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#1 17-01-2011 23:28:20

Mayo
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[Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Bonjour,

J'ai été intrigué par la "Température limite d'utilisation" donnée par Exped pour ses matelas, et reprise par Arklight sur son site Internet. J'ai donc réalisé une petite recherche pour voir si je ne pouvais pas trouver une formule de calcul de cette température limite d'utilisation en fonction de la R-Value du matelas.

Et bien si, c'est possible ! En tout cas, j'ai réussi à retrouver la formule utilisée par Exped, avec la même méthode que celle utilisée pour retrouver la formule de calcul des températures des sacs de couchages sur le Wiki.

Température_limite_utilisation (°C) = 16,0711694 - R-Value (US) * 6,77992855 

Ou si on veut simplifier :
Température_limite_utilisation (°C) = 16 - R-Value (US) * 6,78 

Cette formule correspond aux données constructeur d'Exped pour un coefficient de corrélation en valeur absolue de 0,9996.
4783_screenshot.jpg

Cette formule est peut-être "adaptable" car Exped considère que la température limite d'utilisation d'une "absence de matelas" est 16°C.  smile

Voici quelques exemples de résultats :

  •        Matelas                                    R-Value (US)      Température limite (°C)

  • Therm a Rest Z-lite                        2,2                     +1,15

  • Therm a Rest Néo Air                      2,5                     -0,9

  • Therm a Rest Prolite                       2,2                     +1,15

  • Therm a Rest Ridge Rest                 2,6                      -1,5

  • Therm a Rest Ridge Rest Solar          3,5                      -7,6

  • Therm a Rest Prolite Plus                 3,8                      -9,7

  • Exped Down Mat 7                         5,9                       -24

  • Arklight Design Arkmat 127              1,46                      +6.2

Avec toute votre expérience, vous en pensez quoi ? Est-ce que ça vous semble plausible ? Correct, sur ou sous-estimé ?
Merci d'avance de vos retours !  big_smile

Edit : rajout de l'unité à la R-Value

Dernière modification par Mayo (18-01-2011 11:51:00)


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#2 18-01-2011 00:33:35

Bison
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Beau boulot!

Utilisateur d'un prolite plus, j'ai l'impression que la formule est un poil optimiste ...

Ou bien on va dire qu'il s'agit d'une limite extrême recommandée. Un peu comme la "temperature rating" américaine, qui garantit la survie, mais pas une nuit confortable.


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#3 18-01-2011 01:29:00

ChP
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Intéressant, mais sans vouloir jouer les rabats-joie, la R-value ayant une unité, il serait intéressant de la préciser.

Par ailleurs, comment situes-tu la valeur température "limite d'utilisation" par rapport à celles définies pour les sacs de couchage, c'est-à dire "confort", "limite confort" et "extrême" ?

Cordialement wink .

Pierre.


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#4 18-01-2011 08:59:28

SpySNL
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

La démarche est intéressante smile

Mais je me demande si ça ne reste pas abstrait car on ne connait pas la nature (et donc la conductivité thermique) du matériaux sur lequel on pose le matelas...

Si je devais dormir sur une plaque de métal à 16°C, clairement j'aurai froid... Si c'est de l'herbe sèche, c'est OK... Mais du coup peut-on dire que l'on dort sans matelas ? L'herbe fait le matelas hmm

Pour les sacs de couchage, l'environnement c'est l'air (plus ou moins humide certes), mais pour le matelas, le milieu extérieur ça peut être très très variable...

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#5 18-01-2011 09:49:32

Mayo
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

ChP a écrit :

Intéressant, mais sans vouloir jouer les rabats-joie, la R-value ayant une unité, il serait intéressant de la préciser.

Tu ne joues pas les rabats-joie, mais tu rappelles à un scientifique qui ne pratique plus depuis un petit moment qu'il a perdu de sa rigueur. Donc voilà pour moi les unités de la R-Value sont en SI : m².K/W  si on  raison en flux thermique et conductivité thermique en W/(m.K) ou en une R-Value en K/W si on raisonne en densité de flux thermique. Ça ne change pas grand chose dans l'interprétation à surface égale. J'édite mon premier post, et rajoute "SI"  smile

ChP a écrit :

Par ailleurs, comment situes-tu la valeur température "limite d'utilisation" par rapport à celles définies pour les sacs de couchage, c'est-à dire "confort", "limite confort" et "extrême" ?

Je me pose exactement la même question ! big_smile D'après Bison, il s'agirait de la température "extrême" pour le retour qu'il a de son matelas. La seule manière de la savoir serait d'appeler Exped et de leur demander. Ou que tout le monde ici nous donne ses impressions par rapport aux valeurs données par la formule...  big_smile

SpySNL a écrit :

Si je devais dormir sur une plaque de métal à 16°C, clairement j'aurai froid... Si c'est de l'herbe sèche, c'est OK... Mais du coup peut-on dire que l'on dort sans matelas ? L'herbe fait le matelas hmm

Je suis aussi d'accord avec toi que tout dépend de la nature du sol sur lequel tu poses le matelas.  En effet, au delà de sa conductivité thermique, une surface solide possède une rugosité. La conséquence est que la surface réelle de contact entre les deux solides ne représente que quelques pourcents de la surface totale. Or, l'espace disponible entre les points de contact est occupé par un fluide (l'air) qui peut avoir une conductivité thermique plus faible que celle des deux solides. A l'échelle macroscopique (c'est à dire à une échelle spatiale très supérieure à la rugosité des surfaces), cela entraine une discontinuité de la température lorsque l'on passe d'un solide à l'autre. Par définition, la résistance de contact Rc relie le « saut » de température à la densité de flux thermique q qui traverse le contact.

Une résistance de contact dépend d'un grand nombre de paramètres (nature des solides et du fluide interstitiel, défauts géométriques et rugosité des surfaces, pression de contact, etc.). Il est très difficile de prédire par le calcul sa valeur dans une situation donnée. L'ordre de grandeur vaut typiquement 10-3 à 10-6 K.m²/W. Une résistance de contact est généralement négligeable lorsque l'un des deux solides au moins est un mauvais conducteur thermique. On peut alors faire l'hypothèse de contact parfait.

Mais il n'en va pas de même lorsque les deux solides sont de bons conducteurs thermiques (contact entre deux parois métalliques, par   exemple). Et euh... tu dors souvent sur du métal toi ?  wink

Exped a du considérer des matériaux naturels : herbe, terre, tapis de sol, cailloux... et ne garder que la plus conservative. Encore une fois, ce n'est qu'une supposition...

En tous cas merci pour votre aide !  smile

Edit : ortho

Dernière modification par Mayo (18-01-2011 09:57:14)


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#6 18-01-2011 10:12:49

SpySNL
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Mayo a écrit :

Et euh... tu dors souvent sur du métal toi ?  wink

Ca m'est arrivé ! (mais c'était une grille... tongue)

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#7 18-01-2011 11:18:51

ChP
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Mayo a écrit :
ChP a écrit :

Intéressant, mais sans vouloir jouer les rabats-joie, la R-value ayant une unité, il serait intéressant de la préciser.

Tu ne joues pas les rabats-joie, mais tu rappelles à un scientifique qui ne pratique plus depuis un petit moment qu'il a perdu de sa rigueur. Donc voilà pour moi les unités de la R-Value sont en SI : m².K/W  si on  raison en flux thermique et conductivité thermique en W/(m.K) ou en une R-Value en K/W si on raisonne en densité de flux thermique. Ça ne change pas grand chose dans l'interprétation à surface égale. J'édite mon premier post, et rajoute "SI"  smile ...

Merci de ta compréhension et d'avoir indiqué les unités. Cependant, alors que tu indiques que les unités sont SI, ce sont les unités US que tu utilises. Voir les calculs que j'ai faits.

Cordialement.

Pierre


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#8 18-01-2011 11:32:21

Bison
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Si je devais dormir sur une plaque de métal à 16°C, clairement j'aurai froid

Certes, mais tu survivrais sans problème. Tu passerais une nuit pas terrible, mais tu arriverais probablement à dormir une partie de la nuit ...

Idem dans l'herbe mouillée avec une simple bâche posée dessus.

Je ne crois pas que la température limite d'utilisation donnée par exped soit une température "extrême" au sens de la norme existante pour les sacs de couchage. Plutôt quelque chose à mi-distance entre la température limite confort et la température extrême, une limite qui ne s'embarasse pas de la notion de confort, mais qui n'est pas réellement dangereuse.

Quant à l'unité des R-Value fournie par Exped, il s'agit clairement, comme le dit Chp des unités anglo saxonnes exprimant la résistance thermique, d'après la remarque "*"  du tableau dont s'inspire vraisemblablement ce fil. En clair :  miltiplier la R-Value donnée d'habitude pour les matelas par 0,176 pour avoir la valeur en SI.

Pour en avoir le coeur net sur l'ensemble de la question, il faudrait demander à exped la référence de la norme de mesurage qu'ils ont utilisée pour déterminer la R-Value de leurs propres matelas.

Qui s'y colle?  tongue
(Perso, je me suis fendu pour la norme sur les sacs de couchage ..., alors, je passe mon tour!)

Edit :  correction sur le facteur de correction

Dernière modification par Bison (18-01-2011 11:55:08)


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#9 18-01-2011 11:50:33

Mayo
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Bison a écrit :

Pour en avoir le coeur net sur l'ensemble de la question, il faudrait demander à exped la référence de la norme de mesurage qu'ils ont utilisée pour déterminer la R-Value de leurs propres matelas.

Voilà la réponse d'Exped : "R-Value : Warmth Resistance Value, equivalent to RCT Value, according to EMPA (multiply by 0,1761)"

Unité corrigée dans mon 1er post.  smile Il faut vraiment que je me remette aux sciences...  wink


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#10 18-01-2011 12:11:25

Bison
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Il faudrait aller plus loin :  obtenir le texte même du protocole ayant servi à mesurer cette R-Value (quelle que soient les unités). Je sais qu'il existe une norme au moins ... En sachant comment une mesure est faite, on peut mieux comprendre à quoi cela correspond par raport aux conditions de terrain.

On pourrait aussi poser la question à Thermarest, bien entendu, et aux autres "nouveaux venus" sur le marché.  Sac de couchage et matelas, même combat!  big_smile

À noter, en examinant le tableau donné en référence :

1. À garnissage de même nature, la R-Value n'est pas strictement proportionnelle à l'épaisseur (mais on ne connait pas la quantité de garnissage). Plein d'hypothèses possibles ...

2. À épaisseur égale, le garnissage en duvet isole bien mieux que le garnissage en ouate synthétique, bien que le synmat 7 soit 240 g plus lourd que le downmat 7. Évidemment, on manque aussi d'informations sur la structure interne de ces différents matelas, il n'est pas assuré qu'elles soient identiques.


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#11 18-01-2011 12:31:49

Mayo
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Bison a écrit :

Il faudrait aller plus loin

Je vais essayer de creuser dans ce sens là avec eux. Voilà la deuxième partie de réponse apportée par Andy:

Andy, Exped a écrit :

We measure regularly R-Value at EMPA, the Swiss Government Insitute of Materials Testing and Research. However measuring the R-value gives a good comparison between mats.

As we realize that R-value does not mean much to consumers, we have come up with practical testing which we do since many years ourselves, professional users and power users. The celsius rating is a conservative rating of the temperature down to which you can use the mat comfortably provided you have a similar rated sleepingbag. Also keep in mind that this rating is meant to be the air temperature - whilst the ground temperature is always warmer in minus conditions.
The scientific test of a mat in combination with a sleepingbag translated to a Celsius rating simply does not exist and is real difficult because of many variables involved.

Je vais voir si je peux récupérer le protocole...  wink


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#12 18-01-2011 13:03:29

ith
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Bonjour,

Cela a déjà fait l'objet d'une remarque, mais la nature du sol me semble particulièrement importante. Par exemple, sur une plaque de cuivre à 16°C, AMHA on ne passe pas la nuit, surtout allongé sur le dos.

Dans mon expérience, construite au départ dans un temps ou on n'avait pas de "matelas"...le premier truc c'était de mettre une toile imper entre nous et le sol. A la fin de la nuit, on avait réchauffé le sol et les pertes par conduction étaient beaucoup moins grandes. Évidemment une couverture de laine pliée en deux ou des journaux étaient un gros plus. C'est le problème avec la neige, elle fond sous nous et ne se "réchauffe" pas vraiment.

On retrouve la valeur "R" dans les matériaux isolants de l'industrie. La mesure doit être assez simple. Rien a voir avec la norme EN des matelas qui correspond à une simulation de la réalité (bien plus complexe à mettre en oeuvre) dans un milieu contrôlé. Par exemple la "Rvalue" d'un matelas prend-elle en compte la compression opérée par le dormeur? Et il fait quel poids le dormeur?


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#13 18-01-2011 13:36:34

Mayo
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Mayo a écrit :

Je vais voir si je peux récupérer le protocole...

Pour Exped, la réponse est non...  sad

Andi, Exped a écrit :

Sorry I can't provide the internal EMPA protocol for propretiery reasons, but it basically is a regular R-value test as layed out in several standard norms test as for building insulation. However the plates used are much larger covering the whole width of mat and also the rand effects are minimized buy insulating the rands.


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#14 18-01-2011 14:06:41

Mayo
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Après quelques recherches sur le site EMPA dans les rapports d'activité, ils donnent une synthèse d'une étude réalisée en 2002 pour Exped. Ils expliquent sommairement leurs hypothèses, et leur méthode de calcul/simulation.

On peut la lire ici : 4783_mats_calculation_opt.jpg

Dans la même idée, voici une étude sur le transfert de vapeur et la condensation dans les vêtements en multi-couches : 4783_vapor_opt.jpg
                                                                                                                                                (A mettre dans un nouveau fil ?)


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#15 11-10-2011 17:40:45

Greewy
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Super intéressant ce post.

J'ai deux minuscules questions :
- pensez-vous qu'il faut interpréter différemment les températures annoncées selon son sexe comme les duvets ?
- est-ce que cette température est à moduler en fonction du truc dans lequel on dort (duvet complet, quilt, couette) ?

Et la dernière question : je pars en vacs 2 semaines en novembre en France dans le sud. je vais être tantôt sur la côte méditerrannéenne, tantôt sur les hauteurs dans les Alpes du sud. J'ai une couette "pyrénéenne 000 (ou plutôt je vais bientôt la recevoir) J'ai pour le moment une mousse bleue à 5€ pour 150g de go sport indestructible mais je pense qu'elle ne suffira pas pour cette occasion. En faisant mes recherches, j'avais tablé sur une R-value de 3 au minimum, ça vous semble cohérent ?

Je voudrais que le tapis serve en mi-saison et en hiver mais s'il fait vraiment très froid, je pourrai toujours rajouter la mousse en dessous.

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#16 02-12-2011 10:51:20

eraz
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Kikoo à tous wink

Moi j'ai une question plus simple encore concernant la R value (ou peut-être plus compliquée...).

Qu'est-ce qu'elle représente exactement cette température? La température du sol? de l'air ambiant? une moyenne?

Personnellement je m'installe toujours si possible dans la neige pour mes campements hiver (pour le confort et la facilité de l'installation) et bien souvent avec des isolations qui sont loin d'être conformes... Et j'ai pu tester au Svalbard que même avec des températures de l'ordre de -20/-30°C, l'isolation d'un simple neoair me suffisait dans la neige... (et je ne pense pas que le reste de l'équipe avait une Rvalue correspondant aux températures rencontrées non plus...)

Donc je ne sais pas qu'elle est la température de la neige (excellent isolant) par rapport à la température de l'air, l'influence de la chaleur dégagée dans l'abri, l'air qui se trouve entre le matelas et le sol, etc... mais d'expérience, il me semble que cette Rvalue théorique est bien loin de s'appliquer dans la réalité.

Des explications ou d'autres témoignages à ce sujet?

eraz

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#17 02-12-2011 12:45:09

ChP
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Greewy a écrit :

... - pensez-vous qu'il faut interpréter différemment les températures annoncées selon son sexe comme les duvets ? ...

Le métabolisme des femmes est moindre que celui des hommes. De l'ordre de 12 % selon cet article

Greewy a écrit :

... - est-ce que cette température est à moduler en fonction du truc dans lequel on dort (duvet complet, quilt, couette) ? ...

Bien sûr. Toutes les couches que l'on a autour de soi ainsi que leur arrangement ont leur importance.

eraz a écrit :

... Qu'est-ce qu'elle représente exactement cette température? La température du sol? de l'air ambiant? une moyenne? ...

En toute logique, ce devrait être la température du sol. mais là, cela devient encore plus difficile à appréhender que celle de l'air.

Mais alors que le principal élément caloporteur de l'air est la convection, le sol va plutôt se caractériser par sa conduction.

Dit autrement, ce n'est pas notre duvet qui va réchauffer l'air qui est au-dessus, car la convection, aussi faible soi-t-elle va apporter un air nouveau à la température de l'ancien (je simplifie un peu). Par contre, au niveau du sol, le fait que l'évacuation de chaleur se fasse par conduction, sa température va s'élever par rapport à ce qu'elle était avant que l'on ne s'y pose. De combien ? c'est une chose intéressante que j'aurais pu mesurer au Spitzberg et que je n'ai pas faite. Damned ! Je vous invite tous à la faire lors de vos prochaines sorties.

Pour ce qui concerne la neige, au Spitzberg, j'avais fait une mesure avec un thermo-plongeur et j'avais remarqué qu'en profondeur (environ 15 cm) la température était notablement (voir mesures pifométriques) supérieure à celle de l'air. Malheureusement, je n'ai fait qu'une mesure et je ne m'en souvient plus : honte à moi !

Selon les fabricants, il faut un matelas rempli de duvet et de 7 cm d'épaisseur pour dormir par -24 °C. Pour ce qui me concerne, dans une environnement équivalent, je n'ai jamais eu plus de 3 cm d'épaisseur (10 couches de plastique à bulle ou auto gonflant rempli de mousse de 5 cm d'épaisseur, mais partiellement gonflé) sous moi et je n'ai jamais eu froid de ce côté là. Qu en pensent Vé et Mad qui étaient avec nous ?

Comme eraz, je pense que les valeurs conseillées sont exagérées.

Petit nota : ni eraz, ni moi ne sommes vraiment frileux wink .

Cordialement.

Pierre


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#18 02-12-2011 13:15:58

mad
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

ChP a écrit :

...
Selon les fabricants, il faut un matelas rempli de duvet et de 7 cm d'épaisseur pour dormir par -24 °C. Pour ce qui me concerne, dans une environnement équivalent, je n'ai jamais eu plus de 3 cm d'épaisseur (10 couches de plastique à bulle ou auto gonflant rempli de mousse de 5 cm d'épaisseur, mais partiellement gonflé) sous moi et je n'ai jamais eu froid de ce côté là. Qu en pensent Vé et Mad qui étaient avec nous ? ...

eraz avait un simple neoair, ChP, Vé et moi avions des autogonflants cheap mais assez épais (moins de 5 cm quand même ...) sur une couverture de survie ripstop. Nous n'avons jamais eu froid en dormant.

ChP a écrit :

... Petit nota : ni eraz, ni moi ne sommes vraiment frileux wink ...

Ni nous lol !


Un bon hamac vaut mieux qu'un long discours !

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#19 02-12-2011 17:31:01

ith
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Re,  smile

Il me semble que l'on ne tient pas compte du fait que l'on réchauffe le sol sur lequel on repose. Or, celui-ci est rarement très conducteur surtout une fois séché par notre chaleur. A partir de là un sol qui est à -10°c au début de la nuit, ne l'est plus vers minuit. On arrive alors à un équilibre entre notre propre chaleur et celle du sol "réchauffé".

Le cas de la neige est différent.
D'une part, on sait que la neige profonde est plus chaude que celle de surface. Tout simplement parce que la neige est un bon isolant et quelle "encapsule" la chaleur rayonnée par la Terre.
D'autre part, quand on dort sur de la neige, on la réchauffe et elle fond. Cela pompe énormément de calories (passage phase solide à phase liquide) et cela dure tant qu'il y a de la neige. Mais si on est isolé de la neige, suffisamment pour éviter qu'elle ne fonde tout en permettant de la réchauffer en dessous du point de fusion : on a plus que de la neige à disons -1°C dont il faut s'isoler. On comprend alors qu'un matelas assurant une isolation jusqu'à -5°C puisse nous isoler de la neige à -1°C en évitant qu'elle ne fonde.

Un truc incontournable c'est que de nombreux animaux se couchent dans la neige pour se protéger du froid (cervidés, chiens...). Et cela fonctionne. Pourtant si vous vous couchez dans la neige : c'est la mort assurée. La différence entre les animaux et nous c'est que notre peau n'est pas isolée et qu'elle est largement au dessus de 0°C : donc la neige fond à notre contact et nous refroidit très vite.
Les animaux qui procèdent de la sorte ont un gros pelage, ce qui fait que la température en surface de leur pelage n'est pas suffisante pour faire fondre la neige poudreuse. Comme celle-ci comprend beaucoup d'air elle les isolent.

C'est juste sorti de mon raisonnement...je n'ai pas de références sérieuses et incontestables : c'est donc "SGDG". tongue


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#20 02-12-2011 18:25:17

eraz
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Kikoo ith wink

Merci pour les éclaircissements, je pensais également, intuitivement et par expérience, que la neige était un très bon endroit pour y faire son lit wink.

Donc je me demande quel peut bien être l'intérêt de faire des matelas avec une Rvalue aussi importante... ?

Je me disais que dans des froids "arctiques" avec des températures très négatives, cette isolation allait devenir nécessaire... mais ce n'était pas le cas, même si l'on a pas eu de température inférieure à -30°C. En fait mon neo air fuyait et je devais le regonfler 1 ou 2 fois dans la nuit : ce n'est qu'à ces moments là que je sentait le froid passer (c'est ce qui me réveillait), lorsque la couche d'air devenait insuffisante et que les points de contact de mon corps touchaient la neige en dessous. Mais quand le neo air était gonflé à bloc, c'était royal... (le sac de couchage ajoutait également une isolation supplémentaire AMHA, malgré tout ce que l'on dit sur l'isolant compressé inutile... je suis persuadé du contraire et je dirais : juste moins efficace wink).

Peut-être qu'une Rvalue de 6/7 (prévue pour du -30°C) devient par contre indispensable avec des températures beaucoup plus froides (de l'ordre de -50°C?) ou le corps sera beaucoup trop faible pour réchauffer l'environnement vu le delta plus grand? J'aimerais bien avoir des retours de personnes qui ont affronté ce genre de températures... mais difficile à trouver... sad.

eraz

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#21 03-12-2011 08:48:35

Flo
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

eraz a écrit :

Peut-être qu'une Rvalue de 6/7 (prévue pour du -30°C) devient par contre indispensable avec des températures beaucoup plus froides (de l'ordre de -50°C?) ou le corps sera beaucoup trop faible pour réchauffer l'environnement vu le delta plus grand? J'aimerais bien avoir des retours de personnes qui ont affronté ce genre de températures... mais difficile à trouver... sad.
eraz

Ecrit à Mike Horn ou JL Etienne wink

Dernière modification par Flo (03-12-2011 08:49:11)


Nous vivons dans la représentation que l'on se fait du monde. Boris Cyrulnik
Alors autant qu'elle soit belle... ´·.¸¸.·´¯`·.¸><(((((°> ♥ <°)))))><´·.¸¸.·´¯`·.¸

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#22 03-12-2011 12:14:13

meg2
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

eraz a écrit :

Qu'est-ce qu'elle représente exactement cette température? La température du sol? de l'air ambiant? une moyenne?

La température qui intervient dans l'unité du coefficient R d'un matelas ou tout autre objet, c'est l'écart de température entre la face chaude et la face froide (donc, pour un matelas, entre dormeur et sol sous le matelas). NB: la température du sol sous le matelas peut être différente de celle du sol en l'absence de matelas+dormeur (voir explication de Ith selon que le sol, lui-même mauvais conducteur thermique, est sec, mouillé ou enneigé). De même, selon comment le dormeur est couvert, la température en face supérieure du matelas peut être différente de la température du corps.

R est par définition la "résistance thermique" de l'objet, et les méthodes de mesures sont, dans leur principe, assez simples : on pose l'objet à caractériser entre deux sondes de température, et sur une plaque dont on régule la température (ou entre 2 plaques dont une peut être chauffée). On mesure à la fois l'écart de température entre les 2 faces de l'objet, et la puissance qu'on a dû apporter à la face chaude pour maintenir cet écart.

En pratique c'est un petit peu plus compliqué car il faut déduire les pertes en l'absence du matériau à caractériser (mais ça, on sait faire), et, comme mentionné plus haut par d'autres, parce que le résultat peut dépendre de la résistance de contact des 2 surfaces. Mais pour les "bons isolants" (un matelas est a priori dans cette catégorie), la résistance de contact est négligeable par rapport à celle du matelas. Tant que les résistances de contacts sont faibles, il suffit d'additionner les R de différentes couches pour obtenir le R total. 

Dernier détail : les mesures de résistances thermiques des matériaux pour le batiment se font sans comprimer le matériau, car en utilisation normale l'isolant ne sera pas comprimé. Pour un matelas, si les tests ont été faits sans compression, le R en utilisation normale risque d'être un peu plus faible que ce R "hors charge".

Dernière modification par meg2 (04-12-2011 15:21:03)

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#23 04-12-2011 00:57:22

ice
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

SpySNL a écrit :
Mayo a écrit :

Et euh... tu dors souvent sur du métal toi ?  wink

Ca m'est arrivé ! (mais c'était une grille... tongue)

Beaucoup de refuges andorrans se sont doté cet été de bas flancs métallique. Rien a bruler pour les vandales, mais pour avoir tester cette semaine a 2500m j'ai apprécie d'avoir pris un bout de Z lite...

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#24 04-12-2011 18:00:10

floproteus
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Pour ce qui concerne la neige, au Spitzberg, j'avais fait une mesure avec un thermo-plongeur et j'avais remarqué qu'en profondeur (environ 15 cm) la température était notablement (voir mesures pifométriques) supérieure à celle de l'air. Malheureusement, je n'ai fait qu'une mesure et je ne m'en souvient plus : honte à moi !

Dans une des séries de Ray Mears, un spécialiste explique (démonstration à l'appuie) que la température sous la neige reste constante tout au long de l'hiver : environ -4°C.
Petite précision, il sont à ce moment au Canada et le type explique aussi que cela vient en partie du type de neige (très aérée lors de la démonstration).


La liberté est en marche !

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#25 04-12-2011 18:59:49

ith
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Re : [Matelas] Calcul Température limite d'utilisation avec la R-Value

Bonsoir,

A relire le tableau donné dans le premier post (et en absence des références sources) il me semble quand même que la valeur de R du "solite" est un peu élevée...du moins si on parle de la version semblable à celle du ridgerest "standard" avec en plus une surface réfléchissant les IR (+6°C! si c'est le cas je vais prendre une CS la prochaine fois).

mayo a écrit :

Matelas                                    R-Value (US)      Température limite (°C)

Therm a Rest Z-lite                        2,2                     +1,15

Therm a Rest Néo Air                      2,5                     -0,9

Therm a Rest Prolite                       2,2                     +1,15

Therm a Rest Ridge Rest                 2,6                      -1,5

Therm a Rest Ridge Rest Solar          3,5                      -7,6

Therm a Rest Prolite Plus                 3,8                      -9,7

Exped Down Mat 7                         5,9                       -24

Arklight Design Arkmat 127              1,46                      +6.2


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