La question de la déformation et des fissures dans le bois revient régulièrement.
Le but ici n'est pas tant de revenir sur la manière dont le bois travaille que de redonner les bases de la thermohydraulique appliquée aux meubles.
Nous verrons ensuite quatre cas d'école : en intérieur un meuble placé contre un mur (bibliothèque), et un meuble situé au milieu d'une pièce (table). En extérieur des volets et un bardage.
J'ai mis la synthèse au début, comme ça si vous voulez en connaître l'essentiel sans avoir à tout lire, vous pouvez vous arrêter au premier chapitre !
Enfin vous remarquerez que ce pas à pas manque cruellement d'images... mais je suis nul en dessin. Si une bonne âme veut faire des illustrations, elles seront bienvenues.
Bonne lecture !
Liste des articles
- Synthèse
- Petit rappel sur le bois qui travaille
- Petits rappels sur l'hygrométrie
- Petite conclusion sur l'humidité
- Petits rappels de thermohydraulique
- Les différents types de chauffage dans une maison
- Exemple 1 : une bibliothèque
- Exemple 2 : une table
- Exemple 3 : des volets
- Exemple 4 : un bardage
- Cas particulier des panneaux de particules
- Réponse au petit quiz
- Pour en savoir plus...
- Le petit quiz par l'expérience
Synthèse
Le bois ne travaille pas à cause de l'humidité (soyons précis) : il travaille à cause des variations d'humidité. Encore plus précisément : des variations de son humidité interne.
Celles-ci sont causées, la première fois de la vie d'une planche, par son séchage après l'abattage de l'arbre, puis tout au long de la vie du meuble, par les variations d'humidité de l'air ambiant.
L'humidité de l'air extérieur change en fonction de la météo et de la saison, tandis que l'humidité dans la maison change à cause du chauffage.
Le bois travaillera toute sa vie, il est impossible de l'en empêcher et ce n'est pas grave en soi. Mais il faut le gérer, laisser au bois le temps de se déformer tranquillement, faute de quoi il va fissurer. Et ne pas tenter de l'empêcher de travailler, sinon il va craquer.
Tout au long du cycle de vie du meuble, il faut prendre des précautions...
Chez le menuisier
- Choisir les planches avec soin, au taux d'hygrométrie adapté à l'usage qu'il veut en faire,
- Si besoin, en hiver avec un atelier non chauffé, stocker les planches dans le lieu qui accueillera le meuble pour qu'elles prennent l'hygrométrie ambiante (chez moi je les planque sous le canapé !),
- Faire l'établissement en tenant compte des caractéristiques des planches (quartier ou dosse ne travailleront pas de la même manière),
- Construire le meuble en tenant compte des déformations à venir,
- En extérieur, selon la saison de pose, laisser les jeux adéquats.
À la maison
- Placer le meuble dans une configuration telle que le mode de chauffage n'ait pas d'incidence néfaste,
- Éviter les variations de température trop rapides,
- Éviter les variations de température de grande ampleur.
Petit rappel sur le bois qui travaille
Pour ceux qui auraient besoin d'une image, le bois est une éponge. Quand c'est humide, ça gonfle, quand ça s'assèche, ça se rétracte. On dit que le bois "travaille".
Avec une subtilité supplémentaire : le bois ne travaille pas de la même manière suivant la direction des fibres :
- Le travail axial ou longitudinal (en longueur) est très faible,
- Le travail radial (dans le diamètre de l'arbre) est important,
- Le travail tangentiel (dans la circonférence de l'arbre) est encore plus important.
D'un point de vue pratique, voilà ce que ça donne pour une planche fraîchement sciée :
Et d'une manière générale, plus le bois est dense, moins il travaille.
Quelques infos supplémentaires et ordres de grandeur tirée du livre
(j'espère que les auteurs ne m'en voudront pas de leur avoir pillé 3 pages, mais c'est pour leur faire de la pub : achetez leurs 3 bouquins, ils sont très bien !)
Petits rappels sur l'hygrométrie
Tout d'abord, attention à ne pas confondre l'hygrométrie du bois et l'hygrométrie de l'air. Le bois travaille quand son humidité interne change, ce qui est causé par :
- Le premier séchage de l'arbre après l'abattage,
- Les variations d'hygrométrie de l'air ensuite.
Séchage de l'arbre
(je vous la fais courte, car ce point est largement documenté et très accessible par ailleurs)
Quelques chiffres approximatifs, tirés du livre indiqué plus haut (achetez-le, je vous dis !) :
- À l'abattage, l'humidité est de l'ordre de 80 à 140% (masse d'eau / masse de bois anhydre),
- L'eau "libre" s'échappe, c'est la phase de "ressuyage", le taux descend à 30% sans retrait.
Vient ensuite la phase de séchage (avec retrait et déformations) :
- De 22 à 30%, le bois est dit "mi-sec",
- De 17 à 22%, le bois est dit "commercialement sec",
- De 13 à 17%, il est "sec à l'air"
- Au-dessous de 13%, il est dit "desséché", car on commence à enlever l'eau "de constitution" qui fait partie des tissus.
- À 0%, le bois est anhydre.
Une fois le bois séché, il va continuer à travailler au fil des saisons en s'imprégnant de l'humidité de l'air ambiant. Mais qu'est-ce qui fait varier l'hygrométrie de l'air ?
Dehors : les saisons
Une idée reçue est que l'été est chaud et humide, et l'hiver froid et sec. C'est peut-être vrai dans certains pays du monde, mais en France métropolitaine, c'est l'inverse !
L'été, le taux d'humidité relative à l'extérieur est de l'ordre de 70% ; l'hiver il est de l'ordre de 85%.
À noter que ce taux dépend des régions : l'air est plus humide sur l'Atlantique et la Manche, avec une mention particulière pour nos amis Bretons qui ont la palme de l'humidité !
Au sujet des Bretons, sans vouloir les offenser j'ai des dossiers explosifs ! Là ! (et c'est pas moi qui le dit, hein !) donc quand on sait que c'est en Bretagne qu'il y a la plus forte humidité, et qu'à mon avis il y a beaucoup de Bretons en Bretagne, hein, je dis ça pis je dis rien mais tirez-en les conclusions que vous voulez !
(enfin bon il faut reconnaître que c'est humide un peu partout en France...)
Ce sont des ordres de grandeur, qui peuvent varier pas mal. Par exemple quand il pleut ou quand il y a du brouillard, ça peut monter à 95%. Dans l'autre sens, au-dessous de 30% d'humidité l'air est vraiment très sec, désagréable à respirer.
Dedans : le chauffage
Oui, bizarrement, le chauffage fait varier l'humidité de l'air... alors que cette eau contenue dans l'air, qu'on la fasse chauffer ou pas il y en a toujours la même quantité, non ? Au début je ne voulais pas parler d'humidité relative et absolue car c'est suffisamment compliqué comme ça. Mais finalement ça va nous aider.
L'humidité absolue, c'est simple, c'est la quantité d'eau qu'il y a dans l'air. Elle s'exprime en g / m3, et qu'on chauffe ou pas, ça ne change rien à cette valeur.
Pour l'humidité relative, imaginez une cour d'école maternelle, avec une maîtresse et 30 enfants. La maîtresse, c'est l'air. Et des enfants, c'est l'humidité. C'est ambitieux, comme allégorie, mais vous allez voir !
La maîtresse arrive avec une caisse pleine de jouets, tous les enfants s'attroupent autour d'elle sauf quelques-uns qui continuent à courir partout. Sur 30 enfants il y en a 24 qui sont "captés" par la maîtresse et 6 qui restent "libres". L'humidité relative, c'est ceux qui sont libres : 6/30 = 20%.
Tous les enfants sont partis jouer, et maintenant elle en gronde 3 qui se battent pour le même jouet. Dans la cour d'école, 27 enfants sont "libres" et 3 sont "captés" par la maîtresse. Humidité relative : 27/30 = 90%.
NB : dans tous les cas l'humidité absolue n'a pas changé, car il y a toujours autant d'élèves dans la cour, ni plus ni moins.
Alors que vient faire la température dans notre histoire ? Il se trouve que l'air chaud retient plus facilement l'humidité. Du coup cette humidité qui reste "captée" par l'air ne vient pas perturber nos meubles, seule l'humidité "libre" va aller s'inoculer dans le bois.
À l'inverse, l'air froid a du mal à capter l'humidité, qui devient plus disponible pour aller faire travailler le bois. Il y a donc une relation directe entre la température et l'humidité relative. HR = f(T°) qui se définit par le taux d'eau "libre" par rapport à la quantité d'eau totale. Elle s'exprime en %, avec les valeurs qu'on a vu plus haut.
D'une manière générale, si l'on augmente la température de 1°C, l'humidité relative va baisser de 2 à 3%. Et ça marche dans les deux sens, et peu importe comment et pourquoi la température a changé (si on a chauffé, avec quel type de chauffage, si c'est juste parce qu'il fait plus chaud dehors...), cette relation est "mécanique".
Pour autant, le mode de chauffage peut avoir une influence supplémentaire sur le travail du bois, et c'est ce que nous allons voir plus bas.
NB : le site de Météo-France a une page qui explique super bien ces deux notions d'humidité ici.
Petite conclusion sur l'humidité
L'été, on ne chauffe pas la maison et on ouvre les fenêtres, donc l'humidité est la même à l'intérieur qu'à l'extérieur.
L'hiver, à l'extérieur l'humidité augmente à cause des conditions atmosphériques, alors qu'à l'intérieur elle baisse à cause du chauffage.
Voilà de quoi l'on va devoir tenir compte pour nos ouvrages de menuiserie intérieure ou extérieure, et voilà pourquoi il faudra prendre des précautions lorsqu'on fabrique, l'hiver, un meuble d'intérieur dans un atelier non chauffé...
Petits rappels de thermohydraulique
Alors déjà, il ne faut pas confondre chaleur et température. La chaleur, c'est de l'énergie, et quand on en donne à une planche, elle chauffe, sa température augmente. Quand on enlève de l'énergie à une planche, ou quand elle "cède" son énergie (ce qui revient au même), sa température diminue.
Pour transmettre de l'énergie dans un sens ou dans l'autre (en donner ou en retirer), il y a trois moyens :
- l'échange par conduction
- l'échange par convection
- l'échange par rayonnement
Pourquoi dit-on "échange" ? Parce que finalement l'énergie n'est jamais perdue ou gagnée, elle s'échange d'un corps à l'autre.
L'échange par conduction
On dit aussi "par contact" mais c'est un abus de langage.
Si deux corps (solides) sont en contact, et qu'ils sont à des températures différentes, alors le plus chaud donne de l'énergie au plus froid, le premier refroidit et le second s'échauffe jusqu'à ce que leurs températures s'équilibrent. D'une manière générale, les échanges par conduction sont très mauvais... surtout pour le bois, mais même pour du métal qui est un fort mauvais conducteur !
Cela vous étonne ? Je vais vous raconter une histoire : dans l'usine où je travaille, il y a un réservoir d'eau à plus de 200 °C, sur lequel il y a un bout de ferraille qui dépasse (en contact avec les 200°C donc). Je dis à un collègue : "dis-donc, ça doit être chaud ce bout de ferraille", il me dit "ah oui, ne t'approche pas..." et là, je prends le morceau de ferraille à pleine main, sans gants, à 20cm du réservoir, et je le tiens plusieurs secondes. Le collègue estomaqué.
Où est le truc ? Tout simplement qu'à l'air libre il refroidit suffisamment parce qu'il n'est pas assez "alimenté" en chaleur par conduction. D'ailleurs, n'avez-vous pas déjà tenu une casserole ou une poêle très chaude avec un manche en métal ? Et quelle est la distance entre votre main et la plaque de cuisson ?
(bon, avant de faire le malin devant mon collègue, j'avais essayé pour voir jusqu'où je pouvais aller ; je ne suis pas fou non plus !)
L'échange par convection
Là, il s'agit de fluides et les échanges sont bien meilleurs que par conduction.
Si un fluide chaud, par exemple de l'air, vient au contact de notre planche plus froide, l'air va lui céder de la chaleur. En théorie, les températures pourraient s'équilibrer (l'air refroidirait et la planche s'échaufferait jusqu'à ce que leurs températures soient égales) mais en pratique il n'y a pas le temps !
Comme l'air chaud monte dans la pièce, en quelques secondes il est au plafond. Du coup, il n'a cédé que très peu d'énergie à la planche (et ne s'est donc pratiquement pas refroidi). Par contre, sur la durée, vu que l'air chaud est renouvelé en permanence, la planche reçoit un tout petit peu d'énergie mais pendant longtemps. La planche va donc monter en température et rejoindre celle de l'air.
L'échange par rayonnement
Vous êtes allongés sur la plage en plein soleil, et tout à coup un nuage passe. Brutalement vous avez froid. Pourtant, la température ambiante n'a pas changé(**). Où est le truc ? C'est qu'en plus de l'air à 30°C qui vous entoure, vous recevez directement l'énergie du soleil par rayonnement. Sauf quand le nuage passe car il fait écran.
(**) C'est pour cela qu'on prend toujours la température de l'air à l'ombre. La température au soleil, ça n'existe pas ! Tiens imaginons une expérience. Vous avez 4 thermomètres : un au mercure, un à l'alcool, un électronique avec une petite sonde déportée, et un thermomètre laser.
Petit quiz n°1 : à l'ombre, les 3 premiers indiquent 24°C. Combien indique le thermomètre laser ?
Petit quiz n°2 : même jour même heure même lieu, vous les mettez au soleil, combien vont-ils indiquer ?
Faites vos jeux, donnez votre réponse dans le premier commentaire ci-dessous, et le gagnant aura, heu... de la gloire, de la célébrité, l'estime de tous, et un free hug de Boris B.
Il y a une chose importante à savoir l'échange par rayonnement : c'est que sa puissance dépend du carré de la distance à la source de chaleur.
Exemple : je mets ma main à 25 cm de mon poêle, c'est bien chaud.
- Je la mets ensuite à 50cm, j'ai donc multiplié la distance par 2 => l'apport de chaleur est divisé par 4.
- Ensuite je mets ma main à 1m. Par rapport au début (25cm), j'ai multiplié la distance par 4 => l'apport de chaleur est divisé par 16 !
- Je m'éloigne à 1,50m, j'ai donc multiplié la distance par 6 => l'apport de chaleur est divisé par 36.
- Puis à 2m (et on s'arrêtera là parce qu'on ne sent déjà plus rien), j'ai multiplié la distance par 8 => l'apport de chaleur est divisé par 64.
- Allez, si, un petit dernier ! Ma pièce fait 3,50m, je me mets au mur d'en face, distance multipliée par 14 => l'apport de chaleur est divisé par... (allez, un peu de calcul mental !)
196 ! Autant dire qu'il n'y a plus aucun apport de chaleur.
Bizarrement, bien que l'apport de chaleur soit négligeable à l'autre bout de la pièce, il n'y fait pas froid... C'est parce que l'apport de chaleur par rayonnement est quasiment nul, mais cela n'empêche pas le poêle de chauffer tout le volume d'air (par convection).
Les différents types de chauffage dans une maison
Les convecteurs
Oui d'ailleurs, pourquoi on appelle cela "convecteurs" ? Parce que dans la boite en fer, il y a une résistance électrique qui monte à haute température et qui chauffe très fort l'air qui l'entoure. L'air chaud monte, sort du convecteur par la grille du haut, et monte jusqu'au plafond en léchant le mur. Et si vous vous mettez à plat-ventre, vous verrez qu'il y a, au-dessous du convecteur, une autre grille. Celle-ci permet d'apporter de l'air neuf (froid) venant du sol. Il s'agit donc bien d'un mode de chauffage par pure convection.
NB : il ne faut obturer aucune des deux grilles, car sinon l'air ne peut plus circuler, le convecteur surchauffe et risque de cramer.
Caractéristiques
- Aucun échange par conduction (puisque la boite en fer n'est pas bien chaude, et que rien ne vient la toucher)
- Aucun échange par rayonnement (puisque la résistance est à l'intérieur de la boite en fer, qui fait écran)
- La résistance monte à plusieurs centaines de degrés et ça, c'est double peine !
Oui, car non seulement l'humidité de l'air baisse "mécaniquement" quand la température augmente, nous l'avons vu plus haut, mais là en plus la résistance va surchauffer la vapeur. L'humidité va encore baisser davantage.
- Il provoque un matelas d'air froid d'une vingtaine de cm au niveau du sol.
Pourquoi cela ? Parce que l'air chaud et l'air froid ont le mauvais goût de ne pas se mélanger... Prenons une pièce froide et allumons le convecteur. Il prend l'air froid autour de la résistance et le fait chauffer. L'air chaud monte vers le plafond et y reste. Pendant ce temps-là, le convecteur est déjà en train de réchauffer de l'air froid et l'envoie vers le plafond. Ainsi se créé un matelas d'air chaud au plafond, et petit à petit celui-ci va grossir et prendre de plus en plus de volume. La surface qui sépare l'air chaud et l'air froid va descendre.
Au bout d'un certain temps, vous avez la tête au chaud, mais pas le corps. Plus tard, vous avez la tête et le buste au chaud, mais pas les jambes. Enfin vous aurez la tête, le buste et les jambes au chaud, mais pas les pieds. Et ça s'arrête là, il manquera toujours les pieds...
En effet, le radiateur aspire l'air qui est présent au niveau de sa grille basse. Du coup dès que le matelas d'air chaud a assez grossi pour venir jusqu'à cette grille, c'est lui qui va se faire aspirer pour être réchauffé davantage. D'où ce matelas d'air froid de 20cm très désagréable quand on est assis.
Bref, d'une manière générale le chauffage avec des convecteurs ne va pas faire du bien aux meubles...
NB : les convecteurs ont quand même deux avantages : ils sont faciles à installer et peu coûteux.
Les radiateurs à eau ou bain d'huile
Il s'agit là aussi d'un chauffage qui se fait essentiellement par convection. Il n'y a pas d'échange par conduction, à moins de toucher le radiateur, et il y a un tout petit peu de rayonnement car il n'y a pas d'écran devant la surface chauffante.
La grosse différence avec le convecteur, c'est la température qui est bien plus faible : 40 à 60°C. Du coup l'air chaud monte moins vite, et comme il est moins chaud il assèche moins l'air (et il n'y a pas de surchauffe de vapeur puisqu'il est à moins de 100°C).
Une autre différence est qu'en général il est installé un peu plus bas que le convecteur, donc le matelas d'air froid est quasiment inexistant.
Conclusion, d'une manière générale ce type de chauffage est plus doux et plus sain pour les meubles.
Les radiants ou radiateurs à accumulation
Je mets les radiateurs à accumulation dans cette rubrique car ils sont souvent radiants.
La principale caractéristique de ce type de radiateur est qu'il utilise l'échange par rayonnement. Il existe des radiants purs, et des radiateurs mixtes radiants + convection ou certains sont mixtes radiants + soufflage.
Le principe de l'accumulation, c'est une "option" supplémentaire : ces radiateurs sont très longs à chauffer, mais une fois chauds ils le restent longtemps.
Caractéristiques
Contrairement aux précédents qui chauffent l'air et le font monter pour créer petit à petit un matelas d'air chaud qui va remplir la pièce, les radiants envoient toute leur puissance à l'horizontale et de manière immédiate. C'est comme pour le soleil à la plage : on passe devant le radiateur et hop on a chaud, on s'éloigne hop on a froid, et s'il y a un obstacle, derrière il fait froid.
Ils sont plus puissants qu'un poêle (pour reprendre l'exemple cité plus haut), si bien que même à une distance de 2 à 3m, on sent les rayonnements.
Comme évoqué dans le petit quiz, ces radiateurs ne chauffent pas l'air, mais seulement ce qu'ils "éclairent". Du coup le bois ne va pas travailler en s'imprégnant de l'humidité de l'air, il va travailler parce que son humidité interne va être modifiée au niveau de la surface éclairée.
Du coup ces radiateurs sont inoffensifs pour les meubles qu'ils n'éclairent pas, mais peuvent être redoutables pour ceux qui sont dans leur "champ de vision".
Les soufflants
Voilà des radiateurs qui chauffent l'air, mais pas par convection. Avec leur ventilateur ils font une circulation forcée. Cela permet de diffuser l'air à l'horizontale et d'éviter le matelas d'air froid au sol.
Caractéristiques
- Aucun échange par conduction
- Aucun échange par rayonnement
- Circulation forcée
- Résistance électrique très chaude => vapeur surchauffée.
La sensation de chaleur est immédiate (grâce au courant d'air chaud), à la fois pour les habitants et pour les meubles ! Car bien sûr un chauffage rapide va faire travailler le bois à marche forcée, ce qui n'est pas bon du tout...
Les poêles, les cheminées
Là encore, pas d'échange par conduction, le principal mode d'échange étant la convection, et quand même aussi une bonne petite dose de rayonnement car le foyer est à plusieurs centaines de degrés. C'est un chauffage un peu moins doux que les radiateurs à eau ou huile, et le risque sera bien sûr pour les meubles situés à proximité.
Le chauffage par le sol
Le top du confort, parait-il, et je veux bien le croire. Là, il y a des échanges par conduction pour tout ce qui touche le sol. Mais l'effet principal reste la convection, sans matelas d'air froid, et à basse température donc très doux.
De plus, l'évolution de température est très lente, de même que l'évolution de l'humidité. Bref, c'est le top du confort pour les humains et pour les meubles. On va voir plus bas si l'on arrive à lui trouver un défaut...
Le chauffage "solaire"
Je veux parler là de la présence d'une baie vitrée, qui va travailler en pur chauffage par rayonnement quand elle est éclairée par le soleil.
Caractéristiques
- Rayonnements puissants,
- Plusieurs alternances par jour, toute l'année,
- Parfois le soleil "tourne" et une ombre parcourt la vitre.
Et parfois il n'y a pas trop le choix, on met un meuble devant la baie. Il va travailler furieusement au niveau de la surface éclairée, et il sera opportun de mettre un écran entre le meuble et la vitre.
Exemple 1 : une bibliothèque
La bibliothèque est un meuble haut, qu'on place contre un mur. Et sur ce mur, il peut y avoir un chauffage...
Cas du convecteur
Le convecteur fait monter un flux d'air au plafond. S'il est trop proche de la bibliothèque, le flux d'air va venir lui lécher le flanc. Dans ce cas, la surface extérieure du flanc va s'assécher rapidement, ce qui va provoquer un retrait : la planche aura très envie de faire banane, et les fissures nous guettent !
Si le convecteur est assez loin (environ 1m je pense), ce phénomène n'aura pas lieu, nous sommes tranquilles. Mais !
Reste que dans tous les cas, le matelas d'air chaud au plafond va grossir progressivement jusqu'à arriver à 20cm du sol. Cette phase dure de l'ordre d'une à deux heures, et pendant ce temps, toutes les parties enveloppées par le matelas vont travailler. Le retrait sera toutefois plus faible que dans le premier cas puisque l'air est moins chaud et un peu moins sec que dans le flux montant.
Ensuite, les planches vont s'équilibrer en température par conduction interne : la face intérieure va bien finir par atteindre la même température que la face extérieure. Si la planche bananait, elle se remet droite, mais il reste le retrait.
Enfin une fois que la pièce est en température, il ne se passe plus rien.
Petit conseil : avant d'installer votre bibliothèque, mettez votre convecteur à fond et montez sur une chaise à l'endroit où il y aura le flanc du meuble. Si vous sentez le flux d'air chaud sur votre visage, c'est que vous êtes trop près !
Cas du radiateur à eau / huile
Même principe mais le risque d'assèchement rapide est bien moindre. En cas de doute je ferais quand même le test de la chaise.
Cas des radiants
Là, sauf à être vraiment tout près, il n'y a aucun risque (je parle des radiants purs). Le flux d'énergie du radiateur part horizontalement devant lui, et la bibliothèque est sur le même mur. Elle n'est donc pas dans son "champ de vision". Si le radiateur touche le meuble, il est quand même probable que le bas du flanc soit éclairé.
NB : si le radiateur est sur un mur qui fait l'angle avec le mur où se trouve la bibliothèque, c'est tout différent car elle risque d'être "éclairée".
Là encore il est très simple de s'assurer de l'innocuité du radiateur : faites le test en mettant votre main à l'endroit où sera l'angle du meuble, si vous ne sentez pas les rayonnements, c'est bon.
Les soufflants
Là je ne vais rien vous apprendre : si le radiateur souffle sur le meuble, ça fait comme pour un convecteur trop proche, et s'il souffle ailleurs, ça fait comme pour un convecteur plus loin.
Cas des poêles et cheminées
Ces appareils sont assez puissants et contrairement aux radiateurs qui ont un flux conique vers devant, eux ont un rayonnement latéral. Il est indispensable de s'en éloigner suffisamment. Bien plus que d'un simple convecteur ou qu'un radiant.
Faites le test avec votre main ! NB : n'essayez pas de faire le test avec un thermomètre (ou vous me relirez trois fois le chapitre sur l'échange par rayonnement !).
Chauffage par le sol
...
(Rien à dire, si ? C'est le top je vous ai dit !)
Cas de la baie vitrée
Comme indiqué plus haut, c'est, de base, une mauvaise idée. Si vous n'avez pas le choix, tentez un écran (par exemple une couverture de déménagement au dos du meuble), et essayez de l'éloigner de la baie. L'interstice entre le meuble et la baie va constituer un matelas d'air très chaud. Si le meuble est à 10 cm de la vitre, ce matelas aura moins de difficultés à circuler que si le meuble est à 2 cm de la vitre.
D'autre part, je tenterais 2 écrans : par exemple une plaque d'isorel fixée à la vitre en plus de la couverture au dos du meuble.
Exemple 2 : une table
Une table est plus basse qu'une bibliothèque, et dans notre exemple, plaçons-là au milieu de la pièce.
Cas du convecteur
Pas de risque que le flux vienne attaquer directement la table, et sa plus grande surface étant horizontale, le matelas d'air chaud va l'envelopper d'un coup dans sa totalité. Donc pas de risque qu'une face travaille plus que l'autre.
En résumé, aucun risque.
Cas du radiateur à eau / huile
Aucun risque non plus...
Cas des radiants
Cette fois, la table sera "éclairée" par le radiateur, donc le risque n'est pas nul. Si le radiateur est puissant et que la table n'est pas assez éloignée, la face éclairée peut fortement chauffer, et provoquer retrait et fissures au niveau du chant du plateau, des pieds, de la ceinture...
Faites le test avec votre main !
Les soufflants
Avec un radiateur soufflant, il faut être raisonnable : si vous mettez exprès le radiateur de telle sorte qu'il souffle pile sous la table, ne venez pas vous plaindre ! La face inférieure va subir un retrait et des éventuelles fissures. S'il souffle ailleurs, pas de problème.
Cas des poêles et cheminées
Même remarque que pour les radiants, et même précaution à prendre.
Chauffage par le sol
Là en théorie, lors de la mise en service du chauffage, la face inférieure du plateau pourrait travailler... Mais en pratique de nos jours les chauffages au sol sont à basse température, et l'inertie est importante, donc la mise en route est longue et laisse le temps aux meubles de travailler tranquillement.
Conclusion : pas de risque.
Cas de la baie vitrée
Bah, il vous est déjà arrivé un problème de table derrière une baie vitrée, vous ? En plus nous avons supposé que la table était au milieu de la pièce, donc si le soleil y arrive, c'est qu'il est faible !
Exemple 3 : des volets
Nous avons vu que le bois était "une éponge", et que l'humidité augmentait l'hiver.
Donc l'hiver, les battants risquent de se toucher et vous aurez du mal à les fermer. Vous aurez très envie de donner un coup de rabot pour régler le problème, mais cela va accentuer le petit problème de l'été : les jeux vont augmenter et des interstices apparaitront tout autour et entre les deux vantaux.
Exemple 4 : un bardage
Soit un bardage constitué de lames assemblées avec rainures / languettes. Tout comme les volets, elles "gonflent" l'hiver et se rétractent l'été. Si elles sont bien posées, les languettes vont coulisser dans les rainures, et vous ne serez pas inquiétés.
Si le bardage a été posé l'été (les lames sont à leur dimension "plein retrait") et que le menuisier n'a pas laissé de jeu en les posant, alors l'hiver elles vont gonfler et le bardage va gondoler. Vous risquez d'avoir des vis qui cassent.
Si le bardage a été posé l'hiver (ou l'été mais avec trop de jeu), alors l'été les lames vont se "retirer" et les languettes vont se retirer (au sens propre du terme) des rainures. Si les lames sont un poil vrillées, lors de l'hiver suivant il n'est pas dit que les languettes entrent à nouveau dans les rainures. Et dans ce cas le bardage va gondoler comme ci-dessus.
NB : Petit conseil : lasurez votre bardage l'été quand les lames se sont bien retirées. Sinon les languettes n'auront pas la même couleur que le reste !
Cas particulier des panneaux de particules
Les panneaux de particules (agglo, MDF, OSB...) sont faits avec du bois, donc ils travaillent ! Mais pas exactement de la même manière...
Les chiffres qui suivent sont issus de l'ouvrage que j'ai déjà cité, et pour comprendre comment on utilise ces valeurs, vous pouvez vous référer aux trois pages affichées ci-dessus.
L'OSB
Vous savez ce que ça veut dire "OSB" ? Oriented Strand Board ou "panneau à brins orientés". Et qui dit "orienté" dit que ça ne va pas travailler partout pareil...
Variations dimensionnelles :
- En longueur : 0,2%
- En largeur : 0,3%
- En épaisseur : 6%
Notons que les coefficients longueur / largeur sont très comparables à ceux du bois massif !
Panneaux de particules (aggloméré)
Variations dimensionnelles :
- En longueur : 0,3%
- En largeur : 0,3%
- En épaisseur : 6%
Panneaux de fibres
Pour rappel, cette dénomination regroupe plusieurs densités : les tendres (SB comme "soft board" : les sous-couches de planchers), les moyens (MDF comme "Medium Density Fiberboard), et les durs (HB comme "hard board" : l'isolel).
Variations dimensionnelles :
- En longueur : 0,3%
- En largeur : 0,3%
- En épaisseur : 6%
Réponse au petit quiz
Bien que je vous recommande la lecture des réponses au premier commentaire, qui est riche de belles réflexions, voici en résumé les réponses aux quiz. Notez qu'on est fortiches sur L'Air du Bois : on a réussi à trouver les réponses à 3 des 2 quiz proposés !
Nous avons 4 thermomètres : un au mercure, un à l'alcool, un électronique avec une petite sonde déportée, et un thermomètre laser.
Petit quiz n°1 : à l'ombre, les 3 premiers indiquent 24°C. Combien indique le thermomètre laser ?
Réponse : 24°C. Les 3 premiers indiquent la température de l'air, tandis que le thermomètre laser indique la température de la surface visée. À l'ombre, toutes les surfaces sont à la même température, celle de l'air.
Petit quiz n°2 : même jour même heure même lieu, vous les mettez au soleil, combien vont-ils indiquer ?
Réponse : ils auront tous des valeurs (très) différentes qui ont plus ou moins de sens...
S'ils n'ont pas explosé, les thermomètres à mercure et alcool indiquent une valeur élevée qui ne représente pas une température. Il se trouve que le fluide s'est dilaté et que le niveau dans le tube a monté, mais c'est tout, la valeur indiquée n'a aucun sens.
Le thermomètre électronique, lui, affiche la température de lui-même. Sa sonde interne (une résistance CTN, PT100 ou thermocouple) donne sa propre température.
Le thermomètre laser est celui qui fonctionne le mieux car il continue de donner la température des surfaces visées. Si c'est votre jardin avec de l'herbe qui herboie, un bac à sable qui sabloie et une petite pataugeoire de bébé qui pateaugeoie, le matin à l'ombre tout était à 24 °C ; l'après-midi à 15h30 en plein soleil, la piscine est à 26°C, l'herbe à 30°C, le sable à 45°C. Le thermomètre laser va donner fidèlement ces valeurs, ce qui montre bien que "la température au soleil" n'est pas une grandeur en soi. La température "du sable au soleil", si.
Petit quiz n°3 : pourquoi la moquette parait-elle plus chaude que le carrelage alors qu'ils sont à la même température ?
Réponse : parce que l'échange entre votre pied et le sol se fait par conduction, avec un coefficient qui dépend du matériau. La moquette n'a pas on bon coefficient d'échange, le transfert d'énergie est difficile donc votre pied garde sa chaleur. Le carrelage a un bon coefficient d'échange, donc la chaleur de votre pied se transmet bien vers le carrelage. Par conséquent, votre pied se refroidit plus vite et vous le sentez bien.
Merci à dependancesbois, benjams, Grabouille et trente six seb (malgré sa forfaiture !) pour leurs contributions à ces recherches scientifiques de haute volée !
Pour en savoir plus...
Évidemment dès qu'on creuse un sujet, on a envie d'en savoir davantage (ou d'en dire davantage) mais il faut savoir s'arrêter avant d'embrouiller tout le monde ou de faire du hors sujet. C'est pour cela que ce Petit cours (qui fait déjà 10 pages) de thermohydraulique appliquée aux meubles (pas de menuiserie) s'arrête ici. Pour autant, voici quelques liens qui vous permettront d'aller plus loin.
Initiative de trente six seb pour regrouper différentes ressources sur le sujet :
Diagramme psychrométrique (accrochez-vous !) pour faire le lien entre humidité relative, humidité absolue, et température de l'air (et d'autres paramètres encore) :
azprocede.fr/u...hrometrique.jpg
Diagramme montrant l'équilibre hygroscopique du bois :
expert-bois.fr...-stabilise-t-il
(merci sciunto pour ces liens)
Petit abaque de l'humidité relative du bois en fonction des conditions atmosphériques (merci PierrePoulizac pour le fichier) :
Ressources de Météo France :
- Sur l'humidité : meteofrance.fr...serves/humidite
- Sur la température (avec une explication de la température ressentie) : meteofrance.fr...ves/temperature
La page choisir et faire sécher son bois de menuiserie du site de Bernard Michaut et PhilippeCichon : orgue-bernard....er.com/les-bois
Le petit quiz par l'expérience
Vous vous rappelez le petit quiz "qu'indique un thermomètre quand on le place au soleil" ? J'en ai fait récemment l'expérience pour montrer à mes petits piou-pious du lycée. Comme il n'y avait pas de soleil ce jour-là j'en ai apporté un : un halogène de 500W qui a très bien fait l'affaire.
Et je n'avais ni thermomètre laser ni thermomètre à alcool, mais un au mercure et deux électroniques de type différents. Résultat :
Mercure : 46,4°C après stabilisation...
Électroniques : 42 et 44 °C après stabilisation.
L'écart n'est pas très important mais ils affichaient exactement la même température avant expérience. C'est donc bien CQFD !
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Discussions
Allez faites vos jeux !
Merci de laisser dependancesbois répondre le premier, il trépigne d'impatience !
Euh non non ! Allez-y ! Je réfléchis, ça peut être long!
Hep ! Je ne demande pas des valeurs chiffrées, hein, juste des ordres de grandeur : plus, moins, beaucoup plus, beaucoup moins, pareil, presque pareil...
1/ un thermomètre laser ne marche pas à l'ombre
2/ xt+1=kxt(1−xt) (à pas grand chose près)
trente six seb heu, je tombe de ma chaise... tu peux expliquer la signification de ta formule ?
Ara vu la chaise qui illustre ce pas à pas, ce n'est pas étonnant, elle n'a pas l'air très stable.
Pour l'explication, il aurait fallut demander à Robert May avant son décès, mais on en parle un peu ici.
Bonne nuit
Hé ! Je n'ai pas le monopole de l'imposture on dirait
! Ton lien ne donne aucune explication sur la thermohydraulique ni la formule que tu donnes...
trente six seb
disqualifié !
Bon allez les autres, personne ne veut jouer avec moi ?
J'oubliais...
Si, mais il prend la température de quoi ???
J'aurais essayé...
1 : Alors le thermomètre laser va prendre la température de surface donc il ne donnera rien (ou plutôt une donnée aléatoire de ce qu'il aura capté).
).
2 : Je pense qu'au mercure il doit monter en température (mais pas si sûr , mais je pense que le mercure doit être plus sensible au rayonnement que les autres, à moins que ce soit à cause du verre qui l'entoure
Je pense que celui à alcool va augmenter légèrement (c'est du rhum ?).
Et l'électronique va indiquer la même chose (la sonde est au contact de l'air donc comme pour ton bout de métal sauf qu'en plus l'impact du rayonnement doit être encore plus faible que la conduction).
Voilà, mais j'attends la réponse avec grand intérêt.
(J'aime bien ta façon d'expliquer en passant
)
C'est marrant ça, vous cherchez le piège alors qu'il n'y en a pas ! Ça marche toujours un thermomètre laser, non ?
Pour [2] je reconnais que c'est plus subtil, mais [1], il faut juste savoir quelle température il prend, et tu l'as dit... c'est celle de la surface visée. Donc si on est à l'ombre et que les 3 autres affichent 24°C, c'est que l'air est à 24°C et par conséquent, tout ce qui nous entoure est aussi à 24°C. Avec le laser tu vises n'importe quel objet et il t'affiche 24°C.
(± epsilon bien sûr, si le chien vient de se lever et que tu vises où il était, ou si la zone vient juste de passer du soleil à l'ombre, ça perturbe trop)
Ara C'est perturbant (et pourtant logique) cette donnée que tout est à 24 a l'ombre.
Et pour les matériaux inertes genre carrelage en intérieur ?
(Je vais sortir le thermomètre laser !)
Mais oui, fais un essai à l'intérieur si tu as un thermomètre laser, et tu verras que tout est kikif !
Malgré tout, le carrelage parait plus froid que la moquette... tiens poussons le vice ! QUIZ n°3 : pourquoi la moquette parait-elle plus chaude que le carrelage alors qu'ils sont à la même température ?
Et en attendant, tâchons de répondre au quiz n°2, sachant que tu es déjà sur la bonne piste pour un quart de la réponse : ton jardin est maintenant au soleil, que va indiquer ton thermomètre laser ?
Et...
Merci
comme tu as pu le remarquer, il y a beaucoup de texte et peu d'images (ce serait mieux pourtant). Mais je suis nul en dessin. Si quelqu'un veut améliorer le pas à pas en y mettant des images, allez-y franco !
Moi je dis que ca depend, si je peins tes thermomètres en noir, ils vont indiquer plus chaud au soleil. Si ils ont un revêtement miroir, il indiquerons une température sensiblement équivalente. Tout dépend de l'albedo
benjams exactement, et donc pour conclure sur ce sujet, ils vont indiquer la température de quoi ? (je te tire les vers du nez, hein...)
Ara, pour répondre au Quizz 3, La température que l'on ressent (la sensation de froid, ou de chaud) ne dépends qu'indirectement de la température des éléments en contact : Elle dépend en fait du flux d'énergie, donc du transfert de chaleur entre le corps "chaud" et le corps "froid". Donc on ressent un carrelage froid car on lui donne de la chaleur (car le contact entre le carrelage et la peau est efficace, la chaleur circule facilement). Pour une moquette à la même température, le contact sera beaucoup moins direct et beaucoup plus isolant, donc le flux de chaleur se fera moins bien => Sensation que c'est plus chaud.
C'est pour cela que c'est compliqué de parler de température à la météo, et qu'on a inventé la notion assez floue de température ressentie... la température ressentie par notre corps, de l'air ambiant, dépend de l'échange de chaleur (plus le rayonnement solaire...). Or un air sec transmet beaucoup moins facilement la chaleur. Donc on peut, se sentir relativement confortable dans une ambiance froide et sèche, surtout sans vent, genre -2° en montagne par beau temps (surtout que le soleil va vous cramer la gueule avec son rayonnement). Et être transi de froid, dans une ambiance a 10°, un bon jour de petite pluie dégueulasse, avec un poil de vent (
genre en Bretagne)...Voili, voilou,
Wééé, merci Grabouille pour cette explication très claire !
Je me permets juste d'ajouter que le transfert de chaleur entre les pieds et le sol se fait par conduction, et qu'en effet le coefficient de conduction est bien meilleur pour le carrelage que pour la moquette (plus isolante, on garde notre chaleur pour nous).
Ton explication va d'ailleurs nous aider à répondre à la fameuse question n°2 car la notion de "température ressentie" s'y applique également. Parfois on entend dire "Oh là là, il fait 30°C à l'ombre, alors à mon avis il doit faire au moins 40°C au soleil !", ce qui n'a pas vraiment de sens sauf à parler de température ressentie au soleil (j'ai aussi chaud par 30°C au soleil que par 40°C à l'ombre).
Donc nous sommes sur le point de conclure, mais reste la question, pardon : La Question qui nous taraude et qui nous empêchera de dormir tant qu'on n'aura pas trouvé : le thermomètre au mercure, à l'alcool ou électronique, quand on le met au soleil, il monte furieusement. Les deux premiers risquent d'exploser leur capsule de verre, et le 3ème va se stabiliser à une certaine valeur. Par exemple 82°C (admettons). Cette valeur représente bien la température de quelque chose mais pas de l'air. C'est la température de quoi finalement ?
Attention la température ressentie n'as de sens que pour les parties absentes de vêtements qui ont une influence considérable si ils coupent le vent. Pour ressentir vraiment la température dite "ressentie" il faudrait se promener nu. C'est utile pour le risques d'angelures cela dit
benjams tu crois qu'il y a une définition officielle pour la température "ressentie" ? J'aurais pensé qu'il fallait se promener habillé, considérant qu'un -2°C avec du vent, ça va justement passer à travers les vêtements et qu'on va ressentir -10°C.
Mais bon, je préfère en rester à la thermohydraulique, c'est bien plus simple que le corps humain, son cerveau et ses ressentiments !
La température dite "ressentie", c'est un calcul qui prend en compte l'augmentation des pertes par convection avec l'augmentation de l'humidité et du vent. En gros la température ressentie est la température ou le flux thermique est le même, mais avec un air calme
C'est la température du thermomètre.
YESSS ! Dommage que tu sois disqualifié, tu aurais pur gagner la gloire, l'honneur, heu, chais plus quoi, et un free hug de Boris B (qui est coiffeur à Paris).
Bon, si on veut être vraiment très très précis, seul le thermomètre électronique indique sa propre température (la sonde étant généralement une petite résistance noyée dans une capsule métallique). Les deux autres (mercure et alcool) n'indiquent pas une température. Le fluide s'est dilaté, c'est tout. La valeur affichée n'est pas tout à fait arbitraire (elle dépend bien du flux venant du soleil) mais elle ne représente plus une température.
À ce propos (puisqu'on en est là, allons jusqu'au bout), vous savez peut-être qu'une température ne se mesure pas, elle se repère. En effet une mesure consiste à comparer deux grandeurs dont une est la référence. Pour une température ce n'est pas possible, donc on la repère en mesurant le volume d'un fluide qui s'est dilaté, la tension aux bornes d'une résistance qui varie, l'éclat d'une surface qui renvoie un peu d'énergie par rayonnement...
J'ai fait exprès de me disqualifier, c'est pour pas foutre la honte à tout le monde lol
Enfin, pour la température, on a quand même le zéro absolu.
Si ça c'est pas de la super méga référence.
trente six seb oui mais tu ne peux pas comparer la valeur "mesurée" à la valeur étalon. Pour une longueur c'est facile : tu poses ta planche devant un mètre et tu compares. Pour une masse c'est facile : tu la poses sur une balance et tu la compares avec une masse étalon, etc. Mais pour la température : que de chique ! Tu ne peux pas comparer deux agitations moléculaires, fût-ce au zéro absolu. D'ailleurs si on va par là, on parle de vitesse moyenne ou d'énergie moléculaire, mais pas de température.
En fait, à la base, le terme "comparer" signifie "soustraire". Quand tu compares deux valeurs, tu fais une soustraction. Tu peux aussi faire un rapport. Dans les deux cas, tu vas bien comparer une planche à un mètre étalon : 1,25m c'est 25cm de plus que l'étalon, et c'est 1,25 fois plus.
Dans le cas de la température, une addition ou soustraction n'a pas de sens (100K n'est pas deux fois plus températaire que 50K), et un rapport à zéro est impossible.
Au fond, cette grandeur a les mêmes caractéristiques que les dates : ajouter le 12 janvier 1842 au 5 février 1920 n'a pas de sens, en faire le rapport non plus. Et même si tu définis une origine (genre la naissance d'un illustre personnage, heu, disons Moi...), ça ne t'aideras pas. Rien ne t'empêche de faire des calculs (par exemple la durée entre deux dates), mais tu ne peux pas les mesurer.
Ara on peut bien mesurer le temps qui passe.
Au lieu de mesurer la température, on n'a qu'à mesurer la chaleur.
trente six seb ah oui ça on peut ! La chaleur se mesure (avec un calorimètre), et on peut sans problème ajouter ou soustraire les joules. La chaleur, c'est de l'énergie, et quand on en ajoute, la température augmente.
Par contre le "temps qui passe", tu veux sans doute dire "mesurer une durée". Oui, d'ailleurs on peut ajouter ou soustraire des durées entre elles... et quand on en ajoute, la date augmente !
Bien vu petit lu
!
Ara Pas sur de comprendrece que tu dis
La température est un potentiel, donc une différence de température a un sens de différence d'énergie, ou de vitesse de transfert de chaleur. C'est un peu l'équivalent la tension en électricité ou la pression sur des réseaux fluides. Pour le rayonnement c'est un poil différent
Ps: Pour le coup 100k c'est pourtant 2 fois plus "d'énergie" potentielle que 50k
Mais c'est intéressant de voir qu'en pression aussi il y a un 0 absolu
benjams je vois que j'ai oublié de répondre à ton commentaire (un an plus tard il serait temps !). Je pense que ton raisonnement est incorrect (bien que je ne sois pas "béton" sur le sujet mais...) je ne pense pas que la température soit une différence d'énergie, contrairement à une différence de hauteur ou de potentiel électrique. Déjà, tout dépend de la température "de quoi", et de mémoire la variation d'énergie n'est pas linéaire avec la température.
Du coup ton commentaire m'a donné une occasion inespérée de ressortir mon Codex (de 1972, avec des pages jaunies qui puent, un régal !
Et j'ai pris 3 points à égale distance : 0°C (=273K), 273°C (=546K) et donc le point médian, 136°C (=409K). Je pars de 0°C pour que ce soit de l'eau (la glace, je ne maîtrise pas), et l'enthalpie est 0 (c'est la colonne h' dans le tableau). Faut-il deux fois plus d'énergie pour monter un kilo d'eau à 273°C qu'à 136°C ? Réponse dans les pages suivantes : h'273 = 1200 kJ/kg et h'136 = 572 kJ/kg alors qu'on s'attendait à 600. La courbe fait un léger creux. Et bien sûr, dès qu'on change de phase ça perturbe complètement les données du problème, donc je ne pense pas qu'on puisse comparer la température à un potentiel d'énergie.
Mais encore une fois, je ne suis pas super à l'aise sur le sujet, mon raisonnement est peut-être un peu simpliste...
Ara c'est une bonne remarque. Après quand je parle de physique, je parle souvent "à la grosse". Dans la réalité effectivement cp et cv ne sont pas totalement proportionnelles, mais pas loin vu que ça fait que 4% d'erreur. L'energie est fonction des variables d'états T et P en tout (etat indépendant du chemin parcouru)
Mais je crois que je ne parlais pas de ça. Quand on parle de potentiel c'est plus une notion spatiale (cf électricité, fluidique). En transfert par conduction on a jth=-lambdagrad(T) (ce qui rappelle l'électromagnétisme j=-sigmagrad(V). En convection c'est plus complexe mais on s'en approche aussi.
Je ne connaissais pas cette histoire des gamins et de la maîtresse... Merci! on en apprend tous les jours!
Intéressant !!!
Plusieurs points cependant : c'est osé de dire qu'une maitresse avec des jouets est une chaudasse !
Pour le premier commentaire "merci de ne pas y répondre !" : Ça donne terriblement envie d'y répondre !!!
Et point très important : JE N'AI JAMAIS VU DE PLUIE EN BRETAGNE !!!!! Parfois il crachine, il pleuvote, il pleuviote, il bruine ou même il drache, il pisse ... mais il ne pleut que sur les gens qui viennent en ciré jaune et qui boivent du chouchen, c’est-à-dire nos voisins français, qui pillent nos campagnes ! Aux armes bonnets rouges !!! (et voilà je m'emporte ! Tu mériterais que je réponde au 1er commentaire !)!!!
Patience ! Pour le premier commentaire tu auras la possibilité d'y répondre très bientôt !
dependancesbois
J'ai terriblement envie de répondre au 1er commentaire
Définition de thermohydraulique
nom féminin singulier
Physique. Domaine de la mécanique des fluides portant sur les échanges de chaleur.
Yep, on y arrive, on y arrive !
Super intéressant. J'attends la suite avec impatience.
Et je confirme l'avis de dependancesbois : il ne "drache ou pisse" en Bretagne que lorsqu'il n'y a pas de brouillard.
C'est vrai que je n'ai jamais vu de pluie en Bretagne. Parfois il tombe des hallebardes, parfois c'est vache qui pisse, mais de la vraie pluie, ça, jamais !
Aujourd'hui c'était même de la neige (un 11 avril précisera t-on pour la postérité).
trente six seb Ha, ben bravo ! Elle a déjà traversé la France et on l'a reçue se matin en haute-Savoie.
J'ai rien vu passer...
super intéressant tout ça ! Merci!
"Un réservoir d'eau a 200°" si ton eau est sous forme de vapeur, les échanges thermiques ne sont pas optimaux alors a un liquide (la vapeur est moins dense donc une capacité thermique volumique plus faible)
si tu regarde du temps ou les poêle étaient tout metal, les gens les maniaient avec des torchons, donc ça restait chaud. Maintenant les poignée sont concues pour limiter la conduction :)
M'enfin pour moi en général eau et réservé à l'eau a l'etat liquide
C'est un réservoir qui récupère de l'eau à saturation (200°C / env. 11 bar) avant de la renvoyer ailleurs. Si c'était un tuyau qui dépassait, je n'y aurais pas mis le petit doigt ! De l'eau à 200°C à travers une paroi métallique de quelques millimètres, l'autre côté serait aussi à 200°C ou pas loin. Mais là, le réservoir est bien à 200°C (je parle du métal côté surface extérieure) et 20cm plus loin on est à 40.
C'est vrai que dans un probleme type barre + convection la décroissance est exponentielle et plus linéaire
Même si avec l'avènement des VMC, des maisons correctement isolées etc... c'est un problème moins fréquent, le matelas froid provoque une autre phénomène qui nous intéresse pour les meubles : le pourrissement des pieds !
Avec le matelas froid, l'humidité relative de l'air proche du sol est élevée, après un bon coup de serpillère elle va ponctuellement monter pas loin de 100% avant qu'un équilibre se rétablisse, les pieds de meuble vont boire tout ce qui passe et garder en permanence un taux d'humidité idéal pour les vrillettes.
quoi ? C'est tout ?
Il manque plein de trucs, on a juste effleuré le problème. Quid des solutions ?
Quel type de testeur d'humidité choisir ?
Comment s'en servir ?
Quelles méthodes de constructions ?
Comment fabriquer un meuble dans un atelier non chauffé sans possibilité de stocker le bois chez le client au préalable ?
etc...
Ne nous laisse pas au milieu du gué...
Salut
Il ne faut pas confondre le taux d'humidité de l'air et le taux d'humidité du bois!
D'ailleurs on utilise des instruments différents pour mesurer chacun de ces taux...
Il faut un humidimètre et un hygromètre.
weeza.fr/hygro...tre-hygrometre/
L'hygrométrie est une des mesures permettant de quantifier la qualité de l'air. Les mesures d'humidité relative et absolue, ainsi que les températures du point de rosée sont indispensables à l'évaluation de la qualité de l'air intérieur dans l'habitat ou le lieu de travail. Dans des environnements où la maitrise de l'ambiance est indispensable, comme une bibliothèque, et surtout un séchoir à bois l'hygrométrie est mesurée en permanence.
L'hygrométrie dépend aussi de la température ambiante, il s'agit de la mesure du rapport entre la pression partielle de vapeur d'eau contenue dans l'air par la pression de vapeur saturante. Il s'exprime en pourcentage d'humidité relative aussi appelé degré de saturation %RH. Tout dépend de l'objectif!
l'humidimètre mesure l'humidité dans un matériau solide (bois, plâtre, béton...).
Les humidimètres se décomposent en deux grandes catégories :
D'une part l'humidimètre à pointes utilisant un système de mesure résistif. Le système de pointes laisse deux traces sous forme de trous sur le matériau et est généralement étalonné pour des mesures précises dans le bois.
D'autre part, l'humidimètre radiofréquence qui mesure, par un simple contact sans dégradation sur la surface, l'humidité jusqu'à environ 20 mm de profondeur.
Dans les deux cas, il s'agit d'émettre un champ électrique et de mesurer l'intensité. Elle est directement proportionnelle à la teneur en eau du matériau.
Un outil pratique pour mesurer cette humidité: l’humidimètre qui donne une lecture directe et immédiate en plantant les aiguilles dans le sens perpendiculaire au fil du bois, l'intensité du courant est proportionnelle à la quantité d'eau interne. Sinon la méthode théorique en laboratoire consiste à peser un échantillon avant et après séchage au four et à calculer la perte de poids en pourcentage. Cette méthode est plus précise mais trop longue pour notre utilisation courante et surtout destructrice (on ne peut pas prélever un échantillon à chaque mesure sur un meuble ou ouvrage en cours).
Donc le bois se déforme par séchage dès le débit en scierie avant même d'arriver dans l'atelier en fonction du mode de débit et de son emplacement d'origine dans la bille de bois (on dit qu'il tire à cœur).
L'humidimètre à pointes est généralement plus précis et plus économique que l'humidimètre de contact.
Pour résumer on retiendra que:
L'humidité d'équilibre du bois dépend uniquement de l'ambiance, c'est à dire de la température et de l'humidité relative de l'air dans lequel il se trouve et non pas de l'essence du bois.
L'importance des variations dimensionnelles dépend elle de l'essence du bois en fonction des variations de température et d'humidité ambiante.
Seule l'eau d'imprégnation (comprise dans la structure du bois) influence le retrait c'est pourquoi le retrait n'intervient qu'entre 0 et 30% au dessus des 30% il s'agit de l'eau libre contenue dans les vides des cellules.
Un article sur le sujet pour un orgue de barbarie:
orgue-bernard....er.com/les-bois
Où il est dit:
j'insiste: "Le bois ne sèche pas, il se met en équilibre hygrométrique avec l'air ambiant."
On entend souvent dire qu'un bois qui a été stocké longtemps est à coup sur le plus sec! C'est une idée fausse:
Si il a été stocké 20 ans dans un lieu trop humide il en sort encore trop humide!
Merci Philippe, c'est intéressant de repréciser tout cela ici. Cela fait partie des informations que j'avais déjà.
Sauf une : mettre les aiguilles dans le sens du fil du bois, naturellement, je les mettais dans l'autre sens. Je vérifierai si la mesure change quelque chose.
Concernant, le dernier exemple, on peut même aller plus loin : un bois stocké 20 ans dans un endroit sec reprendra autant d'humidité en milieu humide qu'un bois sorti du séchoir la semaine dernière.
Là encore ça sort du cadre du pas à pas mais je l'ai ajouté à la rubrique "en savoir plus". Merci PhilippeCichon !
trente six seb je ne suis pas persuadé de votre affirmation car vous ne m avez pas précisé a quelle humidité il était en sortant du séchoir ni si les cellules ont la même élasticité après 20 cycles de séchage ni l' epaisseur du plateau
trente six seb
Non tu ne trompes pas! Relis bien, j'ai écrit:"en plantant les aiguilles dans le sens perpendiculaire au fil du bois".
Où alors c'est moi qui me trompe...
etiennedesthuilliers Il y a peut être une différence, ou des cas où il peut y avoir différence. Au niveau épaisseur de panneau, j'envisageais la même pour la comparaison.
PhilippeCichon : je n'avais pas vu le "perpendiculaire", mea culpa
J'envisage d'acquérir ce mesureur d'humidité :https://www.mesure-laser.com/appareils-de-mesure/45-mesureur-d-humidite-moisturefinder-compact-laserliner-4021563694457.html
etiennedesthuilliers fait référence au phénomène l'histéris dans l'hygrométrie du bois. Un bois seché très fort (sechoir) reprend moins d'humidité qu'un bois juste séché à l'air a une humidité relativement donnée (enfin je crois)
benjams ah oui, peut être. Mais je me trompe peut être, mais je ne pense pas qu'un séchoir sèche "très fort", sinon, il y aurait des fentes et des gerces. Apparemment, l'art du séchage est difficile et subtil.
La scierie ou je prends mon bois le sèche à l'air un bon moment puis fini le séchage au séchoir, pour gagner un peu de temps.
Pourtant c'est le cas. Un séchage en sechoir amène normalement le bois à moins de 7% d'humidité (impossible a atteindre en sechage a l'air en Europe) si je me rappelle bien. C'est suffisant pour passer de l'autre côté de la courbe d'hysteresis
Ah oui, c'est peut être ça. Je voyais un peu le très fort comme un très vite. C'est à dire que je voyais le séchage comme "doux" car pas trop rapide.
Ahhh, tu donnes la main on te prend le bras ici !
Je n'y connais rien en testeurs d'humidité, moi monsieur ! Et j'ai mis PETIT cours de THERMOHYDRAULIQUE, pas ENCYCLOPÉDIE des règles de l'art du travail du bois en fonction des conditions météo !
Surtout que pour le reste, 1) il n'y a pas de miracle (si tu ne peux pas adapter l'humidité de tes planches à la maison du client, il faut les acheter à la bonne hygrométrie), et 2) vous savez aussi bien que moi comment faire !
Un beau plateau de table verrouillé par des alèses ou une ceinture et fabriqué l'hiver, tu le rentres à la maison et il craque ; tu fais un assemblage glissant et il vivra sa vie. Ça c'est le job du menuisier, avec 10000 méthodes que je ne connais pas et pour lesquelles beaucoup de boiseux sont bien plus compétents.
J'ai voulu dire ici pourquoi le bois travaille. Le comment il travaille est largement documenté un peu partout, et comment le menuisier doit le travailler, ça fait l'objet de milliers de questions et commentaires... Cela mériterait un pas à pas rien que pour cela. Si tu arrives à convaincre sylvainlefrancomtois par exemple...
Sniff...
Oui, on en parle beaucoup mais l'information est diffuse, parsemée sur le site et donc difficile à retrouver et exploiter.
Le problème des pas à pas, c'est qu'ils ne sont pas coopératifs. Ça reste une histoire racontée par quelqu'un. Pour bien faire il faudrait un Wiki mais Boris B va nous maudire !
Enfin non il va nous dire de faire un pas à pas au nom d'un collectif, ce qui techniquement permet la chose, mais en pratique, toute personne qui veut dire un truc doit entrer dans le collectif alors quand dans un wiki, tu cliques, tu modifie, c'est parti.
Dans les faits on peut essayer mais je ne suis pas sûr qu'il y ait plus de 2,5 personnes qui participent réellement. L'autre problème d'un tel pas à pas, c'est la longueur : le sujet est tellement vaste... et après c'est un peu rebutant de cliquer sur un truc et d'avoir 25 pages à lire !
Il y a une autre solution : la collection et poser des questions visant à compléter ce qui manque ou pour compiler certaines infos ;-)
Ara bonjour
pour apprendre il faut malheureusement lire plus de 25 pages mais des dizaines milliers si l' on veux progresser dans son métier
et il n est pas possible de faire autrement , on peut aussi se dire que l 'on en sait suffisamment c'est bien le cas pour beaucoup mais si le bonheur passe par la il faut accepter cela
mais lorsque l' on pose une question et que l 'on souhaite une vrai réponse il a fallu bien souvent un tout fou qui lui en a lu 100000 au minimum et en a mémorisé beaucoup plus dans sa carrière
le savoir est une question de choix, de mémoire , et de volonté
bien amicalement
Merci Ara . C'est un chouette partage. J'avais toujours du mal à me retrouver entre conduction, convection, rayonnement et tutti quanti. Maintenant j'ai un référence claire à consulter si nécessaire.
Dreo tant mieux, ravi si cela peut aider !
Bonjour,
On est alors à 100% car pour avoir du brouillard, il faut passer le point de rosée.
Par ailleurs, j'aurais ajouté un diagramme psychrométrique qui donne entre autre l'HR en fonction de la température ; ex azprocede.fr/u...hrometrique.jpg . Enfin, on peut ajouter le diagramme d'équilibre du bois en fonction de l'HR et de la température de l'air, ex : expert-bois.fr...-stabilise-t-il
sciunto oui pour l'humidité qui passe à 100% il me semblait bien que c'était le cas mais je n'avais plus "la ref", comme disent les jeunes, donc je n'ai pas osé ! Mais tu as raison, s'il y a du brouillard ou de la pluie, c'est que 100% des enfants courent partout, plus aucun n'est capté par la maîtresse !
Les deux diagrammes que tu indiques sont très intéressants. Je ne connaissais pas le "psychrométrique", et franchement j'ai du mal à l'interpréter... Il aurait sa place dans le Grand cours de thermohydraulique appliquée aux meubles (je n'ai fait que le petit) ; et celui de l'équilibre hygroscopique dans un pas à pas dédié au travail du bois... celui que 36seb appelle de ses vœux mais que je ne vais pas faire !
Donc je ne vais pas les intégrer directement ici mais je vais ajouter une rubrique "Pour en savoir plus" avec les liens. Merci de les avoir indiqués.
C'est un peu complexe de prime abord, je suis d'accord. Et effectivement, si tu ajoutes le terme, alors les gens pourront chercher (video, livre...). Les anciens utilisaient ça avec deux thermomètres (bulbe sec et bulbe humide) pour déterminer l'humidité de l'air.
le débat s 'élève mais il mériterait que l' on y travaille encore pour préciser certains points qui me semble important
bien amicalement
etienne
Si vous avez d'autres idées de liens / ressources pour cette rubrique, n'hésitez pas à me les envoyer, je les publierai.
Ara je ne vois vraiment pas comment le M/HDF peut avoir un coefficient différent dans chaque direction sachant que les fibres sont orientées au hasard dans ce type de panneau. A priori c'est forcément isotrope
benjams tu peux te poser la même question pour les 6% dans l'épaisseur... je n'ai fait que recopier les valeurs données dans le Dunod. Si tu as d'autres références, je corrigerai.
Ouais c'est plus ca qui me choque. C'est très étrange, dans les panneaux de particules les particules ne sont pas orientées, je m'attendais à voir un truc isotrope. Je vais essayer de confirmer ces chiffres...
Des fois il y a des erreurs dans les livres même la bible des rabot en contient
benjams bonjour si il y a des erreurs dans la bible des rabots il faut le signaler pour faire une correction
pour les panneaux mdf ou particule il faut regarder du coté de la fabrication pour comprendre que les fibres peuvent être orientées lors de la confection, aller visiter une usine et vous comprendrez
bien amicalement etienne
Bon j'ai trouvé plusieurs sources qui sont concordantes les valeurs que tu donnes. C'est qu'elles doivent être correctes
Encore un jour ou je me coucherais moins bête... On ne les compte plus...
Dites donc etiennedesthuilliers rien ne vous echappe
A vrai dire c'est que je ne sais pas vraiment à qui envoyer la remarque.
benjams pour les panneaux MDF et agglo/mélaminés, quand on fait une coupe, on peut souvent s'apercevoir que les densités ne sont pas les mêmes à cœur et en surface, ce qui ne va pas dans le sens de l'isotropie...
Chouette topo, merci!
Je ne comprends pas la phrase "Et d'une manière générale, plus le bois est dense, moins il travaille.", ou alors par "travail" tu entends autre chose que "retrait". Si on suit les valeurs données dans le tableau Dunod (ou ailleurs), le coefficient est bien moins important pour le pin que pour le chêne. Ou j'ai rien compris?
Guilh63 oui j'utilise le mot "travailler" pour "retrait" (vu que parfois il "gonfle").
Tu as raison, la phrase est contradictoire avec le tableau du bouquin, ce que je n'explique pas (sauf si la phrase est fausse, mais je ne l'ai pas inventée...). Du coup on va considérer que le bouquin est plus juste que ma phrase non référencée...
Ara Ça me rassure un peu, j'ai pas tout compris de travers! Pour info, ce qui m'a mis la puce à l'oreille c'est que j'ai lu des relevés similaires dans un bouquin de Becksvort (un ébéniste américain qui a fait des études de bio et a la même approche que toi: étudier le fonctionnement cellulaire du bois pour comprendre à quoi serve les différentes techniques de menuiserie). Une de ses remarques était que les résineux étaient "mal compris".
bonjour tout les bois non pas le même temps de réponse a la reprise d'humidité la preuve est que certains bois mettent plus de temps a sécher il y a la densité et la structure meme des bois
pour exemple a densité égale le hêtre sèche plus vite que le chêne
de plus comme il y a des structure différentes les taux de dilatation et retrait sont différents , voir les fiche cirad
bonjour il y a une double études la première sur les variation des tables des instruments de musique dans le temps , voir si le bois en vieillissant perdait sa capacité a se retracter et a revenir ensuite
et une autre sur les variations des panneaux support pour les peintures sur bois joconde par ex
Une rapide recherche sur google Scholar permet de trouver la thèse d'Iris Brémaud (2006) (chercheuse/luthière dont, d'ailleurs on peut lire une belle interview dans le journal du CNRS)
bonjour vous voyez dans cette étude des choses auquel le vous n aviez jamais pensé et qui son pour moi des lectures habituelle je suis heureux que quelque un aille un peu plus loin dans leur recherche et dans la compréhension du matériaux bois
bien amicalement un menuisier très curieux ,chercher maintenant le deuxième thème abordé les supports de peinture ancienne et l étude de bois égyptien trouvé dans les tombes égyptienne
etienne
Bonjour,
Je pense bien que cette explication est fausse :
"mais même pour du métal qui est un fort mauvais conducteur !
Cela vous étonne ? Je vais vous raconter une histoire : dans l'usine où je travaille, il y a un réservoir d'eau à plus de 200 °C, sur lequel il y a un bout de ferraille qui dépasse (en contact avec les 200°C donc). Je dis à un collègue : "dis-donc, ça doit être chaud ce bout de ferraille", il me dit "ah oui, ne t'approche pas..." et là, je prends le morceau de ferraille à pleine main, sans gants, à 20cm du réservoir, et je le tiens plusieurs secondes. Le collègue estomaqué.
Où est le truc ? Tout simplement qu'à l'air libre il refroidit suffisamment parce qu'il n'est pas assez "alimenté" en chaleur par conduction. D'ailleurs, n'avez-vous pas déjà tenu une casserole ou une poêle très chaude avec un manche en métal ? Et quelle est la distance entre votre main et la plaque de cuisson ?"
En effet, les métaux sont de très bons conducteurs thermiques, ils ont des conductivités élevées (et certains très très bonnes).
C'est pour cette raison qu'ils sont utilisés comme dissipateurs thermiques pour le refroidissement d'éléments qui chauffent (comme pour refroidir les microprocesseurs d'ordinateur, les unités centrales, les ordis portables, les dissipateurs de réfrigérateurs, de congélateurs, de climatisations, avec de l'aluminium, du cuivre...).
Ils sont utilisés également justement pour les casseroles et autres ustensiles qui doivent chauffer car ils sont de très bons conducteurs, d'où les casseroles en cuivre pour cuisiner, ou les cocotes en fonte...
Ils sont utilisés pour les radiateurs, dans les panneaux solaires thermiques, les serpentins des ballons d'eau chaude solaire et bien d'autres objets car ils sont de très bons conducteurs thermiques.
Le manche de la casserole cité dans votre exemple ne brûle pas la main justement car c'est un bon conducteur thermique, il rejette les calories en trop dans l'air plus froid qui l'entoure pour arriver à un équilibre calorique comme vous l'avez expliqué d'ailleurs. On ne se brûle pas car le manche a été calculé de manière à ce que toutes les calories soient rejetées à l'emplacement de la main. D'ailleurs si vous mettez la main plus près de la casserole alors là vous prenez des risques.
Les casseroles avec manche en métal ont la plupart du temps un gros trou proche de la casserole pour minimiser au maximum le déplacement des calories à l'emplacement des mains (diminution de la section, augmentation de la surface en contact avec l'air).
Dans les restaurants la plupart des cuisiniers utilisent des torchons pour manipuler les casseroles et autres... pour éviter de se brûler (surtout s'ils sont en cuivre).
Maintenant si vous isolez une bonne partie du manche de votre casserole alors vous vous brulerez la main.
J'espère que je ne suis pas trop confus dans mes explications. Si vous pouviez corriger la partie de cet excellent article ce serait bien.
Cela dit le fer et l'acier en lui même n'est pas un très bon conducteur thermique comparés aux autres métaux (environ 8 fois moins que le cuivre, et je ne parle pas du diamant). Après on ecrit ça comme on veut mais ce que veux dire Ara c'est justement que ce sont pas des bons conducteurs par raport à la convection (la Resistance thermique conductive est bien Supérieure a la R thermique convective, par conséquent le manche s'echauffe peu)
De toute façon, on va pas mentir, la conduction, c'est bien nul comme façon de transferer la chaleur
benjams
Les métaux sont quasiment les meilleurs conducteurs qui existent... alors dire que l'acier n'est pas un bon conducteur ce n'est pas très juste non plus, il est un peu moins bon que d'autres métaux mais sera toujours meilleur que quasiment toutes les autres matières.
Je rappelle que ce sont les meilleurs conducteurs électriques qui sont les meilleurs conducteurs thermiques, hormis quelques exceptions, comme le diamant que vous citez.
Alors il faudrait réécrire cette partie car lorsque l'on lit le texte on a l'impression que les métaux sont des isolants.
jerryvento benjams on a tous un peu raison (je ne dis pas cela pour fayotter !) car en effet il ne faut pas confondre les trois types de transmission, et l'échange par convection est bien "meilleur" que l'échange par conduction. Je mets des guillemets parce que ce n'est pas réellement comparable. L'échange par conduction est quand même très "statique", et dans l'exemple des radiateurs, les parois sont de très faibles épaisseur. Dans l'exemple que je donne dans mon usine, "l'épaisseur" fait 20 cm ce qui est énorme pour un échange par conduction.
Et bien sûr, tu as raison sur le fait que le métal est bien meilleur conducteur que bien d'autres matériaux.
Ceci dit, je vais voir si je trouve une formulation moins ambiguë pour exprimer tout cela. Merci pour la remarque.
Ara Oui voilà, moins ambiguë serait bien
De plus, les 20 cm paraissent énormes car il n'est pas isolé, et que l'air est froid (si on peut dire), ou si tu l'isoles, ou bien si tu augmentes relativement la température de l'air, alors tu te brûleras la main, c'est justement parce que c'est un très bon conducteur thermique qu'il refroidit à l'air libre (et du coup tu ne te brûles pas), il y a un échange de calories important avec la surface en contact avec l'air.
L'épaisseur des radiateurs ne changera pas la capacité de chauffer une pièce. L'inertie de chauffe ou de refroidissement sera plus longue, les calories mettront plus de temps à sortir (du fait de l'épaisseur) et sortiront encore longtemps après le chauffage coupé. L'épaisseur fine est dans un 1er temps pour le coût et la facilité de transport et d'installation pour le plombier, c'est bien pour cela que l'on abandonne la fonte... Un radiateur mesurant 1mm ou 20 cm chauffera autant la même pièce mais avec plus d'inertie, comme les planchers chauffants par exemple, assez épais
Justement si dans l'absolu une epaisseur plus importante du radiateur augmente la resistance thermique de celui ci ce qui baisse le flux thermique sortant du radiateur si on reste a T constant au niveau de la source chaude. Ca se traduit par une baisse de température dans la pièce. Eh oui, on croit que ça ne change rien mais en fait si, 20cm son 20 fois plus resistants aux flux thermiques que 1 cm. C'est d'ailleurs pour ça que les radiateurs sont optimisés pour favoriser la surface disponible convection.
Ara Ce qu'il faut bien voir, c'est que la température chute exponentiellement avec la distance. La longueur caractéristique de décroissance de la température va dépendre de la section de la tige et de la racine carré du rapport des conductivités de l'air et du matériau. (On peut écrire l'équation de la chaleur avec quelques petites hypothèses notamment sur le rapport d'aspect et la résoudre facilement). Dans ton histoire des 20 cm et des 200°C, ce qu'il manque, c'est la section de la tige pour que le problème soit bien posé :)
Je ne veux pas jeter la pierre, ne sachant pas quels sont vos bagages scientifiques, et n'ayant moi même pas la volonté d'écrire un texte vulgarisé car ce ne sont pas mes préoccupation du moment. Le soucis est que faire de la science et donner des généralités sans écrire la moindre équation ni hypothèse mène à des conclusions très approximatives ou erronées. L'autre problème est que ce n'est pas facile d'accès selon son niveau en math et en physique de licence.
A titre d'exemple, nous écrivons actuellement un article où on remarque que le verre ne peut pas être considéré comme isolant thermique si on veut décrire les données.
On pourra trouver des situations où ce n'est pas vrai. Il n'y a pas de généralité car ce sont des problèmes où les géométries et les conditions aux limites sont cruciales (et changeante selon les situations).
A nouveau, je veux ré exprimer ma bienveillance, surtout vis à vis du travail accompli.
PS : au sujet du quiz 3, si tu veux approfondir, regarde le concept d'effusivité, je n'ai pas vu le terme être mentionné.
Vous avez encore raison (je vais être obligé de biaiser avec un peu de mauvaise foi pour mettre tout le monde d'accord, mais léger, promis, et pour la bonne cause !). De toute façon, j'ai parlé d'un "bon" ou "mauvais" conducteur thermique, ce qui déjà est incorrect puisque je mets de la subjectivité dans l'affaire. Un matériau a des caractéristiques, c'est factuel, un autre matériau en a d'autres, c'est factuel, il n'y a pas à juger la chose et encore une fois on ne peut pas comparer ce qui n'est pas comparable, or c'est ce que j'ai fait.
Dans cette histoire de mon usine, j'ai fait devant mon collègue une expérience ahurissante qu'il n'avait pas vue venir : toucher une barre métallique (acier d'environ 30 mm de diamètre) qu'il imaginait très chaude et qui en réalité ne l'était pas. Au départ c'était tout aussi ahurissant pour moi, qui ai toujours cru intuitivement qu'une barre métallique à 200°C d'un côté était très chaude sur une bonne longueur.
Or, quelque temps plus tôt, il y avait eu une panne qui obligeait à intervenir sur un circuit chaud et par conséquent à tout refroidir, donc arrêter la production et perdre beaucoup d'argent. J'avais eu l'intuition qu'il était peut-être possible de refroidir juste la partie du circuit qui nous intéressait, en l'isolant pour qu'il n'y ait plus que l'apport de chaleur par conduction, et en le laissant refroidir à l'air libre. Des "spécialistes" m'ont affirmé (oui, avec moi, quand on affirme ça commence mal !) que ce n'était pas possible à moins d'avoir au moins 4 mètres entre la source de chaleur et le point d'intervention (or il n'y avait qu'un mètre tout au plus). Ben du coup j'ai fait le calcul ! Quel est l'apport thermique par conduction dans une section de quelques cm² sur une "épaisseur" de 1 m ? De mémoire ça faisait moins d'un watt, donc négligeable. Et quel est la dissipation thermique par convection autour du tuyau ? Énorme (en tout cas infiniment plus que quelques watts). Mais bien sûr ça baisse au fur et à mesure qu'il refroidit, et comme je suis bien incapable de poser une équation différentielle pour calculer le temps de refroidissement, j'ai fait un beau tableau excel avec plein d'itérations pour avoir une valeur approchée utilisable (je suis ingénieur, pas chercheur !), et roule ! NB : en "bon" ingénieur je suis aussi "scientifique", donc je considère que mon résultat ne vaut rien tant qu'il n'a pas été confronté à une autre analyse, et par chance j'ai un collègue qui s'y est collé, je lui ai filé les données d'entrée et la question, il s'est débrouillé comme il voulait, et il a trouvé des résultats comparables aux miens.
Les 3 enseignements de cette affaire, c'est que :
Le contexte, c'est de l'acier, des sections de quelques cm², des températures de l'ordre de 200°C d'un côté et de l'air libre de l'autre, et encore une fois ce n'est pas de la recherche scientifique "exhaustive", c'est de l'ingénierie et des résultat qui, même après un calcul numérique, sont plus "qualitatifs" que "quantitatifs" car ils ne servent qu'à connaître les ordres de grandeur.
Voilà pourquoi j'ai comparé deux grandeurs non comparables, des échanges par conduction (les choux) et des échanges par convection (les carottes) ! Je trouve les carottes vachement mieux que les choux... question de goût !
Allez maintenant la mauvaise foi : je n'ai pas parlé du concept d'effusivité parce que cela n'était pas nécessaire à l'explication, et que je ne voulais pas compliquer les choses, le sujet l'étant déjà suffisamment. Et puis c'est un "petit" cours de thermohydraulique, appliqué aux meubles qui plus est, donc n'embrouillons pas la chose.
(en fait c'est parce que je n'en n'avais jamais entendu parler
)
Ara
Joli texte, bravo...
Ara pour le quiz 3, le bon paramètre se nomme l'effusivité. fr.wikipedia.o...ivité_thermique
Merci Atelier Eustache, mais quelqu'un l'a déjà dit il y a 1 an, ici !
Ara pfff, il est chiant l'autre !