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Chaleur & Fluides

Calculatrice de Pertes de Chaleur d'un Tuyau Isolé

Chaleur perdue par un tuyau chaud avec et sans isolant, l'économie, l'énergie gaspillée par jour et le rayon critique d'isolation, avec la coupe dessinée à l'échelle.

Résultats

Perte de chaleur, isolé 76,6 W
Perte de chaleur par mètre 7,66 W/m
Perte de chaleur, tuyau nu 276,5 W
Économie due à l'isolant 72,3 %
Énergie perdue par jour 1,84 kWh
Rayon critique d'isolation 3,50 mm
La figure, à l'échelle
Calculatrice de Pertes de Chaleur d'un Tuyau IsoléCalculatrice de Pertes de Chaleur d'un Tuyau Isolé: r₂ = 31,0 mm, r₁ = 11,0 mmr₂ = 31,0 mmr₁ = 11,0 mm
Comment cela varie
Perte de chaleur par mètreÉpaisseur de l'isolant 0 – 60. Perte de chaleur par mètre: 27,646 → 4,59566; Tuyau nu, par mètre: 27,646 → 27,646Perte de chaleur par mètreTuyau nu, par mètre01020300102030405060Épaisseur de l'isolant (mm)

La ligne en pointillé marque la valeur que vous avez saisie.

Ce que fait cet outil

La chaleur quitte un tuyau isolé par deux résistances en série : l'isolant, qui croît avec le logarithme du rapport des rayons extérieur et intérieur, et la surface extérieure, qui diminue quand la surface grandit. Sur les tuyaux et fils fins, cela réserve une surprise — jusqu'au rayon critique λ/h, une couche mince peut perdre plus de chaleur que le tuyau nu, car elle ajoute de la surface plus vite que de la résistance. Avec la mousse habituelle des tuyaux de chauffage, le rayon critique est de quelques millimètres et le second effet l'emporte vite ; le graphique montre la perte selon l'épaisseur. La paroi du tuyau est ignorée, ce qui est sans conséquence pour un tuyau métallique.

Formule

q′ = ΔT ÷ [ln(r₂ ÷ r₁) ÷ (2πλ) + 1 ÷ (2π r₂ h)] · r_crit = λ ÷ h

Variables

SymboleSignificationUnité
dpDiamètre extérieur du tuyaumm
tiÉpaisseur de l'isolantmm
kConductivité thermique de l'isolant λW/(m·K)
tpTempérature du tuyau°C
taTempérature ambiante°C
hCoefficient de surface extérieure (air calme ≈ 10)W/(m²·K)
lLongueur de tubem
QTPerte de chaleur, isoléW
QLPerte de chaleur par mètreW/m
QBPerte de chaleur, tuyau nuW
SVÉconomie due à l'isolant%
EDÉnergie perdue par jourkWh
RCRayon critique d'isolationmm

Exemple résolu

  • Diamètre extérieur du tuyau22 mm
  • Épaisseur de l'isolant20 mm
  • Conductivité thermique de l'isolant λ0,035 W/(m·K)
  • Température du tuyau60 °C
  • Température ambiante20 °C
  • Coefficient de surface extérieure (air calme ≈ 10)10 W/(m²·K)
  • Longueur de tube10 m
  • Perte de chaleur, isolé76,6 W
  • Perte de chaleur par mètre7,66 W/m
  • Perte de chaleur, tuyau nu276,5 W
  • Économie due à l'isolant72,3 %
  • Énergie perdue par jour1,84 kWh
  • Rayon critique d'isolation3,50 mm

Limites

  • La formule suppose des conditions idéales : pas de frottement, pas de résistance de l'air et pas de pertes de rendement sauf si vous les saisissez.
  • Le résultat est une estimation fondée uniquement sur les valeurs saisies. Les situations réelles comportent souvent des facteurs que cette calculatrice ignore.