Calcul puissance des radiateurs après baisse de température

[megara67]

Bonsoir tout le monde !

J'ai une question concernant mon projet de fin d'études portant sur le chauffage d'un lycée que voici:

Le lycée est équipé de radiateurs prévu pour un régime 75°/65°, ces radiateurs ont une pente n de 1,3; la température de consigne pour chaque pièce est de 20°C.
Si j'alimente mes radiateurs en 55°/45° au lieu de 75°/65° comme c'est le cas dans la norme EN 442, la puissance de mes radiateurs va globalement diminuer de:
((55-45)-20)/((75-65)-20))^1.3 = 0.51 environ. Avec le régime de température 55°/45° la puissance délivrée par les radiateurs va donc diminuer de moitié si j'ai bien compris jusque là.
Y'a-t'il alors encore un moyen de chauffer convenablement mon lycée avec ces mêmes radiateurs en 55°/45° ? J'avais pensé à doubler le débit les traversant mais j'ai l'impression que cela ne fera qu'abaisser la température de retour du radiateur.

Cordialement,

Johann
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[benlamb]

Bonsoir,

Il faut isoler !

[megara67]

Donc doubler le débit n'aura aucun intérêt point de vue puissance délivrée par le radiateur ?
Le lycée est malheureusement déjà construit ! D'un point de vue circuit de chauffage la seule solution serait de changer les radiateurs par des radiateurs basse température pouvant délivrer une puissance égale aux anciens en régime 55/45, c'est ça ?

[cornychon]

Bonjour,

La puissance des radiateurs est directement liée au ΔT air/eau et aux surfaces d’échanges.

Que faire ?

- Soit doubler le nombre de radiateurs de la catégorie existante,
- Soit revenir à la temperature d’eau précédente,
- Soit doubler l’isolation des bâtiments pour augmenter par deux la résistance thermique globale air-int/air-ext

[A voir en vidéo sur Futura]

[Thard]

D'accord avec Cornychon, mais je compléterai sa réponse par :

"Soit en augmentant la taille des radiateurs."

La réponse est oui et non pour le débit, je t'explique, ça t'aidera peut être pour ton projet :

calcule de puissance:

P= puissance en kW
Qv = débit volumique en m3/h
C = chaleur massique en kJ/kg °C
ΔT = différence de température entré/sortie échangeur en °C

P=Qv*C*ΔT

Si tu réduit ΔT la puissance va forcement baisser, tu veux donc la rehausser en augmentant le débit.

calcule du débit :

Qv = débit volumique en m3/s
s = section de passage en m² (la plus petite sur ton circuit de ton radiateur, du départ au retour de ta chaudière)
v = vitesse du fluide en m/s

Qv = v*s

Comme tu ne peux pas modifier la section de la tuyauterie à l'intérieur de ton radiateur, tu es obligé d'augmenter la puissance de ta pompe pour accélérer la vitesse de ton eau pour accroître ton débit.
Problème : si tu augment la vitesse, l'eau passera moins de temps a échanger sa chaleur avec l'air ambiant, ce qui va engendrer plus de pertes d'énergie sur le trajet... pas terrible.

Je pense que les meilleurs solution sont : soit d'augmenter le nombre de radiateurs, soit d'augmenter la surface d'échange des radiateurs (voir les deux )

[Thard]

D'accord avec cornichon, mais je compléterai sa réponse :

Soit en augmentant la taille des radiateurs.

La réponse est oui et non pour le débit, je t'explique, ça t'aidera peut être pour ton projet :

calcule de puissance:

P= puissance en kW
Qv = débit volumique en m3/h
C = chaleur massique en kJ/kg °C
ΔT = différence de température entré/sortie échangeur en °C

P=Qv*C*ΔT

Si tu réduit ΔT la puissance va forcement baisser, tu veux donc la rehausser en augmentant le débit.

calcule du débit :

Qv = débit volumique en m3/s
s = section de passage en m² (la plus petite sur ton circuit de ton radiateur, du départ au retour de ta chaudière)
v = vitesse du fluide en m/s

Qv = v*s

Comme tu ne peux pas modifier la section de la tuyauterie à l'intérieur de ton radiateur, tu es obligé d'augmenter la puissance de ta pompe pour accélérer la vitesse de ton eau pour accroître ton débit.
Problème : si tu augment la vitesse, l'eau passera moins de temps a échanger sa chaleur avec l'air ambiant, ce qui va engendrer plus de pertes d'énergie sur le trajet... pas terrible.

Je pense que les meilleurs solution sont : soit d'augmenter le nombre de radiateurs, soit d'augmenter la surface d'échange des radiateurs (voir les deux )

[Larzacien]

bonjour, On n'est pas obligé de virer les radiateurs pour les remplacer par des plus gros, mais on peut en rajouter un autre identique pour chacun d'entr'eux, ça revient au même que d'en mettre des plus gros.

Bon, ce n'est qu'un devoir, et ce ne sera pas forcément mis en pratique, du moins dans l'immédiat.

Si on a de l'eau moins chaude, il faut plus de surface pour émettre de la chaleur.
Par exemple, un plancher chauffant, c'est une sorte de grand radiateur qui fait toute la surface du sol, c'est pour cela qu'on ne fait circuler de l'eau qu'à 27 ou 28° maximum.

Et bien sûr en isolant, on réduit les besoins énergétiques du bâtiment, donc on peut diminuer la température des radiateurs tout en ayant le même confort.

[megara67]

Merci beaucoup pour votre aide !

Je me posais encore une question pour le dimensionnement des radiateurs, quels sont les étapes ? D'abord on définit la puissance à installer avec les déperditions de la pièces, puis on choisit un deltaT, puis on calcule le débit correspondant ? Y a t'il des critères pour le choix du deltaT ? J'ai lu que généralement on le prenait égal à 10 ou à 15.

[Thard]

On commence d'abord par faire un bilan de déperdition thermique de chaque pièces (dans la théorie, en réalité on utilise des coeff en fonction de l'année de fabrication de la maison et du type d'isolation), ensuite on choisit le type de générateur (pompe a chaleur, condens, atmo....) et sa puissance. Et c'est en fonction de celui-ci qu'on choisit le type d'émetteur (radiateur, plancher chauffant, ventilo-convecteur...).

Pour le réglage de la température, on fait un premier réglage sur la chaudière en fonction du type de régulation (sonde extérieure, thermostat d'ambiance, aquastat ....) ensuite un équilibrage des radiateurs sera nécessaire (pour éviter d'avoir un radiateur qui récupère toute la chaleur au détriment des autres) et pour finir le client affine la température au robinet (manuel, thermostatique...).

On ne choisit pas vraiment le ΔT car il se fait de lui même naturellement après avoir fait ces réglages.