Le matériel de mesures de température et de résistance thermique

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Dans la rénovation énergétique la thermique joue un rôle primordial, c'est un des premiers poste de travaux envisagé. Afin de faire face au mieux aux déperditions énergétiques de son logement, l'entrepreneur devra connaitre la résistance thermique du bâti et faire effectuer des mesures de température. Les technologies utilisées pour ces prises de mesures sont nombreuses et il y est parfois difficile de s'y retrouver. Tour d'horizon des matériels de mesures de température et de résistance thermique.

TEMPERATURES ET RESISTANCE THERMIQUE

Mesurer la température d'un bien permet d'en rechercher les défauts et d'en optimiser les systèmes (chauffage, climatisation, ventilation) ; mesurer la résistance des parois d'un bien permet d'en connaître l'existant.

Qu'est-ce que la résistance thermique d'une paroi ?

La résistance thermique est la capacité d'un matériau à laisser passer (ou empêcher) plus ou moins rapidement un flux de chaleur. Paramètre fondamental de la thermique, tous les acteurs du bâtiment sont généralement familier avec ce paramètre ou son dérivé (le Lambda des matériaux).

Comment la mesurer ?

Calcul resistance thermique

Pour déterminer la résistance thermique d'une paroi il faut mesurer simultanément la température extérieure (Te), la température intérieure (Ti) et la température surfacique de la paroi du coté intérieur (TSi). Si les conditions de la mesure sont bien maitrisées, ces 3 températures par le biais d'une formule empirique donne la résistance thermique de la paroi considérée, c'est le facteur U.

Connaître la résistance thermique des parois existante permettra de déterminer les points faibles en isolation des murs ou des parois vitrées et ainsi définir les priorités de la rénovation.

Pour réaliser ce type de mesure sur le terrain, il est donc important de bien maitriser les conditions de la mesure (en prenant en compte l'inertie du bâtiment, heure de la mesure, conditions météorologique) et de choisir des sondes de grandes précisions que l'on aura appairé avec soin.

MATERIEL ET PRISES DE MESURES

Les sondes

Sondes mesure de température

Il existe plusieurs technologies de mesure de la température ainsi que des centaines de sondes :

  • La technologie infrarouge. Elle mesure la longueur d'onde dans l'infrarouge émise par la surface visée, éventuellement corrigée par le facteur d'émissivité du matériau considéré. Ainsi sa température peut être déduite. Sans contact, cette mesure est très facile à réaliser, très rapide, mais est limitée aux surfaces et n'est pas très précise.
  • La technologie PT100 fonctionne sur le principe de base que le platine à une résistance interne variable fonction de la température.
  • La technique du thermocouple repose sur l'effet Seebeck. Deux métaux sont joints en deux points distincts, une différence de potentiel est induite par une différence de température. Les thermocouples mesurent des différences de température, une des jonctions est maintenue à température constante et connue. Les différents types de thermocouples (E, J, K, etc.) sont dues aux différents métaux utilisés et ont une plage d'utilisation différente.

Pour résumer, les sondes infrarouges sont simples, rapides mais peu précises. Les autres technologies complexes sont plus précises.

Les sondes en elle même sont très variées. Outre la technologie, leur forme est déterminée par l'usage. Elles peuvent être à bec de cygne pour atteindre des zones en hauteur, il peut s'agir de sondes sans fil pour mesurer une température extérieure, de sondes surfaciques, de sondes à plonger dans un liquide ou encore a piquer.

Thermomètres et analyseurs

Thermomètre rénovation énergétique

Le boîtier recueillant les données est relié à la sonde et muni des une ou plusieurs voies, d'un écran et de boutons de contrôle. Certains modèles peuvent être enregistreurs si l'on souhaite évaluer l'évolution de la température dans le temps. Enfin, certains modèles sont équipés d'une interface avec un ordinateur.

Il existe une multitude d'appareils, qu'il s'agisse des sondes ou des boîtiers.

 

On notera que la mesure de la température est souvent disponible dans des appareils multifonctions.

Thermomètre rénovation énergétique

Certains thermomètres multivoies spécialisés, ainsi que des appareils multifonction calculent directement le facteur U de résistance thermique des parois et mesurent la qualité de l'air intérieur.

 

 

 

CHOIX DU MATERIEL

Thermomètre rénovation énergétique

Le choix du matériel se fera en fonction des applications désirées :

- Mesure des températures des surfaces (paroi, vitrage)

- Mesure météo (Température extérieure)

- Suivi de la température intérieure d'un logement

- Optimisation des températures des fluides de chauffage et climatisation

- Mesure extérieure de tuyauterie

Les critères importants pour choisir le système de mesure de température sont les suivants :

  • précision des sondes de température
  • précision de chacun des thermomètres qui influe considérablement sur l'erreur de la mesure et qui sera d'autant plus importante que l'écart entre l'intérieur et l'extérieur est faible
  • forme de la sonde en fonction de l'application et du milieu à mesurer
  • temps de réponse des sondes des thermomètres
  • possibilité d'enregistrer des données et de transmettre à un ordinateur

COUT

Le coût d'une sonde est extrêmement variable, d'environ 10 à 150 € en moyenne. Une sonde de température aimant de contact, thermocouple K, d'une grande précision peut aller jusqu'à 300 €.

Il en va de même en ce qui concerne les thermomètres : un modèle simple coutera moins de 100 €, tandis qu'un appareil multifonctions plus perfectionné pourra aller jusqu'à 500 €.

Le coût du matériel dépendra bien évidemment de l'utilisation et des applications désirées.

Résumé :
Dans la mesure où l'offre est grande et variée, il ne faut pas hésiter pas à se renseigner auprès de spécialistes pour plus d'informations.

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