PUISSANCE SURFACIQUE

-puissance surfacique

Une puissance surfacique  est une puissance émise ou diffusée ou perçue dans une section (ou une surface) donnée

Synonymes: densité superficielle de puissance ou flux d’énergie surfacique

Equation aux dimensions structurelles : M.T-3         Symbole de désignation : p*     

Unité S.I.+ = le Watt par mètre carré(W / m²)

 

DEFINITION

p* = P / S

où p*(W/m²)= puissance surfacique

P(W)= puissance (énergétique) transférée dans une surface S(m²)

 

DOMAINES d'UTILISATION de cette NOTION de PUISSANCE SURFACIQUE

1. ACOUSTIQUE

voir chapitres audition, récepteurs et bruit

2.CLIMATISATION

on utilise la puissance surfacique frigorifique

3.COSMOLOGIE

la constante solaire est la puissance surfacique (ou éclairement énergétique) reçue depuis le soleil à une distance de 1 unité astronomique (u.a), distance forfaitairement supposée être celle entre Terre et Soleil et estimée précisément à 1,49559787.1011 mètres

4. ELECTRICITE

--la puissance surfacique est utilisée pour les phénomènes d'induction

--la loi d'Ohm devient p* = M.?U p*(W/m²) est la puissance surfacique, M(A/m) est l'aimantation et U(V) le potentiel d'induction

Cette loi est en similitude d'écriture avec la loi de Fick, la loi de Fourier et la loi de viscosité, qu'on peut trouver par ailleurs  dans ce présent chapitre

--les valeurs sécuritaires dans l'utilisation d'appareils électriques (par exemple à micro-ondes ) sont telles qu'on doit rester en puissance surfacique < 50 W/m² (ou 5 mW/cm²)

5. FLUIDIQUE

--la loi de Fick devient p* = n.?p   où p*(W/m²) est la densité superficielle de flux, n(m²/s) est la diffusivité et p(P) la pression

--la loi des viscosités (ou loi de transfert d'impulsion) s'écrit par ailleurs

p* = h.? p*(W/m²) est la densité superficielle de flux, h(pl) est la viscosité dynamiqueetv(m/s) la vitesse

Ces deux lois sont en similitude d'écriture avec la loi de Fourier et la loi d'Ohm qu'on peut trouver aussi dans ce présent chapitre

6.NORMES pour l'HABITAT

on utilise la notion de puissance surfacique dans les normes d'habitats >>>

En France, il existe désormais un classement des bâtiments d'habitation en fonction de leur consommation énergétique>>> une norme impose que l'énergie consommée dans telle construction, soit limitée à une valeur légale de 120 kilowattheures d'énergie primaire par m² et par an.

Cette valeur est une puissance surfacique

L'énergie consommée est celle regroupant le chauffage, la climatisation, la ventilation, l'eau chaude, l'éclairage et les auxiliaires

L'énergie primaire fournie est celle, décomptée en amont ultime, c'est à dire en ajoutant à la consommation de l'habitat, toutes les incidences énergétiques antérieures (transport, pertes dues aux installations, à la distribution, à la vétusté, etc)

Selon la valeur d'énergie consommée, le bâtiment obtient un label de performance exprimé en kWh/m²-an. On distingue donc:

--le BTHPE = bâtiment à très haute performance, soit 96 kWh/m²-an

--le BHPE = haute perfo, soit 80 kWh/m²-an

le BBC à basse perfo, soit 50 kWh/m²-an

le BEPAS = passive, soit 15 kWh/m²-an

--et même le BEPOS, où le producteur est < 0

Pour bénéficier de la performance usuelle BBC, il faut ne pas dépenser plus que

50.y6. E (énergie primaire en kWh ep)par m² SHON (surface hors œuvre nette) et par durée (1 an)

y6 est un coefficient de situation géographique (valeur allant de 0,8 à 1,5 selon altitude et ensoleillement)

 7.RAYONS LUMINEUX

la puissance surfacique reçue est dite éclairement (exprimée en lux, qui vaut

1W/m²x (yé l'équivalent mécanique de la lumière) Voir en particulier l'énergie solaire au sol

8.RAYONS à EFFET THERMIQUE

--de provenance solaire, il faut se rappeler que nous recevons une énergie surfacique de 168 W/m² globale moyenne, sur sol terrestre

--la loi de Fourier devient p* = d'.n.nablaTp*(W/m²) est la densité de flux de chaleur, d'(W/m-K) est la conductivité thermique et T(K) la température

Cette loi est en similitude d'écriture avec la loi de Fick, la loi d'Ohm et la loi de viscosité, qu'on peut trouver par ailleurs dans ce présent chapitre

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