Calcul d'économies sur chaudiere fioul

[martinjacob]

Bonjour

J'ai un soucis avec un probleme de chaudiere. En gros j'ai un probleme de fuite sur un bac de pasteurisataion ce dernier doit donc etre allimenté par l'eau de ville a hauteur de 433l/h. le bac doit etre maintenu a une température de 90°C et j'ai pris comme hypothese que l'eau de ville arrivait à une température de 12°C. j'en ai donc deduis la puissance en kW que l'on devait fournir à l'eau pour la chauffer via la formule:

P=Qm*Cp*deltaT

Qm est le débit massique déduit du débit d'eau (kg/s)
Cp de l'eau 4.18 kJ/kg.K
delta T= (90-12) en °C

je trouve une puissance de environ 40kW donc par heure 40kW.h jusque là pas trop de pb!!!!!
Mais là ou ca se complique........ l'eau est rechauffée par de la vapeur à 3 bars produit par une chaudiere à fioul lourd avec une consigne de production à 8 bars on considere que la fuite dure depuis 3 ans si on avait reparé la fuite il y a 3ans quelles auraient été les economies realisées????

Il est possible que certaine infos manquent. mais je ne sais pas comment commencer et donc je ne sais pas quelle infos aller chercher.

Je vous remercie du temps accordé a mon probleme.

martinjacob
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[Tam]

Bonjour,
Qu'en dit le prof qui a donné l'exo ? Peut-être ne peut-il rien dire car il s'agit d'un contrôle...

[barda]

Tu connais l'énergie requise pour compenser cette fuite pendant une heure, et tu ne sais pas comment faire pour la calculer pendant 3 ans?

Rappel: il y a 24 h par jour et 365 jours par an; évidemment, il faut déduire les période d'arrêt s'il y en a...

Et ne pas oublier de multiplier par la pression atmosphérique (en bars)...

[martinjacob]

Merci des vos réponse. Pour vous répondre je suis en stage et mon maître de stage est en déplacement et n'a pas trop de temps cette semaine à me consacrer via mail ou téléphone. Donc système D et Futura-science

[A voir en vidéo sur Futura]

[martinjacob]

Oui effectivement entre-temps j'ai pu récupérer le temps de fonctionnement de la chaudière.
Mais malgré ça j'ai beaucoup de mal a relier la pression avec la consommation de la chaudière en fioul ainsi que la puissance. Et pourquoi me suggère t'il de chercher le prix du fioul?

[barda]

La question de la pression, comme celle de l'âge du capitaine dans les questions pièges, n'a rien à voir avec le problème posé (c'est une simple donnée technique); la seule chose qui importe c'est l'énergie consommée par la chaudière pour compenser la fuite d'eau.

Le prix du fioul a une importance car si tu cherches combien, en trois ans, tu as dépensé de kwh en pure perte, et que tu convertis ces kWh en litres de fuel, tu pourrais t'apercevoir que la perte subie aurait suffit pour changer la chaudière, voire plus...

En gros, on te demande de prouver que réparer ou changer un matériel défectueux est plus économique que laisser un gaspillage perdurer...

[martinjacob]

Tu connais l'énergie requise pour compenser cette fuite pendant une heure, et tu ne sais pas comment faire pour la calculer pendant 3 ans?

Rappel: il y a 24 h par jour et 365 jours par an; évidemment, il faut déduire les période d'arrêt s'il y en a...

Et ne pas oublier de multiplier par la pression atmosphérique (en bars)...

euh..... je suis desolé, je comprends rien pour ce qui est de calculer la somme des pertes sur les 3ans pas de pb (grace a vous) mais pourquoi je devrais la multiplier par la pression?????? je comprends pas.... comment des pertes je remonte a la pression de la chaudiere? comment je les relie??? et comment de la pression de la chaudiere je remonte a la quantité de fioul et donc des economies total realisées???

J'ai vraiment du mal a visualiser le truc je suis dans le noir total et le temps passe et j'avance pas.......

Je vous remercie de vos precieuses reponse ainsi que du temps passé sur mon probleme.

[martinjacob]

bonsoir

J'ai reussi à avoir un peu plus d'info.... alors j'ai le type de chaudiere, la temperature des fumée, le taux d'O₂ dans le burleur et la température d'entrée d'air dans le bruleur......j'ai aussi la longueur et le diametre de la gaine qui relie la chaudiere au bac ainsi que la maniere dont elle est isolée (mais bon ca c'est encore un autre probleme).

avec tout ca est ce que je ne pourrais pas obtenir le rendement de la chaudiere???? comme cela je pourrais determiner la quantité de fioul precise qui a été consommée en 3 ans pour produire une vapeur a 8 bars alors que 3 bars suffisaient? c'est pour cela que je ne crois pas que ces pressions soit là inutilement.... de plus j'ai trouver des table avec la correspondance entre la temperature et la pression puisque l'on considere que nous avons de la vapeur saturante.

je vous remercie pour vos reponses elles m'ont deja été précieuses.

[barda]

Ne mélangeons pas tout...

Mon allusion à la pression atmosphérique était une farce; comme elle est égale à 1, cela n'a aucune incidence; en fait, ça n'a rien à voir avec le problème...

De la même façon, savoir que la pression de la chaudière est 3 ou 8 n'a rien à voir avec le problème... laisse tomber cette donnée.

Ce qui importe:

- quelle énergie est nécessaire pour compenser la fuite d'eau; tu l'as calculée, c'est 40 kWh par heure de fonctionnement (vérifie quand même que ton calcul est exact)

- à combien de litres de fuel correspondent ces 40 kwh, compte tenu du rendement de l'installation (si tu n'as aucune indication de rendement, prend 0,8, ou 0,7); tu devrais trouver quelque chose de l'ordre de un peu plus de 3 litres environ...

- combien d'heures fonctionne l'installation sur 3 ans

La suite est une vulgaire multiplication sans difficulté; et connaissant le prix du fuel, il est facile d'estimer la perte financière liée à la fuite, et de la comparer avec le prix de la réparation.

n.b. laisse tomber le taux d'O2, la température des fumées, le diamètre de la gaine... la seule chose qui importe, c'est le rendement de l'installation, si on te le donne...

[martinjacob]

bonjour

merci de votre reponse.

on ne me donne pas le rendement je suis sensée le determiner via le taux de O₂ la temepérature des fumée et la température de l'air entrant. Enfin je crois.....

[martinjacob]

via la Formule de Siegert:

rendement Chaudiere = 100−(T fumées−Tambiance )⋅[ A2/(21−le taux de O2)+B] en % par rapport au PCI ou A et B sont des constantes determinées en fonction du combustible utilisé.

[martinjacob]

bon encore mieux sur son site Total met a disposition un logiciel de calcul de rendement de combustion en rentrant la Tfumée Tambiante et O2%. donc j'ai le rendement du combustible mais pour remonter au rendement de la chaudiere je fais comment???? est ce que je dois le multiplié par le rendement du bruleur ainsi que celui de la chaudiere?

[le_STI]

Merci des vos réponse. Pour vous répondre je suis en stage et mon maître de stage est en déplacement et n'a pas trop de temps cette semaine à me consacrer via mail ou téléphone. Donc système D et Futura-science

Salut.

Désolé si je ne suis pas très constructif, mais quel est l'intérêt de ce calcul?

Je crois que généralement les stages ont une forte orientation pratique et je ne vois pas quel est l'intérêt de connaître les économies qui auraient pû être réalisées en 3 ans...

Une décision doit-elle être prise en fonction de la somme que tu vas trouver?
Si oui, tu peux déjà calculer la perte minimale due à la fuite en estimant que le rendement du système est de 100%.
C'est le cas le plus favorable, donc si les pertes sont déjà trop importante il ne servira à rien d'aller plus loin dans le calcul.

Un autre point : pour calculer les pertes financières, il faudra que tu prennes en compte le coût du carburant (qui n'est malheureusement pas constant).

[martinjacob]

bonjour l'interet de ce calcul:

Je vais detailler effectivement pour moi c'etait pas claire non plus mais le fait des poster ces questions et grace aux reponses recues j'ai pu me faire une meilleur idée du problème.

C'est pour un audit thermique chez un industriel qui a une chaudiere modulable au fioul.

• 1 er probleme

Cette derniere a pour consigne de produire de la vapeur a 8 bars or une machine necessitant 7bars a été retirer de la chaine de production mais ils n'ont pas modifier les consigne de chauffe de la chaudiere. Alors que 3 bars suffiraient ils continuent de produire de la vapeur à 8 bars et ce depuis 3 ans. d'ou le calcul des pertes financieres qu'entrainent cette surpression.

• 2eme probleme

Toujours sur cette meme installation leur bac de pasteurisation fuit depuis 3 ans et ce dernier est rechauffé par la vapeur issue de la chaudiere. là ou se dernier devrait fonctionner de maniere quasi autonome il est necessaire de lui faire un apport en eau de ville a hauteur de 433l/h

• 3eme probleme

Les gaines dans lesquelles circulent la vapeur sont deja calorifugées mais je dois tout de meme en calculer les pertes. dans le but de chiffrer ces pertes sur une année pour voir si il est necessaire de remplacé le calorifugage.


Tous ces calculs ont pout but de demontrer à l'industriel l'impact financier qu'entrainent tous ces reglages/reparation et donc le convaincre d'y remedier.

Voilà j'espere avoir été assez clair n'hesitez pas si vous avez besoins de plus de precisions

[barda]

Ah, ben c'est un peu plus clair...

1 - il est assez simple de calculer l'énergie nécessaire pour porter de la vapeur d'eau de 3 à 8 bars... cela constituera la perte..

2- la méthode a déjà été exposée

3- il est simple de calculer les déperditions d'une tuyauterie et donc d'évaluer les pertes


Il te manque le rendement de la chaudière, qu'à mon avis tu as peu de chances d'évaluer sérieusement à partir des éléments que tu as évoqué plus haut; le plus simple est de s'adresser au constructeur (ou au document livré avec la machine); à défaut une valeur de 0,8 doit constituer une évaluation d'ordre de grandeur correcte.

[martinjacob]

bonsoir

J'ai obtenu la doc comme vous l'avez suggerer. La chaudiere à un rendement de 91,46%.
pour calculer les pertes je compte utilisé l'enthalpie de la vapeur saturante a 3 et 8 bars et la formule:

P=Qm*delta(h)

le probleme c'est que Qm est le debit de vapeur or je ne le connais pas..... je peux calculer la masse mais....... avec un diagramme enthalpique???? je vois toujours pas....

Je vous remercie du temps que vous m'accordez.

[barda]

Mais, j'y repense, cette histoire de pression, ça ne joue qu'à la mise en température initiale; il faut un peu plus d'énergie pour monter à 8 bars, mais une fois ce niveau atteint, l'énergie perdue pour chauffer les cuves reste la même...

Donc, sauf si il y a des arrêts et allumages très fréquents, ça n'a qu'une incidence très limitée sur la consommation totale...

[le_STI]

Je me suis fait la même réflexion mais je ne connais pas le principe du chauffage par la vapeur.

La vapeur (et les condensats éventuels) circule-t-elle en circuit fermé ?

En tous cas, il devrait y avoir plus de perte à travers l'isolant des conduites (la vapeur à 8 bars étant plus chaude qu'à 3bars).

[martinjacob]

Alors pour vous répondre je viens de chiffrer le tout et par an avec le prix du fioul actuel cela représente tout de même la bagatelle de 30 000 euros sans compter les pertes de ligne.....

[barda]

Ah...

Voila déjà un ordre de grandeur intéressant... reste à voir si rien n'a été oublié, d'important j'entends...