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Calculs d'énergie
Accro
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28/09/2005 14:02
De Catalunya (66)
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Bonjour à tous,

Voici les premiers résultats de mon installation fraichement installée :

Pour ce qui sont intéressés, merci de me demander le schéma hydraulique par MP svp.

Ts : sonde température eau échangeur poêle.
Th : Température haut du ballon
Tb : Température bas du ballon
Tmoy : Le S08 fait ce calcul. Température approximative homogénéisée.
Sh : Seuil haut
Sb : Seuil bas

Le système fonctionne en tout-ou-rien. Quand Ts atteint Sh, le relai enclenche la pompe. Quand Ts atteint Sb, la pompe s'arrête.
La seule manière, pour l'instant, de jouer sur le débit se fait par le biais d'un jeu de 2 vannes manuelles.
(en attendant une régulation pompe par PWM/triac, ou pompe compatible PWM)

Les graphes ci-dessous expriment la température en °C en fonction du temps en Secondes.

Attacher un fichier:



jpg  04fevrier.JPG (72.17 KB)
24_58a0375f4648a.jpg 1199X695 px

jpg  04fevrier_ZOOM.JPG (143.81 KB)
24_58a0376eb873b.jpg 1186X716 px

jpg  09fevrier.JPG (87.73 KB)
24_58a037892be33.jpg 1206X656 px

jpg  10fevrier.JPG (82.05 KB)
24_58a03797bd4ad.jpg 1204X655 px

Posté le : 12/02/2017 11:37
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Re: Calculs d'énergie
Accro
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J’aimerais pouvoir calculer plusieurs choses.


1°) Au moment ou le poêle chauffe au maximum de ces capacités, et grâce au temps de monté (voir zoom) je devrais pouvoir calculer la puissance de mon échangeur ? Capacité de l’échangeur, 0,5 litre.

2°) Combien de puissance j’accumule dans mon ballon de 200L pendant le temps de chauffe (environ 2H30 de flambée).

3°) Si je pars dans l’autre sens : quelle puissance d’échange devrait avoir un échangeur idéal si je voulais chauffer mes 200L à 30°C et en 3 heures ?

Mon pot est parti de cette formule :

4 200 kJ⋅m-3⋅K-1

Il est bien dérangé celui-là

Posté le : 12/02/2017 11:38
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Re: Calculs d'énergie
Pilier de la communauté
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23/10/2005 11:40
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Salut

C'est assez simple en fait
etape 1 ne pas confondre énergie et puissance (tu n'accumules pas de la puissance, tu accumules de l'énergie)
etape 2 comprendre la formule E= m.Cp .deltaT°

tu considères 1litre d'eau = 1kg
tu considères que l'énergie nécessaire pour élever de 1° 1kg d'eau (le Cp= chaleur massique de l'eau) est de 4100 J.K-1.kg (4100 Joules par Kg et par Kelvin)

Du coup pour élever 200litre d'eau de 30° (par exemple pour passer de 40 à70°) il te faut 200*4100*30 = 24600000 Joules (c'est de l'énergie , pas de notion de temps ou de durée de chauffe ici)
1 Wh (watt heure) = 3600J il faut donc 6833 Wh = 6.8 kWh

Du coup si on introduit le temps pour trouver la puissance moyenne nécessaire
pour chauffer en 1h il faudrait une puissance moyenne de 6.8 kW (kilo Watt)
pour chauffer en 3h il faudrait une puissance moyenne de 6.8/3 = 2.3kW (kilo W)

Avec le fonctionnement tout ou rien de l’échangeur il est difficile de dire quelle est sa puissance mais le principe reste le même que ci dessus :
tu chauffes une masse m d'eau de delta T° ça te donne l’énergie (E= m.4100* deltatDeT°). tu ramènes ça ensuite au temps que ça a pris et ça te donne la puissance.

Attention ces calculs peuvent être faussés par la "stratification" dans le ballon. suivant les débits où tu prélèves et où tu rejettes dans le ballon tu peux être très nettement plus chaud en haut de ballon qu'en bas.

Voila pour la théorie.






Posté le : 12/02/2017 13:46
Mieux vaut marcher dans la bonne direction que courir dans la mauvaise
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Re: Calculs d'énergie
Accro
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Merci pour tes explications David, comme d'hab, ça reste précis.

Je devrais pouvoir m'en sortir avec ça.

Posté le : 12/02/2017 14:24
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Re: Calculs d'énergie
Accro
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Heu par contre dans ta formule c'est des Kelvin ??? Comment tu manipules des degrés Celsius ???

Posté le : 13/02/2017 15:37
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Re: Calculs d'énergie
Pilier de la communauté
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De Aix les Bains (73)
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1°C de delta de température = 1°K de delta de température

Posté le : 13/02/2017 20:35
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Re: Calculs d'énergie
Accro
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Pfff c'est pas faux ça

Posté le : 13/02/2017 21:11
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Re: Calculs d'énergie
Accro
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Bonjour à tous,

David, je viens de faire un calcul basé sur un graphe réel. Qu'en penses-tu ?

Données d'entrée :

- ballon 200L (7°C initialement)
- Elévation en haut du ballon : +7°C
- Temps de chauffe ~6500 secondes soit 1,8 heures

E = m.Cp.dT
= 200 * 4100 * 7
= 5.740.000J

P = 5 740 000 / 3600 =~ 1.6KWh

C'est donc la puissance nécessaire en 1 heure (3600s).

J'en déduit donc que cela représente 0.9Kwh pour 1,8h (6500s) de chauffe.

C'est comme si j'avais eu une résistance électrique de 0,9KW dans ce ballon 200L ayant fonctionnée pendant presque 2h ?

Si cela te parait juste ce calcul, puis-je en déduire simplement que mon échangeur cuivre derrière mon poêle à une puissance de 0,9KW ?

Posté le : 20/02/2017 11:38
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Re: Calculs d'énergie
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Salut

le calcul est ok sauf que

ton P=... c'est toujours E=... en fait (c'est toujours de l'énergie ; il y a juste changement d'unité en passant des joules au kWh)

et le calcul est vrai que si tu as une température homogène dans ton ballon.
Si au départ tu as 7° partout dans le ballon et que à la fin tu as +7° en bas et +14° en haut alors tu n'as pas chauffé toute la masse d'eau et tu peux à la grosse maille considérer une masse de 100kg seulement.

La puissance de 0.9kW que tu calcules est une valeur moyenne, surement beaucoup plus faible au démarrage quand le rayonne ment est faible, surement pas mal au dessus au plus fort.

Ça ne parait pas énorme à vue de nez ; tu as une photo du récupérateur en action ?

Posté le : 20/02/2017 11:53
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Re: Calculs d'énergie
Accro
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Oui complètement d'accord David. J'ai pris le gain en haut de ballon. Il faut considérer la moyenne entre le haut et le bas... c'était juste pour être content

Non ce n'est vraiment pas énorme.

Voici une photo.

La différence est la suivante :

Avec une poêle bouilleur, l'échange se fait dans le foyer, et c'est d'ailleurs une énorme différence !! Moi, ça se passe à l'extérieur, plutôt par convection.
Je suis en train de plancher sur un autre style d'échangeur... car le mien n'a pas une suffisante surface d'échange.

Attacher un fichier:



jpg  Vue 6(2) echangeur.jpg (129.81 KB)
24_58aad44710dc7.jpg 653X490 px

Posté le : 20/02/2017 12:35
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