Chauffage et refroidissement : besoins physiques
Phase 1 :
Le chauffage est nécessaire pour réchauffer un volume d'air à la température
jusqu'à une température intérieure
désirée. L'énergie associée prend la forme simple :
avec :
: masse d'aire à réchauffer (kg)
: Capacité thermique massique de l'air (Joules / kg.K)
Phase 2 :
Si l'enveloppe d'un bâtiment (séparant espaces chauffés à Tint des espaces non chauffés à Text ) était thermiquement « étanche », l'air intérieur des espaces chauffés resterait à température constante, voire celle-ci augmenterait...
On observe donc :
1 – des pertes thermiques (énergétiques) au travers de l'enveloppe du bâtiment liées aux caractéristiques et défauts d'isolation de l'enveloppe. Le système « échange » avec le milieu extérieur thermodynamiquement parlant, les échanges se font « du chaud vers le froid »...
2 – des pertes thermiques liées aux renouvellements d'air du volume intérieur, nécessaire dans le cas de la ventilation / aération, ou parasitaires dans le cas des infiltrations liées aux défauts d'étanchéité de l'enveloppe.
Par ailleurs, on observe des apports d'énergie, qualifiés « d'apports passifs », gratuits, et liés :
3 – au soleil, ce sont les apports solaires passifs qui réchauffent la structure et l'air des volumes intérieurs
4 – aux activités et équipements intérieurs dégageant de la chaleur : métabolisme humain, équipements de cuisine, appareils électriques...
Fondamental :
Le besoin en chauffage est équivalent au bilan des pertes énergétiques par déperditions au travers de l'enveloppe et renouvellement d'air , diminué des apports passifs récupérés.
Le chauffage est nécessaire pour entretenir et maintenir une température intérieure confortable aux occupants.
Remarque :
Le cas du refroidissement est similaire et sensiblement inverse : il s'agit de maintenir une température intérieure confortable quand les températures extérieures lui sont supérieures.
