La chaleur sensible est la chaleur qui est transférée vers ou depuis une substance sans provoquer de changement de phase. C'est le type de chaleur que nous ressentons lorsque nous touchons quelque chose de chaud ou de froid.
La chaleur latente est la chaleur qui est transférée vers ou depuis une substance lors d'un changement de phase, par exemple d'un liquide à un gaz ou d'un gaz à un solide. C'est la chaleur nécessaire pour changer l'état d'une substance sans changer sa température.
La chaleur totale est la somme de la chaleur sensible et de la chaleur latente. C'est la quantité totale de chaleur transférée vers ou depuis une substance.
Équations
Chaleur sensible:
La chaleur sensible est le type de chaleur que nous pouvons ressentir et mesurer avec un thermomètre. C'est l'énergie nécessaire pour changer la température d'une substance sans changer sa phase (par exemple, de solide à liquide ou de liquide à gaz).
$$H_S = 1.08 \times CFM \times \Delta T$$Chaleur latente:
La chaleur latente est l'énergie nécessaire pour changer la phase d'une substance (par exemple, de solide à liquide ou de liquide à gaz). Cela ne provoque pas de changement de température.
$$H_L = 0.68 \times CFM \times \Delta W_{GR}$$Chaleur totale :
La chaleur totale est la somme de la chaleur sensible et de la chaleur latente.
$$H_T = H_S + H_L$$où:
- HS est la chaleur sensible (Btu/h)
- HLest la chaleur latente (Btu/h)
- HJ est la chaleur totale (Btu/h)
- PCMest le débit d'air (pieds cubes par minute)
- ΔJest la différence de température (°F)
- ΔOGR est la différence du taux d'humidité (grains H2O/lb. DA)
Exemple
Un climatiseur élimine 10 000 Btu/h de chaleur totale d’une pièce. Le débit d'air est de 1000 CFM et la différence de température est de 20°F. La différence de taux d’humidité est de 0,005 grains H2O/lb. DA.
Chaleur sensible:
$$H_S = 1.08 \times 1000 \times 20 = 21,600 Btu/hr$$Chaleur latente:
$$H_L = 0.68 \times 1000 \times 0.005 = 3.4 Btu/hr$$Chaleur totale :
$$H_T = H_S + H_L = 21,600 + 3.4 = 21,603.4 Btu/hr$$Valeur U et superficie
La valeur U d'un matériau est une mesure de sa résistance thermique. Plus la valeur U est faible, meilleure est l’isolation.
L'aire d'une surface est une mesure de sa taille.
Équation
$$H = U \times A \times \Delta T$$où:
- Hest le taux de transfert de chaleur (Btu/h)
- tuest la valeur U (Btu/h. ft². °F)
- UNest la superficie (pi²)
- ΔJest la différence de température (°F)
Exemple
Un mur a une valeur U de 0,25 Btu/h.pi². °F et une superficie de 100 pi². La différence de température entre l’intérieur et l’extérieur du mur est de 20°F.
Taux de transfert de chaleur :
$$H = 0.25 \times 100 \times 20 = 500 Btu/hr$$Rapport thermique sensible (SHR)
Le rapport de chaleur sensible (SHR) est le rapport entre la chaleur sensible et la chaleur totale. C'est une mesure de la part de la chaleur totale qui est de la chaleur sensible.
Équation
$$SHR = \frac{H_S}{H_T} = \frac{H_S}{H_S + H_L}$$Exemple
Dans l’exemple précédent, la chaleur sensible est de 21 600 Btu/h et la chaleur totale est de 21 603,4 Btu/h. Le SHR est donc :
$$SHR = \frac{21,600}{21,603.4} = 0.999$$Conclusion
La chaleur sensible, latente et totale sont des concepts importants en CVC. En comprenant ces concepts, vous pouvez mieux concevoir et exploiter des systèmes CVC.