modèle de serre (fin)

Après le modèle la une serre idéale « chauffée par un flux incident extérieur », on va s’intéresser à une serre « chauffée » de l’intérieur/

On va supposer un chauffage intérieur à la pièce et constant. Il maintient la température Tsol constante.

Le calcul thermique précédent montre que le flux d’énergie de perte par conduction est F1 = 120 *(Text-Tsol) W/m2.

Le calcul mené sur l’effet de serre théorique indique que la perte F2 = sygma Tsol ^4 /2 (l’autre moitié du flux rayonné F3 est retournée).

En prenant un température de pièce de 20 C= 293 K (et Text = 5C), on a

F1 = 1440 W/m2

F2 = 209 W/m2 = F3

Pour garder cette température il faut F = F1 + F2.

En pratique l’effet de serre n’est pas parfait F2 = K* 418 W/m2 avec 1/2<K<1.

Pour une bonne économie d’énergie, il faut minimiser F.

Pour ce faire, la température extérieur étant fixée, il y a 2 paramètre : K et lambda qui caractérise le « verre ».

On voit qu’au mieux K =1/2 et que l’on peut gagner 209 W/m2

Par contre lambda peut théoriquement descendre jusqu’à 0 et l’on gagne 1440 W/m2. Le gain est encore plus important si la température extérieur est froide. Ceci s’effectue notamment par la technique du double vitrage :

Puisque l’air a une coefficient de conductivité thermique de 0,0262, une couche de 1mm (qui empêche la formation de convection)  apporte l’équation F’1 = 26 (DT vitre) W/m2 Si DT vitre = 15 K, la déperdition est ramenée à  F’1 = 390 W/m2 (sans compter le verre proprement dit).

On voit donc qu’en première grandeur, le phénomène capture thermique par le verre n’est pas important pour garder un température clémente dans la pièce.

Par contre, lorsque le niveau d’isolation est excellent, les caractéristiques radiatives du verres sont à prendre en considération (captage du flux IR = 0,5, augmentation des couches de verre  pour dissocier les températures,…). Mais ce n’est que de second ordre.