Capteur de flux thermique
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Un capteur de flux thermique (anglais: Heat Flux Sensor, allemande: Wärmeflusssensor) est un nom ordinairement utilisé pour un transducteur produisant un signal proportionnel au flux thermique local. Ce flux de chaleur peut avoir des origines différentes, en principe les flux thermiques par convection, radiation et conduction peuvent être mesurés. Les capteurs de flux thermiques sont connus sous différents noms tels que transducteurs de flux thermique, jauges de flux thermiques, plaques de flux thermique. Ils sont constitués de petits thermocouples connectés en série. Certains instruments sont en fait des capteurs spécifiques du flux thermique comme les pyranomètres (pour la mesure de rayonnement solaire). On trouve aussi les jauges de Boelter Schmidt (pour la mesure de flux de chaleur du feu). Dans le SI le flux de thermique est mesuré en watts et la densité de flux thermique en watts par mètre carré.
Applications en la physique du bâtiment
Les capteurs de flux thermique ont un grand nombre d’applications. Les domaines prometteurs sont les analyses de qualité de l’isolation des bâtiments ou la détermination des propriétés thermiques des matériaux textiles en utilisant le coefficient de transfert de chaleur.
D'autres applications possibles comprennent la mesure des écoulements des liquides[1], et les mesures de températures en utilisant des méthodes non invasives[2] et mesurant la performance laser[3].
Ce capteur de flux thermique est souvent utilisé pour mesurer le flux de chaleur ou pour déterminer la valeur U des bâtiments quand il est utilisé en combinaison avec deux sondes de température.
Chaque jour de grandes quantités d’énergie sont utilisées pour le chauffage et le refroidissement des bâtiments dont beaucoup ne sont pas suffisamment isolés thermiquement et ne répondent pas aux normes modernes.
Ainsi c’est important d’avoir la possibilité pour mesurer la qualité d’isolation thermique pour déterminer et le coefficient de transfert de chaleur. L'utilisation de capteurs de flux de chaleur permet de faire cela[4].
Selon la loi de transfert thermique le courant thermique à travers une surface, un mur d’un bâtiment par exemple, est directement proportionnel à la différence entre la température intérieure et la surface extérieure de l'objet (ou température ambiante). Ce facteur de proportionnalité est nommé coefficient de transfert de chaleur ou valeur U. Plus petite la valeur U d’un élément meilleure son isolation[5].
Applications en l’industrie du textile
Le flux thermique est un paramètre important dans le développement des textiles avec des propriétés spéciales comme pour les vêtements de sport ou les vêtements protégeant contre le feu. En utilisant le capteur de flux thermique le coefficient de transfert de chaleur peut être déterminé. C’est une propriété du matériau et de l’usinage[6].
