Frigories

[zalmoxis]

Je cherche une formule de calcul qui m'évite pour le moment une expérimentation un peu compliquée à mettre en oeuvre.

Question:

De l'eau à 14° est pompée dans une nappe phréatique, puis réinjectée dans la même nappe par un puits injecteur situé à 100 m du puits d'extraction. Quelle sera la température de l'eau à l'entrée du puits injecteur ?

En fait, je voudrais savoir combien de frigories ( BTU ?) on peut prendre à ce flux d'eau, en fonction de la température extérieure.
je voudrais aussi que le système soit étanche et "pollution zéro de la nappe" ( pompe en inox- tube en PEHD alimentaire ?)

J'ai identifié un certain nombre de paramètres variables mais je n'arrive pas à les installer dans une formule utilisable pour des calculs théoriques

-Diamètre longueur du tuyau
-Nature du tuyau ( cuivre PEHD ou autre )/-Conductivité thermique
-Vitesse de l'eau dans le tuyau
-Température de l'air autour du tuyau
-Tuyau ventilé par un flux d'air ou pas

Merci d'avance au courageux qui..........

Zalmoxis
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[barda]

La quantité de chaleur récupérable sur un puits ou un forage est directement proportionnelle au débit de l'eau puisée et à la baisse de température qu'elle subit.

Concrètement, et à la louche en tenant compte des pertes inévitables, 1 m3 d'eau restitue 1 kWh par °C (ou K) de baisse de température.

Exemple si tu puises 3 m3 d'eau et que tu abaisses sa température de 4°C, tu auras récupéré 12 kWh (en fait c'est un peu plus, mais il y aura des pertes inévitables); si tu tires 3 m3 à l'heure, tu auras donc une puissance permanente de 12 kW... évite de compter en "frigories" ou en BTU, unités peu utilisées en France, ou désuètes, et qui ne font qu'embrouiller la question.

Après, le diamètre et la longueur du tuyau, la vitesse de l'eau, la température de l'air (généralement, elle est très variable, donc on isole), etc a à voir avec la puissance de la pompe qui assure le débit, mais n'a pas de rapport simple avec la récupération de chaleur. Inutile donc de rechercher des "formules" utilisables, dans le meilleur des cas, elles ne seront pas fiables.

Expose plutôt ton problème concret; la dessus, on pourra calculer et t'aider...

[zalmoxis]

Barda,

Merci pour cette réponse.

J'avais fait ce calcul ( 3 m3/h d'une eau qui perdrait 4°C au passage dans un endroit clos donneraient une puissance de 12KW )
mais je ne suis pas très sur de moi en physique, alors merci pour la confirmation.

Pour être plus précis sur mon problème:

- Je cherche un moyen d' abaisser la température d'une serre ( 100 m de long, volume approximatif 5000 m3) sachant que les moyens
traditionnels fournis par les concepteurs de serres seraient déjà en oeuvre ( ventilation interne, filets-ombrières , aérations diverses
par les flancs et le faîte, système d'eau pulvérisée interne ).

- L'objectif théorique est ambitieux : maintenir une température de 25°C au plus dans la serre, mais sans trop diminuer la luminosité nécessaire
a la végétation, avec une températures externe pouvant dépasser les 40°C sous abri.

- J'avais pensé dans un premier temps à la récupération de calories sur le passage à l'état gazeux d'eau en micro gouttes mais il semble que ce
système fonctionne bien avec de l'air très sec et devient inefficace si le taux d'humidité dans l'air dépasse 60%.

- D'ou l'idée d'utiliser de l'eau souterraine.

- J'avais donc imaginé qu'il faudrait faire deux calculs.

1°/ -D'abord la puissance nécessaire pour abaisser la température, pour comprendre si le projet est complètement irréaliste ou pas. Ceci en partant d'une eau
de nappe a 14°C et sachant qu'il faut empêcher la température de dépasser 25°C, et en considérant que le pompage serait permanent.

2°/ -Si le projet n'est pas complètement irréaliste, un autre calcul pour optimiser le système de pompage - voir si c'est intéressant de baisser la vitesse de
l'eau dans les tubes pour abaisser la température de plus de 4°C pendant la traversée de la serre - estimer l'efficacité de la ventilation sur les tubes échangeurs de température - estimer les limites de la conductivité thermique des tubes si ce sont des tubes de PEHD etc.....

[Did67]

Ton problème va être l'échange eau/air de la serre ! C'est là que cela va "coincer". Pas dans les "frigories" potentielles disponible au niveau de l'eau !

Pour que la serre reste à 25°, avec une surface d'échange très importante, il te faudra remettre l'eau dans le puits à par exemple 20° (et encore !). Avec de simples tuyaux, c'est, à mon avis, sans espoir. Je ne pense pas qu'on puisse "capter" autant de calories avec un si faible écart de température sauf à faire circuler très lentement et donc la puissance de refroidissement disponible va décroitre très vite... Et si tu "accélères", l'eau n'aura pas le temps de se refroidir suffisamment ! Je pense que tu peux commencer par relever des températures au départ et à l'arrivée pour un débit donné... Une sonde thermique t'éclaira plus que des formules qui dépendent de chaque matériaux, nature, épaisseur, surface, etc...

Il te suffit imaginer de chauffer ta serre à 25° avec de l'eau à 30 ou 35° (donc même pas tiède) ! D'un point de vue physique, le problème est exactement le même ! Capter ou rejeter des calories...

[A voir en vidéo sur Futura]

[zalmoxis]

Merci pour ta réponse Did67

[herakles]

D'ou l'idée d'utiliser de l'eau souterraine.

Fais des recherches sur les travaux de Hollmuller Université de Suisse . sur ggogol.. tu y trouveras à coup sûr ton bonheur
Allez , je suis très gentil...https://archive-ouverte.unige.ch/unige:147

En gros se servir de la masse de terre sous la serre (cas d'un échange air-sol ) ou de l'eau (cas du gros réservoir d'eau ) pour contrôler la T° de la serre .
En France on y a pensé pour le chauffage l'hiver, mais cela fonctionne tout aussi bien en sens inverse pour le rafraîchissement ...
http://forums.futura-sciences.com/ha...ml#post3442762

Personnellement , j'ai appliqué le principe des tunnels de galets sous différentes maisons pour réchauffer/rafraîchir la maison en hiver/été
....