Bilan thermique : vais-je avoir froid ?
Combien de chaleur tu perds pendant ta plongée, ce qui te refroidit le plus, et la protection qui changerait tout.
Ta plongée
Le fond, puis le palier où l'on bouge peu et où l'on se refroidit le plus vite.
Au fond
Ton activité au fond
Au palier
Ta protection
C'est presque toujours elle qui décide de ton confort.
Épaisseur
Ton gaz et toi
Ta conso et ton gabarit règlent les pertes par la respiration et par la peau.
Gaz respiré
Face au froid
Réglages fins
Eau
Le gaz inspiré est supposé à la température de l'eau. Choisir une activité remet la production et la conso au fond à leurs valeurs types.
Comment c’est calculé
Le principe
Bilan = production du corps − pertes par la respiration − pertes par la peau
Phase par phase, en régime établi. Un bilan positif est évacué par le corps (il ne se met pas en réserve pour le palier). Un bilan négatif se paie sur ta réserve de chaleur : environ 3,47 kJ par kg et par °C. D’où la baisse de température corporelle moyenne (noyau et peau confondus).
Respiration
Réchauffer le gaz. Chaque litre inspiré, à la température de l’eau, ressort à la température expirée. Le nombre de molécules réchauffées grandit avec la profondeur :
n = P × V ÷ (R × T) ; perte = n × Cp × (T expirée − T gaz)
Cp = 29,1 J/(mol·K) pour O₂ et N₂, 20,8 pour l’hélium.
L’humidifier. Le gaz de la bouteille est sec et ressort saturé d’eau. La quantité évaporée ne dépend que du volume ventilé et de la température expirée, pas de la profondeur (≈ 30 W pour 20 L/min).
Peau
La chaleur va du noyau (37 °C) à l’eau à travers des couches en série : tissus sous la peau (très isolants au repos, beaucoup moins à l’effort), combinaison, sous-vêtement, film d’eau.
Perte = Surface × (37 − T eau) ÷ Résistance
La surface vient de ton poids et ta taille (formule de Du Bois). « Frileux » ou « peu frileux » diminue ou augmente de 20 à 25 % l’isolation de tes tissus.
Le néoprène s’écrase. Ses bulles de gaz suivent la loi de Mariotte :
Isolation(P) = Isolation surface × (0,15 + 0,85 ÷ P)
Il reste environ 58 % de l’isolation à 10 m et 36 % à 30 m. Un sous-vêtement d’étanche garde son gonflant car on ajoute du gaz en descendant. L’argon isole un peu mieux que l’air (gain modeste, ≈ 10 %).
Repères du verdict
Moins de 1 °C de baisse : confortable à frais. De 1 à 2,5 °C : froid marqué, frissons possibles. Au-delà : froid sévère, risque d’hypothermie. Ce sont des ordres de grandeur, pas une norme.
Limites
Estimation pédagogique. Elle ignore le frisson (qui augmente la production), l’état de la combinaison, la fatigue, le vent en surface. Elle ne remplace ni l’expérience ni tes sensations : au premier frisson, on écourte.
Sources des ordres de grandeur : Du Bois (1916) ; Wolff et al. (1985) sur la conductivité du néoprène ; Hoke et al. (1976) sur les pertes respiratoires en héliox ; Toner & McArdle sur l’isolation tissulaire.
Température corporelle moyenne en fin de plongée
−2,1°C
Froid marqué
Tu sortiras refroidi, frissons possibles. Une protection plus chaude ou une plongée plus courte aiderait.
40 min · bilan −546 kJ (−131 kcal) · Humide 7 mm
À 30 m, ta combinaison ne garde que 36 % de son isolation de surface : le néoprène s'écrase.
Bilan par phase
Production − pertes.
Et si tu changeais de protection ?
Touche une ligne pour l’essayer.
Le détail
| Puissance (W) | Fond | Palier | Total |
|---|---|---|---|
| Production du corps | 200 | 110 | |
| Gaz réchauffé | −29 | −8 | |
| Humidification | −27 | −21 | |
| Peau, corps | −337 | −200 | |
| Tête et mains | −46 | −27 | |
| Pertes respiratoires | −57 | −29 | |
| Pertes par la peau | −383 | −228 | |
| Bilan | −239 | −146 |
| Énergie | Fond | Palier | Total |
|---|---|---|---|
| Dépense (kJ) | 420 | 33 | 453 |
| Dépense (kcal) | 100 | 8 | 108 |
| Bilan thermique (kJ) | −502 | −44 | −546 |
| Bilan thermique (kcal) | −120 | −11 | −131 |
| Repères | Fond | Palier | Total |
|---|---|---|---|
| Pression absolue (bar) | 4,03 | 1,52 | |
| Isolation combinaison (m²·K/W) | 0,040 | 0,080 | |
| Conductance totale (W/°C) | 16,6 | 10,8 | |
| Peau estimée (°C) | 22,9 | 26,2 |
Surface corporelle 1,90 m² · noyau 37 °C · gaz expiré 34 °C. La dépense énergétique compte toute la chaleur produite ; le bilan est ce qu’il en manque (ou en reste).
Comprendre le froid en plongée
Pourquoi on a froid en plongée
L'eau conduit la chaleur environ 25 fois mieux que l'air. Le corps perd de la chaleur par la peau, à travers la combinaison, et par la respiration : chaque inspiration réchauffe et humidifie un gaz froid et sec. Tant que la production de chaleur (l'effort) compense, tout va bien ; au palier, immobile, le bilan devient vite négatif.
Le néoprène perd son isolation en profondeur
Les bulles de gaz du néoprène s'écrasent avec la pression, comme le prévoit la loi de Boyle-Mariotte : une combinaison humide ne garde qu'environ 58 % de son isolation à 10 m et 36 % à 30 m. Un étanche garde son isolation, car on ajoute du gaz en descendant. Pour la pression à chaque profondeur, voir le convertisseur.
Choisir sa protection selon la température
Ordres de grandeur : combinaison humide 3 mm au-dessus de 25 °C, 5 mm de 20 à 25 °C, 7 mm de 15 à 20 °C, semi-étanche ou étanche de 10 à 15 °C, étanche en dessous. Cagoule et gants comptent beaucoup : tête et mains représentent environ 12 % de la peau. Au trimix, la respiration emporte une part bien plus grande de la chaleur : voir aussi l'outil composition trimix.
Questions fréquentes
Quelle combinaison pour une eau à 14 °C ?
Semi-étanche 7 mm ou étanche. Pour 35 min à 30 m à l'activité calme avec un palier de 5 min, une humide 7 mm avec cagoule et gants donne une baisse d'environ 2 °C de la température corporelle moyenne : froid marqué.
Pourquoi a-t-on plus froid au palier ?
On bouge peu, donc on produit moins de chaleur (environ 110 W au repos contre 200 W en balade calme), alors que les pertes par la peau continuent. Même dans une eau un peu plus chaude, le bilan devient souvent négatif.
Faut-il gonfler son étanche à l'argon ?
L'argon conduit 32 % moins bien la chaleur que l'air, mais le gain ressenti reste modeste (environ 10 % d'isolation en plus). En revanche, ne jamais gonfler un étanche au trimix : l'hélium conduit très bien la chaleur.
Combien de calories brûle une plongée ?
Tout dépend de l'effort : environ 110 W immobile, 200 W en balade calme, 320 W en palmage régulier. Une plongée de 40 min en balade calme dépense environ 480 kJ, soit 115 kcal.