Les appareils de mesure de l'ambiance

On trouvera ci-après une liste d’appareils de mesures utiles dans le cadre d’une campagne de sensibilisation. Elle se veut assez complète pour élargir l’horizon ! Mais en pratique, quelques appareils basiques sont suffisants. Ils sont repris dans la rubrique " appareils en prêt ".

Remarque préalable : les marques citées ne le sont qu’à titre informatif. Nous n’avons aucun lien avec un fournisseur et serions très intéressés d’avoir d’autres références de produits similaires donnant satisfaction. Nous reprendrons ces données bien volontiers sur notre site…

La température

1. Pour mesurer la température de l’ambiance

Un thermomètre permet d’objectiver les températures de chauffage dans l’école.

Applications :

  • On sait que diminuer la température ambiante de 1°C, entraîne une diminution de consommation de 7 à 8 %. On peut donc faire une " photographie thermique " de l’école en mesurant la température dans différents locaux … et ajuster la régulation ensuite ! Suggestion : reprendre les plans d’incendie (généralement en format A4) et demander aux élèves d’y noter la température mesurée.
  • Placer un simple thermomètre à alcool permet de faire le réglage des vannes thermostatiques de la classe à un niveau de température souhaité. Par exemple, un réglage d’une vanne sur la position 3 devrait entraîner une température de l’ordre de 20°C.

Appareils (non-exhaustif) :

  • Un simple thermomètre en bois à alcool est adéquat pour le mur intérieur d’un local : 4 € chez Brico
  • Mais un afficheur numérique à grands caractères, placé sur un mur, est plus efficace pour sensibiliser.

  • Pour travailler en plus les aspects météo, un Thermomètre digital Intérieur et extérieur + heure : 10 € chez Brico
  • Par contre, s’il faut faire des mesures en circulant dans différents locaux, il faut un appareil plus rapide c'est-à-dire dont la sonde présente beaucoup moins d’inertie (affichage digital). De 50 à 100 €    

2. Pour enregistrer la température

Des petits « data-loggers » permettent d’enregistrer dans le temps l’évolution d’une température. Leur taille est celui d’une boîte d’allumettes mais il peut contenir plusieurs milliers de mesures de température. On peut facilement programmer la fréquence d’enregistrement (1 mesure toutes les minutes, ou toutes les 20 minutes, par exemple) et la connection sur un PC permet de transférer les données, d’une manière similaire à celle qui permet de transférer vers un PC les données d’un appareil photo numérique. Une exploitation des résultats par Excel est alors possible.

Applications :

  • Enregistrer si la régulation de l’école est adéquate (coupure effective du chauffage la nuit et le WE, par exemple). En pratique, le mieux est de placer 3 enregistreurs en parallèle : dans l’ambiance, sur le radiateur (pour voir si le chauffage est en route) et à l’extérieur (notamment pour voir s’il y a du soleil, ce qui modifie la température intérieure).
  • Mesurer l’évolution de la température d’un récipient contenant de l’eau chaude par exemple (= "calorimètre") au fil du temps, en fonction du degré d’isolation autour du récipient (briques, isolants…)
  • Faire un exercice de traitement de données sur Excel au cours d’informatique, en partant de données intéressantes !

Appareils (non-exhaustif) :

1 enregistreur avec connecteur USB intégré et programme informatique à installer sur son PC : 60 € (taper Data Logger Temperature dans un moteur de recherches).

3. Pour mesurer la température d’une paroi, d’un ballon d’eau chaude mal isolé…

Un capteur de rayonnement infrarouge permet de connaître la température du matériau émetteur.

Applications :

  • Mesurer la température d’une paroi
  • Repérer un pont thermique (linteau très froid par exemple)…
  • Repérer le lieu de passage d’une conduite de chauffage dans le sol
  • Visualiser le principe rayonnement infra-rouge avec des élèves au cours de sciences : prendre une poêle, la recouvrir de moitié avec du film alu (en veillant à une bonne adhérence entre alu et poêle), la chauffer au bec bunsen. Mesurer la température dans la poêle (par ex : 80°C ) et sur l’alu (par ex : 20°C) puis demander de mettre la main sur l’alu ! Bien sûr, celui –ci est très chaud par conduction ! Mais l’appareil ne le mesure pas parce que le coefficient d’émissivité de l’alu est très faible, c’est un mauvais émetteur par rayonnement (parallèle possible avec la bouteille thermos, avec la couverture de survie des montagnards…)

Appareils (non-exhaustif) :

  • Mesure de la température ambiant et mesure par rayonnement avec pointeur laser, Appareil Testo 810 : environ 92 €
  • Thermomètre Infrarouge, avec pointeur Laser, marque Extech, MODELE IR400 : environ 47 € HTVA

4. Pour mesurer la température des fumées d’une chaudière

Un capteur de type thermocouple peut mesurer à très haute température.

Applications :

Mesurer la température des fumées (il y a normalement un petit trou dans le conduit à la sortie de la chaudière) et en déduire un rendement approximatif. En effet, plus les fumées sont froides, plus la chaleur du combustible a bien été récupérée !

  • autrefois, T°fumées = …300°C… ,
  • aujourd’hui, classiquement, … 160…180°C… est normal,
  • si chaudière à condensation, T°fumées < 100°C…

Le rendement de combustion approximatif de la chaudière est donné par :
Rendement en pourcents = 100 - (T°fumées – T°chaufferie) / 20

Par exemple,  100 -  (200° - 20°) / 20 = 91 %
 

Appareils (non-exhaustif) :

Appareil de mesure des hautes températures chez Brico: environ 40 €

La luminosité

Un luxmètre permet de mesurer l’intensité lumineuse.

Applications :
Mesurer la luminosité. Un minimum de 300 Lux est nécessaire sur les tables de travail, 500 Lux sur le tableau, 100 lux dans les couloirs.
Comparer avec la luminosité donnée par la lumière naturelle et sensibiliser à éteindre les luminaires si non nécessaires.
Au cours de sciences, il est intéressant d’objectiver l’adaptation extraordinaire de l’œil humain grâce à sa pupille.

Exemples :

Les lampes de sécurité incendie (qui s’allument lors d’une coupure de courant) doivent assurer 1 lux pour nous permettre de se retrouver dans le noir…   

Par contre, dehors, le 21 juin à 12h00, par ciel serein, les 100.000 lux sont atteints.    

On prend d’ailleurs conscience que nous nous adaptons tellement bien à la luminosité existante… que nous sommes presque incapables de juger " à l’œil " de la luminosité ambiante !         

Appareils (non-exhaustif) :

Le luxmètre Elix vendu chez Brico semble très peu fiable pour les mesures de moins de 1.000 lux, ce qui nous intéresse...

Le luxmètre Testo 540 est d’une très bonne précision et revient à environ 120 € TVAC

La qualité de l'air

Un appareil de mesure du taux de CO2 permet de se donner une bonne idée de la qualité de l’air, du moins lorsque la pollution est faite par l’homme.

Applications :

  • Mesurer la qualité de l’air dans une classe, sachant que la concentration à l’extérieur (air frais) est de 400 ppm, soit 0,04 %, et que le maximum recommandé dans les normes internationales est de 1500 ppm. Il n’est pas rare d’observer 3000 à 4000 ppm dans les classes sans ventilation. Le nez, quand on entre dans la classe, fait alors aussi office de détecteur !
  • Très efficace dans le cadre d’une campagne de sensibilisation à une meilleure ventilation !

Appareils (non-exhaustif) :

  • Appareil de mesure de qualité, le Testo 535 entre 500 et 1000 €.   

  • Le Extech SD 800 est un mesureur + enregistreur de T° , humidité et CO2 très facile à l’usage : environ 283 € HTVA

  • Chez CLIMI, on trouve un simple afficheur du taux de CO2 pour 120 €. Avec ses grands chiffres digitaux, il est très efficace pour sensibiliser les enseignants au taux de CO2 ambiant … et à la nécessité d’ouvrir les fenêtres !

Le niveau sonore

Un sonomètre permet de mesurer le niveau sonore dans l’école (ce n’est pas du ressort de l’audit énergie, d’accord… !)

Applications :

  • Mesurer le niveau sonore dans une salle de réfectoire … lieu de détente !
  • Très efficace dans le cadre d’une campagne de sensibilisation à une meilleure gestion du bruit dans l’école, y compris certaine sonnerie de fin de récréation !

Notamment, l’asbl Coren possède une très bonne expérience dans ce domaine.

Appareils (non-exhaustif) :

Si vous avez des soucis avec des enregistreurs de courant et de température comme EcoWatt, OWl, QEO, Testo 174,... voici les pistes proposées :

  • Essayer avec toutes les entrées USB de votre PC car il semble qu'il privilégie parfois une sortie de communication plutôt qu'une autre...
  • Être certain que vous êtes bien « Administrateur » de votre pc.
  • Lancer le logiciel qui gère l'enregistreur « en tant qu'administrateur » (clic-droit sur l'icône du logiciel, puis « Exécuter en tant qu'administrateur »)
  • Lancer le logiciel dans un mode de compatibilité avec une version antérieure de windows : clic droit sur l'icône du logiciel, « Propriétés », puis onglet « Compatibilité » puis cocher « Exécuter ce programme en mode de compatibilité pour : Windows XP ». Ensuite essayer de relancer le logiciel.

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