Convection

La convection est un moyen pour la chaleur de se déplacer, également appelé Mécanisme de transfert thermique. Ce transfert de chaleur se produit lorsqu'un fluide tel que l'air ou l'eau est en mouvement. La convection est alimentée par les différences de température à travers ce fluide. Lorsqu'un fluide est chauffé, la région en contact le plus étroit avec la source de chaleur devient moins dense en raison de l'augmentation de l'énergie cinétique des particules.. La partie du fluide qui est moins dense monte alors, tandis que la partie plus dense du fluide coule. Le processus se répète car les fluides moins denses se refroidissent en s'éloignant de leur source de chaleur, ce qui les fait couler, tandis que les fluides plus denses se réchauffent en s'approchant de la source de chaleur, ce qui les fait monter. Cela crée des courants de convection.

Figure 1. L'air au-dessus de la terre se réchauffe plus rapidement que l'air au-dessus de l'eau, ce qui entraîne une convection qui donne l'impression d'une brise océanique fraîche.

Figure 2. Le chauffage par convection d'une chambre est silencieux et économe en énergie.

La convection joue un rôle important dans la configuration des vents et dans la ventilation passive. Le mouvement du vent à travers le globe dépend de divers endroits où l'air chaud monte et l'air froid descend, créant ainsi de grands courants de vent qui affectent la météo. Par exemple, l'air au-dessus des terres est généralement réchauffé par le soleil pendant la journée, tandis que l'air au-dessus de la mer reste frais. L'air chaud au-dessus des terres s'élève dans l'atmosphère. En s'élevant, il se refroidit et devient plus dense, ce qui le fait redescendre. Ce concept est illustré dans la figure 1.

De la même manière que la convection fonctionne dans l'atmosphère, la convection provoque également une ventilation passive (mouvement d'air naturel) dans une pièce, comme le montre la figure 2. Bien que la convection naturelle puisse être utilisée à l'intérieur des maisons, la convection forcée est plus courante.

Convection forcée

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Alors que la convection naturelle peut être utilisée à l'intérieur des maisons, la convection forcée est plus courante. Il s'agit de courants d'air forcés dans une pièce par un ventilateur. La convection forcée permet d'obtenir les mêmes effets que la convection naturelle, le processus étant simplement facilité par des dispositifs tels que les ventilateurs. Si votre maison comporte des bouches de chauffage au bas des murs, ceci est un exemple de convection forcée.

Figure 4. En hiver, les ventilateurs de plafond doivent tourner dans le sens des aiguilles d'une montre pour tirer l'air frais vers le haut de la pièce et pousser l'air chaud vers le bas, créant ainsi un courant ascendant.

Figure 3. En été, les ventilateurs de plafond doivent tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour mélanger l'air chaud et forcer une brise fraîche vers le bas, créant ainsi un courant descendant.

La convection est l'un des moyens fondamentaux par lesquels la chaleur est transférée. Les autres sont la conduction thermique, l'énergie rayonnante et l'évapotranspiration.

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