N°1 – Les pertes de chaleur des bâtiments - niv. 3 à 4

N°1 – Les pertes de chaleur des bâtiments - niv. 3 à 4

On peut comparer les pertes de chaleur d'un bâtiment à celles d'un réservoir.

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Si l'on n'y rajoute pas d'eau, le réservoir ci-dessus va totalement se vider.
Cette situation est très comparable à celle de la maison ci-dessous qui se vide de sa chaleur.

déperditions maison

Question

Q1 : Si on ne la chauffe pas, sans évolution de la température extérieure, à quelle température intérieure la maison ci-dessus va-t-elle finir par se trouver ?

Si on ne chauffe pas, sans évolution de la température extérieure, lorsqu'elle se sera vidée de toute sa chaleur, cette maison finira par se retrouver à la même température que l'extérieur, qui est de 0 [°C].

On appelle les pertes de chaleur des bâtiments les " déperditions ".

Lorsque le réservoir ci-dessous se vide, le débit de fuite au fond du réservoir se réduit.

débit de fuite

Remarque : en réalité, l’évolution du débit de fuite ne sera pas celle indiquée ci-dessus. En effet, le débit de fuite ne se réduira pas de façon proportionnelle au niveau d'eau. Les valeurs de débit indiquées ci-dessus n'ont pour but que de nous aider à comprendre l'évolution générale.

Question

Q2 : En ne parlant que d’écart de pression autour du point de fuite du réservoir, expliquez pourquoi le débit de fuite diminue au fur et à mesure que le réservoir se vide.

Un écoulement est toujours dû à un écart de pression. L’eau s’écoule de la forte pression vers la faible pression.

L’écart de pression qui génère le débit de fuite est dû à la présence d’une pression considérée comme nulle à l’extérieur du réservoir et d’une pression au fond du réservoir due au poids de l’eau qu’il contient.

Evidemment au fur et à mesure que le réservoir se vide, la pression au fond du réservoir diminue, ce qui amène à la diminution du débit de fuite.

De même, les pertes de chaleur d’un bâtiment diminuent au fur et à mesure que la température du local baisse.

Les pertes de chaleur (déperditions) diminuent avec l'écart de température entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment.

déperditions maison



Les déperditions d'un local sont d'autant plus importantes que l'écart entre sa température intérieure et celle qui règne à l'extérieur est important.
Visualisez la vidéo ci-dessous :

Extrait d’une vidéo réalisée par MOOC Agency sur un financement de la société RICHARDSON et la participation du centre de formation AFORTECH.
Les thèmes évoqués dans cette vidéo seront développés dans la suite du dossier.



Terminons enfin en constatant la réduction progressive des déperditions du fait du réchauffement climatique.

Sur la journée, les déperditions, et donc les besoins de chauffage, sont proportionnels au nombre de «degré-jours». De façon simplifiée les degrés-jours correspondent au nombre de degrés d’écart entre une température ambiante usuelle de chauffage et la température extérieure.
En France, pour analyser les besoins de chauffage, on calcule les degrés-jours pour un écart entre une température intérieure de 18 [°C] intérieur et la température extérieure. Ces 18 [°C] correspondent à une température de chauffage à 20 [°C] car on considère que 2 [°C] seront fournis par les apports extérieurs et intérieurs d’ensoleillement et d’éclairage par exemple. Dans ces conditions de calcul, on parle de «Degrés Jours Unifiés» (DJU).

Pour analyser l’évolution des consommations en tout point du territoire les degrés jours sont déterminés par les différentes stations météorologiques. En moyenne pour la France, cumulés sur une durée conventionnelle de saison de chauffe de 232 jours, les degrés jours ont été de 1645 DJU en 2020 (hiver particulièrement doux) et, en 2021, de 2004 DJU avec un hiver plus rigoureux.

Pour en savoir plus sur les degrés jours on pourra consulter le dossier « Analyse des consommations de chauffage - Partie 1»

Depuis plusieurs dizaines d’années les degrés jours se réduisent du fait du réchauffement climatique, avec en moyenne sur le territoire national:
1982/1991 : 2152 DJU
1992/2001 : 1985 DJU
2002/2011 : 1974 DJU
2012/2021 : 1876 DJU