Calculateur de température sol-air

Le calcul de la température air-soleil est une étape essentielle pour comprendre l'environnement thermique des bâtiments et des structures extérieures. Ce calcul aide à concevoir et à analyser les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC), ainsi qu'à évaluer le confort thermique et l'efficacité énergétique.

Contexte historique

Le concept de température air-soleil a été développé comme une méthode pour incorporer les effets du rayonnement solaire sur les performances thermiques des bâtiments et des matériaux. Il représente une température extérieure effective tenant compte du gain solaire et est utilisé dans les simulations de bâtiments et les évaluations environnementales.

Formule de calcul

La formule permettant de calculer la température air-soleil (\(T_{sa}\)) est donnée par :

\[ T{sa} = T{o} + \frac{a \cdot I - Q}{h} \]

où :

• \(T_{sa}\) est la température air-soleil en °C,
• \(T_{o}\) est la température extérieure en °C,
• \(a\) est l'absorptivité du rayonnement solaire,
• \(I\) est l'irradiance solaire globale en W/m²,
• \(Q\) est le rayonnement infrarouge supplémentaire en W/m²,
• \(h\) est le coefficient de transfert thermique pour le rayonnement en W/m²-K.

Exemple de calcul

Supposons que la température extérieure soit de 25 °C, que l'absorptivité du rayonnement solaire soit de 0,7, que l'irradiance solaire globale soit de 800 W/m², que le rayonnement infrarouge supplémentaire soit de 100 W/m² et que le coefficient de transfert thermique pour le rayonnement soit de 25 W/m²-K. La température air-soleil serait calculée comme suit :

\[ T_{sa} = 25 + \frac{0,7 \cdot 800 - 100}{25} = 25 + \frac{560 - 100}{25} = 25 + 18,4 = 43,4 \text{ °C} \]

Importance et scénarios d'utilisation

La température air-soleil est largement utilisée dans le domaine de la physique du bâtiment pour déterminer la charge thermique du soleil sur les surfaces des bâtiments. Elle aide à concevoir des bâtiments économes en énergie en tenant compte du gain solaire passif et de la nécessité de dispositifs d'ombrage. Elle est également cruciale dans

le développement de modèles de confort thermique et dans le calcul des charges de refroidissement des systèmes de climatisation.

FAQ courantes

1. Qu'est-ce que l'absorptivité du rayonnement solaire ?

   • C'est la fraction du rayonnement solaire incident qui est absorbée par une surface. Différents matériaux et couleurs ont des absorptivités différentes.

2. Comment l'irradiance solaire globale affecte-t-elle la température air-soleil ?

   • Une irradiance solaire globale plus élevée augmente la température air-soleil, indiquant un gain de chaleur plus important dû au rayonnement solaire.

3. Quel rôle joue le coefficient de transfert thermique ?

   • Le coefficient de transfert thermique pour le rayonnement quantifie l'efficacité avec laquelle une surface échange de la chaleur avec son environnement en raison du rayonnement. Un coefficient plus élevé signifie un échange de chaleur plus efficace.

Cette calculatrice simplifie le processus d'estimation de la température air-soleil, facilitant des conceptions et des analyses plus précises et efficaces dans les domaines de l'architecture, du génie environnemental et de l'urbanisme.