Mesure de la résistance thermique d’un tapis
Posté le 4 mars 2020 dans Actualités
Contexte :
Afin de permettre l’utilisation de tapis sur des systèmes de chauffage par le sol, il est utile de connaître la résistance thermique de ceux-ci.
Pour mesurer cette résistance thermique il faut créer un flux surfacique de chaleur et de mesurer le gradient de température obtenu. La résistance thermique R se calcule ainsi :
Où est la différence de température en Kelvin créée par le tapis entre ces deux faces et le flux surfacique en W.m-2.
R s’exprime en K.m2.W-1.
Dispositif de mesure :
Le dispositif s’apparente à une méthode fluxmétrique. La mesure est conforme aux exigences métrologiques de la norme NF X10-025
Cependant étant donné qu’un tapis est à fibre ouverte, il est nécessaire de se mettre dans les mêmes conditions qu’en utilisation, c’est à dire avec une convection au-dessus du tapis.
Le flux surfacique est créé par une résistance plane de 300mm de côté placé sur une plaque d’aluminium. Une garde de 50mm est ménagée tout autour de la zone de mesure (figures 1 et 2).
Figure 1 : Schéma du dispositif de mesure
Figure 2 : Photo du dispositif de mesure
Figure 3 : Dispositif de mesure avec l’échantillon de tapis de 400mmX400mm
La mesure du flux est faite grâce à un capteur de flux CAPTEC de sensibilité 334µV/(W/m2)et la mesure de tension est faite avec un voltmètre KEITHLEY® 7 digit.
Le contrôle de la puissance est fait en mesurant la tension et le courant par une méthode 4 fils.
La mesure des températures de chacun des côtés du tapis est assurée par un indicateur de mesure FLUKE® 54IIB (avec certificat d’étalonnage).
La mesure du coefficient de convection a été faite avant et après la mesure. Pour assurer un coefficient de convection élevé et ne dépendant pas de la température un ventilateur a été utilisé. Cela permet en outre de minimiser son influence sur la mesure. Le coefficient de convection a été mesuré à :
h=50W.K-1.m-2
La résistance thermique est calculée ainsi :
Les valeurs obtenues sont conformes à celles attendues. Les incertitudes sont composées conformément au GUM (Guide to the expression of uncertainty in measurement). L’incertitude sur les températures sont prises à 0.1°C en relatif, et 2% pour la mesure fluxmétrique.