 W/m2.K. 1) Calculer la résistance thermique globale du mur. 2) Calculer le flux de chaleur entrant (en Watts) pour une surface de 40 m 2. 3) Calculer la température de la face intérieure du mur (Ts,i). La conductivité thermique du polystyrène est égale à 0,027 W/m.K. (Question bonus) : 4) Calculer le coût mensuel de la climatisation représenté par les pertes à travers ces murs en considérant les données suivantes : - Fonctionnement 8 h par jour. - Le Coefficient de performance (COP) de l’installation de climatisation égale à 2. - Prix du kWh électrique égal à 0, 100 dinars. Définition : q COP ; Wcomp : puissance du compresseur Wcomp
  • 2. CORRECTION Rattrapage transfert (2010/2011) enduit : 0,72 W/m.K brique à plat : 0,72 W/m.K Les propriétés des différents matériaux : polystyrène : 0,027 W/m.K plâtre : 0,17 W/m.K 1) 1 L L L L 1 R" hi k enduit k brique k polys. k plâtre he 1 2 10 2 20 10 2 3 10 2 10 2 1 = 5 0, 72 0, 72 0, 027 0,17 10 TxA (40 25)40 2) q R" 1, 775 3) Loi de Newton de refroidissement : q 338 q= 338 = hi A (Ts,i – Ti) Ti Ts,i 25 hiA 5x 40 4) Cette valeur de q représente la chaleur enlevée au niveau de l’évaporateur du système de climatisation, donc : 338 q=COP x Wcomp. Wcomp. 169 W 2 Durée de fonctionnement en heures : 8 x 30 = 240 h La consommation sera de : 169 10 -3 x 240 = 40,56 kWh D’où, le coût est de : 40,56 x 0,100 = 4,056 DT