Calcul pour un chauffagiste ;-)

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Calcul pour un chauffagiste ;-)

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25/03/2012 Vieux  
  46 ans, Hainaut
 
Citation:
Posté par flubber Voir le message
Je ne saisis pas trop ton raisonnement Loriot.
J'ai un boiler PAC avec une résistance électrique de 1 kW. Le temps pour passer de 30à 55 degré est de 7 h. ici avec 9 fois plus de puissance on devrait donc bien arriver à 2h. Les 9kW sont bien uniquement pour l'eau chaude.
Tiens c'est intéressant un boiler PAC ? Quelle est la capacité (en litres ) ?
Il est placé dans quelle pièce ?
25/03/2012 Vieux  
  35 ans, Namur
 
Boiler PAc type geosan de 200l avec serpentin extérieur donc c'est un "eau-eau". Puissance absorbée d'environ 350W pour en restituer environ 1200W. La résistance électrique n'est là que pour monter à 60 pour la légionelose ou pour un complément afin de chauffer plus vite.
Sa place est dans ma cave mais vu le type de PAC, ce n'est pas primordial ;o)
25/03/2012 Vieux  
 
  35 ans, Hainaut
 
C'est de la régulation, le temps que vous trouvez est ce qu'on appelle la constante de temps.

Avec un système de résistance le calcul est correct mais pas avec un serpentin, je vais prendre un exemple avec des valeurs simplifiées. Un serpentin alimenté par de l'eau à 60°C à un débit de 1l/min doit chauffer un ballon de 10l dont l'eau est à 10°C.

Les besoins sont donc de 10l x 4,185kJ/kg.K x 50°C = 2092.5 kJ
La puissance au départ est de 1l/min x 4,185kJ/kg.K x 50°C = 209.25kJ/min

Donc on pourrait conclure qu'il va falloir 10min ce qui est faux, après la conctante de temps, on a comblé les 2/3 de la différence donc le ballon sera à 43.33°C.

En prenant un pas de 1 min.

Après une minute, on avait un besoin de 2092.5kJ et on en a recu 209,25 de l'échangeur soit 10%. Il reste encore 1883,25kJ à fournir au ballon. on a toujours 10l, de l'eau donc 4,185 kJ/kg.K mais la température dans le ballon a changé, on a compensé 10% des besoins l'eau s'est donc réchauffée de 10% de l'écart, elle est donc à 15°C.

Le serpentin est toujours alimenté par de l'eau à 60°C et à un débit de 1l/min donc sa puissance a chuté puisque l'écrat de température à diminué elle est de 1 x 4,185 x (60-15) = 188,325 kJ/min soit 10% des besoins restants.

On peut donc dire que chaque min on compense 10% de ce qui reste à fournir, si on place tout ça sur un graphique on remarque que la température dans le ballon est atteinte après 5 fois la constante de temps donc dans notre exemple 50min mais qu'après la constante de temps 2/3 des besoins sont déjà compensés et la température dans le ballon est de 43.33°C.

Citation:
A la limite, on peut considérer que le poêle va diminuer la quantité de pellet étant donné qu'il devra moins réchauffer l'eau du serpentin retour.
C'est tout-à-fait ça, il diminue la quantité de pellet, pour être exacte, il va faire des arrêts
25/03/2012 Vieux  
  46 ans, Hainaut
 
Ok c'est très clair, il fallait évidemment prendre en compte que la puissance à considérer est celle de "l'échangeur".
Merci.

Mais bon un truc me turlupine, Quand on parle de puissance chaudière simple service avec priorité sanitaire, on voit dans les fiches techniques 16kw, 25kw etc... en mode sanitaire.
A quoi ça sert de prendre une 25KW puisque c'est l'eau à 60°C qui va aller au serpentin ? Si la chaudière peut augmenter le débit l/min avec la 25KW, alors je comprends. Mais le débit dépend du circulateur qui en général n'ont que trois positions.

Donc si je laisse le circulateur en position 1, pourquoi la chaudière 25KW chauffera plus vite le boiler que la 16KW ?

Dernière modification par boubanstik 25/03/2012 à 15h52.
25/03/2012 Vieux  
  46 ans, Hainaut
 
Que faut-il comprendre de ceci
Calcul pour un chauffagiste ;-)
Il est dit qu'il faut 30 minutes pour augmenter de 50°C 200 litres d'eau
avec une puissance de 33KW.
26/03/2012 Vieux  
  35 ans, Namur
 
@ Loriot : grand merci pour cette explication des plus clair et très détaillée pour nous remettre en tête l'élément de l'échangeur.
Seulement un truc me turlupine encore, ton cas est aussi théorique que le notre puisque tu considère que dès que ça chauffe, c'est l'entièreté du ballon qui augmente de température. Or l'eau chaude monte dans le dessus du ballon, donc la température en dessous du ballon (il faudrait être dé... pour mettre le serpentin au dessus) ne monte pas aussi vite et la puissance diminue donc moins vite. Un petit peu pour rire, vu l'échangeur, nous pouvons considérer que si à chaque fois l'écart se réduit de 10 %, il faudra un temps infini pour arriver à la température souhaitée (0,9)^n n'est j'amais égal à 0 ;o)

Plus sérieusement, et si le poêle annonce 9kW, ne peut on pas penser que au début il est à 3 kW(comme ton exemple) et que plus on avance plus sa puissance augmente afin de faire monter en température l'eau du serpentin pour compenser la perte de puissance ? Je ne sais pas si le débit changera grandement l'échange thermique ?
Et comme déjà dit, mon boiler a une PAC (donc avec serpentin) d'une puissance restituée de 1,2 kW et le temps de chauffe théorique correspond au temps de chauffe pratique à peu de chose près.

Que penser, que penser....
26/03/2012 Vieux  
  46 ans, Hainaut
 
Flubber bonsoir,

Quand je regarde la doc de l'échangeur à serpentin message 25,
il faut 21 à 22 minutes pour augmenter de 50°C 200 litres d'eau
avec une puissance de 33KW. Dans la doc il est annoncé 30 minutes.

On est loin de 5*la constante de temps qui ferait 100 minutes passées.

Booooo
27/03/2012 Vieux  
 
  35 ans, Hainaut
 
Bonjour,

Pour avoir un temps de charge proche de la constante de temps, il faut envoyé de l'eau a plus haute température. Par exemple 80°C dans le serpentin, après la constante de temps 2/3 de la différence initiale est compensée et on a donc presque atteins la température de consigne. C'est presque toujours comme ça que l'on fait.

C'est clair qu'on ne prend pas en compte la stratification dans le ballon, ni le fait que normalement la température ne descend jamais a celle de l'eau de ville sauf si le système est coupe et ensuite relance sans puisage.

Pas si simple ce petit calcul
27/03/2012 Vieux  
 
  59 ans, Hainaut
 
Citation:
Posté par boubanstik Voir le message
Ok c'est très clair, il fallait évidemment prendre en compte que la puissance à considérer est celle de "l'échangeur".
Merci.

Donc si je laisse le circulateur en position 1, pourquoi la chaudière 25KW chauffera plus vite le boiler que la 16KW ?
Certainement parceque la 16kw ne tiendra pas sa température d'eau, elle sera plus base que la 25kw pendant l'échange avec le ballon.
27/03/2012 Vieux  
  46 ans, Hainaut
 
Dans les deux cas je règle la chaudière à 60°C ECS, un débit d'1l/minute à 60°C est largement soutenable par une 16 kw, non?


Avez vous une explication au message 25-27 ?
27/03/2012 Vieux  
  35 ans, Namur
 
Je pencherais pour l'explication du : l'eau n'a pas une température homogène dans le ballon donc la puissance diminue beaucoup moins vite que les 10 % annoncé par Loriot. Le temps est donc augmenté mais pas dans un rapport de 1 à 5. A la limite de 1 à 2. Et la température dans le serpentin ne varierait-elle pas ?
28/03/2012 Vieux  
 
  46 ans, Brabant Wallon
 
Voir aussi le message original. S'il s'agit d'un ballon tampon pur, donc, sans serpentin cela change aussi. On n'est pas limité par l'échangeur, sa surface de contact avec l'ambiant et donc sa capacité à se décharger des calories.

Celle-ci dépend de sa longueur, du diamètre, effectivement de la vitesse du fluide dans le serpentin...

Si, le poêle hydro est raccordé sur un serpentin, où est-il placé par rapport au ballon ?
En bas ou plutôt au milieu ? Cela change complètement le volume à chauffer.

Enfin c'était marrant à suivre, j'ai eu l'impression de retourner au cours ;o)
28/03/2012 Vieux  
  46 ans, Hainaut
 
J'ai été sur pas mal de site de fabricants et à chaque fois que je calcule la constante de temps et la valeur annoncée de chauffe, il n'y a même pas un rapport de deux. Loriot tu parles de 5 ?
30/03/2012 Vieux  
 
  35 ans, Hainaut
 
Je suis fort occupe ces temps ci donc difficile de répondre de manière complète. La constante de temps et la valeur 5x Cte sont des valeurs théoriques dont on se sert pour certains réglages pas uniquement pour chauffer un ballon. il est clair que le temps nécessaire a la montée en température d'un ballon ne vaut pas 5xCte ni meme la constante, l'important était de mettre l'accent sur le fait que c'est l'échangeur qu'il faut prendre en compte. En tenant compte de la stratification, du fait que le ballon ne commence jamais a la température de l'eau de ville car on arrête de puiser quand l'eau nous semble froide et donc pas a 10°, de la température de l'eau dans le serpentin, etc. Je crois qu'on peut dire que en prenant un temps de 1,5xCte on se rapproche de la réalité.

Il est clair que la température varie dans le serpentin donc la puissance délivrée varie au cours du temps
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