Pompe � chaleur et habitation, bac Polyn�sie 2023.

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Etude thermodynamique.
On consid�re une journ�e o�  la temp�rature ext�rieure est Text = 2�C. Le transfert thermique s'effectue depuis l'air int�rieur de la maison vers l'air ext�rieur.

1. Identifier le mode de trnasfert thermique s'effectuant � travers le mur.
Transfert thermique par conduction ( contact sans d�placement de mati�re) de l'int�rieur vers l'ext�rieur.
2. Indiquer comment �volue le flux thermique lorsque l'�paisseur e du mur augmente.
R�sistance thermique du mur Rth = e / (lS).
A lS constant, si e augmente Rth cro�t.
Flux thermique F = ( Tint-Text) / RTh.
A Tint-Text constant, si RTh augmente, le flux thermique diminue.
3. Indiquer le sens du transfert thermique Q rad/air s'op�rant entre les radiateurs et l'air int�rieur.
Temp�rature de l'eau dans les radiateurs : 55�C.
Transfert thermique par convection du corps le plus chaud ( les radiateurs) vers l'air int�rieur.
On souhaite r�aliser un bilan thermique du syst�me " air int�rieur" pendant une dur�e d'une heure de cette journ�e.
Qmur = -4,3 MJ transfert thermique � travers le mur.

Qautres = -7,1 MJ transfert thermique � les portes, fen�tres, sol ....
W = 0, pas de travail �chang� entre le syst�me et l'ext�rieur.
4. Montrer que Qrad/air = -
Qmur -Qautres.
Premier principe de la thermodynamique : DU = Q + W = Q = Qrad/air +Qmur +Qautres.
La temp�rature de l'int�rieur �tant constante :
DU =0.
Qrad/air +Qmur +Qautres = 0 ; Qrad/air = -Qmur -Qautres.
5. Calculer
Qrad/air .
Qrad/air =4,3 + 7,1 = 11,4 MJ.
6. Indiquer si la puissance de la PAC ( 7,0 kW) est suffisante pour chauffer l'eau des radiateurs.
Puissance (W) = �nergie (J) / dur�e ( s) =11,4 106 / 3600 =3,2 103 W = 3,2 kW.
Cette valeur est inf�rieure � 7 kW. La PAC peut chauffer l'eau des radiateurs.

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Etude sonore de la PAC.
La propri�t� voisine la plus proche est situ�e  � 5 m de l'endroit o� sera install� le module ext�rieur de la PAC.
Le niveau d'intensit� sonore L1 mesur� � 5 m de ce module ext�rieur est L1 = 46 dB.
Le niveau sonore nocturne habituel L2 ( sans tenir compte de la PAC) est de 44 dB.
7. V�rifier que la valeur du niveau sonore L est �gal � 48 dB..
8. Le propri�taire de la PAC expose t-il son voisinage � des nuisances sonores nocturnes sup�rieure au seuil r�glementaire ( 3 dB).
I1 = I0 x 10-0,1 L1=10-12 x 104,6=10-7,4=4,0 10-8 W m-2.
I2 = I0 x 10-0,1 L2=10-12 x 104,4=10-7,6=2,5 10-8 W m-2.
I1 +I2=6,5 10-8 W m-2.
L = 10 log ( 6,5 10-8 / 10-12)=48 dB.
48 -44 = 4 dB, valeur sup�rieure � 3 dB. Le propri�taire expose son voisin � des nuisances.



  
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