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

MATIERE :……TRANSFERT DE CHALEURENSEIGNANT : Pr. Lotfi AMMAR …CLASSE :……………3 EM ………………..

DATE :……. 2 Juillet 2011 ……DUREE :…… 1H 30……………DOCUMENTS :………AUTORISES……NB. DE PAGES :…………1…………

PROBLEME:

Les murs d’une pièce climatisée à 25°C sont constituésdes différentes couches représentées par la figure ci -contre.La température extérieure est de 40°C, les coefficientsde convection externe et interne ont pour valeurrespectives he=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 m2.3) Calculer la température de la face intérieure du

mur (Ts,i).La conductivité thermique du polystyrène est égale à0,027 W/m.K.

(Question bonus) :

4) Calculer le coût mensuel de la climatisationreprésenté par les pertes à travers ces murs enconsidérant 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 :

compcomp

qCOP ; W : puissance du compresseur

W

CORRECTIONRattrapage transfert (2010/2011)

Les propriétés des différents matériaux :

enduit : 0,72 W/m.K

brique à plat : 0,72 W/m.K

polystyrène : 0,027 W/m.K

plâtre : 0,17 W/m.K

1)

enduit brique polys. plâtrei e

2 2 2 2

1 L L L L 1R "

h k k k k h

1 2 10 20 10 3 10 10 1 =

5 0,72 0,72 0,027 0,17 10

21,775 m K/W

2)xT A (40 25)40

qR " 1,775

338 W

3) Loi de Newton de refroidissement :

q= 338 = hi A (Ts,i – Ti) s,i ixi

q 338T T 25

h A 5 40 26,7°C

4) Cette valeur de q représente la chaleur enlevée au niveau de l’évaporateur du système declimatisation, donc :

q=COP x comp.W comp.

338W 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