Les 3 Modes de Transfert de la Chaleur

Qui n’a pas déjà eu un peu frais dans sa salle de bain carrelée malgré le radiateur?

Qui n’a jamais apprécié la douce chaleur d’un feu de camp? Ou du soleil en hiver derrière une baie vitrée ?

Lorsque nous sommes assis autour d’un feu de camp, nous sommes témoins des trois modes fondamentaux de transfert de la chaleur.

Comprendre ces mécanismes est essentiel pour faire des choix éclairés en matière de chauffage et de matériaux, dans le but d’améliorer notre confort tout en respectant notre santé et notre environnement.

Les 3 modes de transfert de la Chaleur sont:

• ☀️ Le Rayonnement
• 💨 La Convection
• ➡️ La Conduction

☀️ Le Rayonnement, la Chaleur Invisible

Le rayonnement est la chaleur que nous ressentons sur notre peau lorsque nous sommes exposés à une source de chaleur, comme le soleil.

C’est ce même phénomène qui nous réchauffe lorsque nous nous approchons d’un feu. Le soleil, bien qu’à des millions de kilomètres de nous, émet une énorme quantité d’énergie sous forme de lumière et de chaleur. Source Wikipédia : Le Rayonnement Solaire

Lorsque les rayons du soleil atteignent notre peau, ils provoquent deux réactions :

• La lumière éclaire notre peau, et une partie de cette lumière est réfléchie en fonction de notre couleur de peau.
• La lumière qui n’est pas réfléchie est absorbée en se transformant en chaleur, nous réchauffant ainsi instantanément.

Le Rayonnement, c’est le mode de transfert de la chaleur qui peut parcourir des millions de kilomètres mais qui s’arrête dès qu’il touche le simple voilage d’un rideau!

💨 La Convection, La Chaleur en Mouvement

La convection est un autre mode de transfert de chaleur, souvent négligé, mais tout aussi essentiel.

Elle intervient lorsque la chaleur produite par un feu de bois, par exemple, chauffe l’air environnant. Ce processus commence lorsque la chaleur du feu augmente la température de l’air adjacente, provoquant son ascension.

L’air chaud étant moins dense que l’air froid, il monte, laissant une place pour que l’air plus frais prenne sa place.

Imaginez un feu de camp où la fumée monte en spirale. Ce phénomène est un excellent exemple de convection.

La chaleur monte, et avec elle, l’air chaud entraîne l’air plus frais vers le bas, créant ainsi un courant d’air. Cette dynamique est également la raison pour laquelle la cuisson de l’eau pour des pâtes est plus rapide lorsque l’on utilise un couvercle. Le couvercle limite la perte de chaleur par convection, permettant à l’eau de chauffer plus rapidement.

Cependant, la convection peut devenir un problème dans nos habitations. Une maison mal isolée, soumise à des courants d’air, aura plus de difficultés à maintenir une température confortable.

La Convection, c’est le mode de transfert de la Chaleur qui se déplace avec l’Air. C’est pour éviter la perte de chaleur par convection qu’on a inventé les portes et les fenêtres !

➡️ La Conduction, la Chaleur de Contact

La conduction est le mode de transfert de chaleur qui se produit par contact direct entre matériaux.

Prenons l’exemple d’une poêle en métal sur un feu : la chaleur du gaz se transmet au métal, qui, à son tour, chauffe le steak. Le métal est un excellent conducteur de chaleur, ce qui signifie qu’il transfère rapidement la chaleur.

Les lecteurs ont aussi lu l’article Conduction: Comment la Chaleur Se Transfère à Travers un Matériau ?

À l’inverse, les vêtements que nous portons pour nous garder au chaud, comme une polaire, sont conçus pour être des isolants. Ils limitent le transfert de chaleur de notre corps vers l’environnement extérieur. C’est ce qui nous permet de rester au chaud lors de nuits fraîches autour d’un feu de camp.

Dans le contexte de l’habitat, la conduction peut être à la fois bénéfique et problématique. Les matériaux que nous choisissons pour nos murs, sols et toits influencent notre confort thermique. Des matériaux avec une faible conductivité thermique, comme la laine de verre ou la cellulose, agiront comme des isolants, maintenant la chaleur à l’intérieur de notre maison en hiver et la gardant à l’extérieur en été.

La Conduction, c’est le mode de transfert de la Chaleur qui se déplace par le contact avec les Matériaux. Tous les matériaux sont concernés, il faut juste utiliser les bons aux endroits adaptés !

Bilan autour du feu de camp la nuit

• La chaleur du feu rayonne et chauffe les visages
• La chaleur du feu se perd en montant par convection dans le ciel
• Le dos des campeurs non exposé au rayonnement est gardé au chaud par la polaire. Elle est isolante, elle résiste à la conduction de la chaleur.

Lorsque nous sommes assis autour d’un feu de camp, nous sommes témoins des trois modes fondamentaux de transfert de chaleur :

• ☀️ Le Rayonnement
• 💨 La Convection
• ➡️ La Conduction

Comprendre ces mécanismes est essentiel pour faire des choix éclairés en matière de chauffage et de matériaux, dans le but d’améliorer notre confort tout en respectant notre santé et notre environnement.

Maintenant que nous avons une compréhension claire des trois modes de transfert de chaleur, nous pouvons les intégrer dans le concept de bioclimatisme.

Ce principe de conception Bioclimatique vise à optimiser le confort thermique des habitations tout en minimisant l’impact environnemental et les dépenses énergétiques.