L'air chaud monte, l'air froid descend :l'effet sur le climat de la maison et ce que vous pouvez faire pour y remédier
Vous devez vous demander pourquoi le concept « d'air chaud monte et d'air froid descend » devrait vous concerner en dehors de votre cours de physique. Ce phénomène scientifique, également connu sous le nom de courant de convection, définit la façon dont votre maison est chauffée ou refroidie.
Qu'il s'agisse d'endroits chauds autour d'un radiateur ou d'un sol froid près d'une fenêtre, l'idée de l'air chaud qui monte et de l'air froid qui descend peut aider à expliquer tous les soucis de température de votre maison.
Les fuites d'air sont la principale cause pour laquelle la plupart des propriétaires ne parviennent pas à maintenir la température idéale de leur maison. Pour que le climat de votre maison soit parfait, vous devez comprendre comment et pourquoi l'échange d'air a lieu. Il vous aidera à préparer votre maison à tous les temps et à vous libérer de tous les soucis liés à la température !
Comprenons ce phénomène à l'aide des scénarios réels ci-dessous et comment il peut être utilisé pour maintenir le meilleur climat domestique.
Pourquoi l'air chaud monte et l'air froid descend ?
Alors que les oiseaux ont des ailes et que la nature a le don de voler, et que les avions sont couplés à des moteurs puissants, c'est assez étonnant de voir une montgolfière s'élever dans le ciel !
Oui, l'air chaud monte - mais dire que c'est l'état naturel de la chaleur de vouloir monter serait faux. Il peut se déplacer dans n'importe quelle direction. Fondamentalement, la chaleur se déplace d'une zone de température plus élevée à une température plus basse.
En termes scientifiques, c'est ce qu'on appelle la loi de la thermodynamique. Selon la deuxième loi de la thermodynamique, le transfert de chaleur peut se produire par convection, conduction et rayonnement.
Ce qui motive le mouvement de l'air chaud, c'est la différence de température. Comme il ne s'agit pas d'une conférence scientifique, nous allons garder les choses simples et faciles à comprendre.
La chaleur se déplace vers le froid
Prenons un exemple de votre routine normale. La température est de 100 degrés et insupportable sans climatisation. Vous allumez votre climatisation et la prochaine chose que vous faites est de fermer vos fenêtres.
Maintenant, avez-vous déjà pris une minute pour réfléchir à la raison pour laquelle vous faites cela ? Parce que la chaleur succède au froid !
Si vous faites fonctionner votre climatiseur à 78 degrés mais que vous oubliez de fermer vos fenêtres, votre pièce n'atteindra jamais la température souhaitée. La raison en est que, comme il fait chaud dehors et qu'il y a de l'air froid à l'intérieur, la chaleur entrera constamment par votre fenêtre. Le processus ne s'arrêtera pas tant qu'un état d'équilibre (c'est-à-dire la même température à l'intérieur et à l'extérieur) ne sera pas atteint.
Éviers à air froid
Par une journée d'automne venteuse, vous êtes tenté d'ouvrir vos fenêtres pour améliorer la ventilation et laisser entrer l'air frais à l'intérieur de votre maison. Si vous possédez une maison à plusieurs étages, vous avez dû remarquer que l'étage supérieur semble beaucoup plus chaud que le rez-de-chaussée.
C'est parce que l'air froid descend. L'air plus frais est plus dense, donc plus lourd puisque les liaisons moléculaires absorbent moins d'énergie que l'air chaud. C'est pourquoi l'air froid reste plus près de la surface.
Cela nous amène à la question suivante :si l'air froid descend, pourquoi devient-il plus froid à des altitudes plus élevées ? S'il est vrai que la chaleur augmente à toutes les altitudes, d'autres facteurs entrent également en jeu.
Par exemple, la terre émet de la chaleur, qui est réémise par les nuages, augmentant ainsi la température. Moins de ce phénomène peut avoir lieu à des altitudes plus élevées, ce qui entraîne des températures plus froides. Vous pouvez en savoir plus ici.
Comment la montée de l'air chaud et la descente de l'air froid affectent le climat de votre maison ?
L'échange d'air entre l'air intérieur et l'air extérieur est entraîné par deux forces. L'un est communément appelé effet de cheminée ou effet de cheminée. Au fur et à mesure que l'air chaud monte, il se déplace vers le haut de votre maison et l'air extérieur plus froid est aspiré par le bas à travers les interstices, les fuites et les fenêtres, etc.
L'autre facteur est la pression négative créée par le vent. Lorsque le vent souffle, une plus grande pression est créée d'un côté de votre maison que de l'autre. En conséquence, l'air extérieur est poussé à l'intérieur à travers les fissures et les interstices.
Toutes ces choses conduisent à une température inégale et à un défi pour maintenir la température idéale de votre maison. Mais avec quelques connaissances de base en CVC et quelques trucs et astuces, vous pouvez résoudre ce problème en un rien de temps !
1. Deuxième étage plus chaud en été
Si vous vivez dans une maison à plusieurs étages, vous devez être conscient de la différence de température entre les étages supérieurs et inférieurs.
La principale raison pour laquelle les niveaux supérieurs des maisons sont chauds est l'air chaud qui monte. Si, par exemple, votre cuisine est située au rez-de-chaussée ou près des escaliers, l'air chaud monte à l'étage tout au long de la journée. En conséquence, l'étage supérieur semble beaucoup plus chaud, tandis que votre sous-sol peut être très agréable et frais.
Une autre raison des températures plus élevées aux étages supérieurs est la lumière directe du soleil qui tombe sur votre maison. La chaleur est absorbée par les murs et le toit et est transférée au reste de votre maison.
Vous pouvez résoudre ce problème en isolant correctement votre grenier afin de minimiser l'effet des rayons chauds. De plus, vous pouvez travailler pour augmenter le débit d'air au deuxième étage afin de maintenir une atmosphère parfaite. Le zonage est une méthode efficace pour atteindre la température préférée en faisant circuler l'air dans la maison. Si votre climatiseur ne refroidit pas à l'étage, lisez cet article pour connaître les problèmes potentiels et ce que vous pouvez faire pour y remédier.
2. Fuites d'air à travers les fissures et les crevasses
Les fuites d'air sont un problème courant auquel chaque propriétaire est confronté. Ces fuites perturbent non seulement votre confort mais augmentent également vos coûts de climatisation.
Ils affectent le climat de votre maison de deux façons :Lorsque l'air extérieur s'infiltre à l'intérieur de votre maison, on parle d'infiltration. D'autre part, l'air à l'intérieur de votre maison qui fuit à l'extérieur est appelé exfiltration.
Pendant les étés, vous introduisez de l'air froid à l'intérieur de votre maison grâce à la climatisation, mais l'air extérieur est toujours chaud. Dans le cas de courants d'air, un échange d'air a lieu entre l'air extérieur et l'air intérieur, ce qui entraîne une atmosphère inconfortable et des factures énergétiques élevées. De même, il devient difficile de conserver l'air chauffé à l'intérieur pendant l'hiver. Il est donc difficile de refroidir/chauffer votre maison au besoin.
Les portes et les fenêtres sont les coupables les plus évidents derrière les fuites d'air dans votre maison. Cependant, les lacunes, les courants d'air, les trous, les joints d'étanchéité brisés sont quelques-unes des raisons les moins évidentes et donc négligées conduisant à la perte de chaleur.
Il est important de faire inspecter votre maison pour détecter toute fuite d'air avant le début des saisons de pointe. La prochaine étape devrait consister à calfeutrer toutes les fuites et à calfeutrer vos fenêtres et vos portes.
3. Les ventilateurs font circuler l'air stabilisé
Étant donné que l'air chaud monte et que l'air froid descend, les ventilateurs sont très pratiques pour faire circuler l'air décanté dans votre maison.
En été, faites tourner vos ventilateurs dans le sens antihoraire. Même si les ventilateurs ne refroidissent pas une pièce, ils augmentent mieux le débit d'air lorsqu'ils sont associés à un climatiseur. Étant donné que l'air refroidi se dépose plus près du sol, faire fonctionner un ventilateur créerait un effet de brise fraîche tout autour de votre pièce. Cela vous permet même de régler votre thermostat quelques degrés plus haut, ce qui vous permet d'économiser de l'énergie.
Bien que les ventilateurs soient populaires en été, vous serez peut-être surpris de savoir qu'ils peuvent également être très utiles en hiver. Il vous suffit de changer leur sens dans le sens des aiguilles d'une montre pour les mois les plus froids. Comme vous le savez maintenant, l'air chaud introduit par votre système de chauffage va monter, il va rester plus près des plafonds. Faire fonctionner votre ventilateur aide ensuite à le disperser dans toute la pièce.
4. Les cheminées provoquent une perte de chaleur
Les cheminées d'intérieur font une déclaration vintage tout en ajoutant de la chaleur à votre intérieur. L'arôme du bois qui brûle et le son du crépitement du bois de chauffage sont des plaisirs incomparables. Mais tout cela a un coût.
Même lorsqu'ils ne sont pas utilisés, les foyers sont responsables d'environ 90 à 95 % des pertes de chaleur par conduction et infiltration. Comme l'air chaud monte, il s'échappe par les cheminées. Les conduits de cheminée (le passage à l'intérieur de votre cheminée) sont une source majeure de fuites d'air. Les conduits de fumée sont généralement en métal et des changements de température extrêmes peuvent provoquer des fissures, entraînant une perte de chaleur.
Les ballons de cheminée gonflables sont un moyen efficace d'éviter les pertes de chaleur par les conduits de fumée. Ils s'adaptent sous le trou de la cheminée et empêchent l'air à l'intérieur de votre maison de s'échapper vers l'extérieur.
5. Les climatiseurs portables à tuyau unique créent une pression négative
Les climatiseurs portables à tuyau unique sont populaires parmi les propriétaires en raison de leur conception compacte et de leurs prix bas.
Une chose dont beaucoup d'entre vous ne sont peut-être pas conscients, c'est qu'ils sont beaucoup moins efficaces. Les climatiseurs portables à tuyau unique aspirent l'air chaud et humide de votre pièce et l'expulsent à l'extérieur. Étant donné que l'air est constamment expulsé, il crée une pression négative. En conséquence, l'air chaud des interstices, des fissures, des portes et des fenêtres pénètre à l'intérieur pour remplacer l'air manquant.
Cela rend non seulement votre appareil plus efficace, mais rend également difficile l'obtention de l'effet de refroidissement souhaité.
Par conséquent, si vous envisagez d'acheter un climatiseur portable, un climatiseur à double tuyau peut être une meilleure option. Ils sont plus efficaces car l'un des tuyaux sert d'échappement d'air et l'autre introduit de l'air refroidi.
Vous savez maintenant tout ce qu'il y a à savoir sur les raisons pour lesquelles l'air chaud monte et l'air froid descend. Vous pouvez utiliser ces connaissances pour apporter quelques modifications à votre maison, et la température de votre maison sera sous votre contrôle !
Conseil bonus :Utilisez des thermostats intelligents ou des contrôleurs de climatisation intelligents pour automatiser vos besoins de climatisation. Ces appareils offrent des fonctionnalités avancées telles que le mode confortable, la planification, le zonage et bien plus encore, vous rendant la vie plus pratique.
Il est temps de vivre intelligemment !