Calcul de pertes de chaleur de l'eau

[inviteb6c2e93a]

Bonjour,
ceci est mon premier post. Je cherche à calculer la perte en chaleur d'un bassin d'eau ouvert.

Voici, jusqu'à présent, ce que j'ai trouvé:

Q (quantité de chaleur) = masse x chaleur spécifique x deltaT (temp.voulue-temp.départ)

Je ne connais pas les unités à utiliser, ni la provenance de "chaleur spécifique".

Je comprends que le calcul ici est un peu simplet, mais il semble parfait pour mon utilisation. Comment résoudre ceci?

Note:J'assume que:

• Q sera en BTU;
• masse sera en lbs (livres);
• chaleur spécifique sera en °C;
• deltaT sera en °C.

Est-ce que ceci semble correct?

[invite71e3cdf2]

c'est bien de la convection ?
donc utilises la loi de Newton :

[inviteb6c2e93a]

Merci de la réponse... mais je ne suis pas suffisamment calé en la matière pour même lire ce que je vois maintenant. Pourriez-vous expliquer en détail la formule, et surtout me dire quelles sont les unités utilisées pour chaque valeur?
Merci (en passant, je suis aussi un fan de Chuck... mais bien entendu, Chuck n'a pas de fans, il n'a que des ennemis qui sont décédés.)

[invite61c21e86]

ah les BTU....
Je serai toi, je travaillerait totu d'abord en unite SI.

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb6c2e93a]

J'ai eue la même idée... je préfère le SI, mais je ne connais toujours pas les unités à utiliser. Si je dois me servir d'autre chose (BTU ou autre), alors sans problème, je peux faire des conversions.

Quelqu'un expliquez-moi cette satanée formule!!

[invite61c21e86]

ca doit plus trop se faire les chaleurs massiques en BTU!

[inviteb6c2e93a]

ca doit plus trop se faire les chaleurs massiques en BTU!

Bien que j'apprécie que quelqu'un lise mon post, avec ce genre de commentaire je n'avance pas du tout. SVP, si vous avez quelque chose d'intéressant à me fournir, ne vous gênez pas - sinon, je préfèrerais que vous vous absteniez de commentaires comme ceux-ci, inutiles.

Merci!

[invite61c21e86]

beh tu prends 4,18 pour la chaleur de l'eau, tu as quelle masse et quelle temperature?

[inviteb6c2e93a]

beh tu prends 4,18 pour la chaleur de l'eau, tu as quelle masse et quelle temperature?

4,18 serait la chaleur massique de l'eau?
En fait, les deux valeurs que tu demandes sont des variables, dans un fichier Excel. Alors comment est-ce que je ferais ce calcul - et est-il approprié pour mon problème?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Travaillez toujours en unités SI, même si vous devez donner les résultas dans d'autres unités. Vous le convertirez à la fin.
Les pertes de chaleur sont dus à la convection, et l'on peut supposer quelles sont proportionnelles à la différence de température entre l'eau et l'air et à la surface exposée. Le tout c'est connaître le coefficient de proportionnalité 'h' de la formule. Il dépend de l'orientation de la surface. Je ne les connais pas, désolé. Mais je suis sur que dans ce forum il y a des membres qui les connaissent.
La lecture de la formule d'Infra_red est: la quantité de chaleur Q perdue pendant un temps t est:
Q= A S (Te-Ta) t
A est le coefficient à trouver (que je ne connais pas). S la surface. Te et Ta les températures de l'air et de l'eau et 't' le temps pendant que cela se passe.
Comme vous avez deux surfaces differentes il faut ajouter les deux morceaux:
Q= (A1 S1 + A2 S2) (Te-Ta) t
Cette formule n'est valable que pendant un temps court pendant lequel on peu considérer que la température de l'eau n'a pas changé. Si le temps est long il faut écrire une équation plus compliqué (différentielle) et la résoudre.
Mais ce n'est qu'une fois le résultat obtenu par l'équation dont je viens de parler, que vous pourrez utiliser la formule que vous avez trouvé. En fait, le problème complet se résout en "mélangeant" les deux équations.
Peut-être que si vous donnez votre problème complet, une âme charitable vous fera le calcul.

Au revoir.

[invite61c21e86]

il a utilise le mot chaleur et non puissance.

donc si il veut (je crois que j'ai compris) connaitre "combien il faut chauffer" l'eau pour que la temperature reste constante, la OK pour ta formule.

Le probleme du taux de convection et qu'il va varier bcp avce peu de vent (genre x 10). je vais pas dire que le calcul est caduque est inutile, mais si si il s'agit d'une piscine exterieure.

[inviteb6c2e93a]

Peut-être que si vous donnez votre problème complet, une âme charitable vous fera le calcul.

Alors voici (et merci pour les explications):

Je suis à calculer la consommation d'un spa. Je cherche les forumles parce que je dois les incorporer dans un outil informatique qui servira à calculer la conso de spas de gens qui viennent me consulter.

J'ai résolu le problême de la conso des pompes à massage, de la pompe à flitration, de l'ozonateur, mais il me reste encore la consommation due au chauffage de l'eau.

J'ai déjà une partie du problème de réglée: j'ai trouvé la formule pour calculer combien d'énergie nécéssitera le chauffage d'un litre d'eau, partant d'une température t_d pour se rendre à la température finale t_f. Mais comme j'ai dit, ce n'est qu'une partie du problême: j'ai aussi besoin de savoir combien d'énergie nécéssiteront:

• la maintenance de la température lors d'une baignade durant x heures;
• la maintenance de la température de l'eau lors des périodes de grand froid (la température extérieure qui descend sous-zéro nécéssite le chuaffage de l'eau à environ 5°C).

Je dois aussi me baser sur plusieurs hypothèses simplificatrices:

• je dois oublier la surface de contact du spa, et me servir plutôt du volume d'eau pour calculer la perte de chaleur et la durée de ces pertes;
• le système dans lequel évolue le spa est parfait (pas de variations de température durant le mois);
• l'isolation de tous les spas sera basée sur une moyenne, par exemple 4mm d'uréthane sur 5 des 6 surfaces du volume fait en fibre de verre;
• tous les spas sont couverts durant le temps où ils ne sont pas utilisés.

Mon problème est que je ne sais pas s'il est bon ici de calculer la déperdition de chaleur pour en arriver à la consommation annuelle. Je me suis laissé dire qu'il serait mieux d'appliquer tout simplement un coefficient qui ferait en sorte que la consommation électrique dùe au chauffage de l'eau du spa changera de mois en mois.

Je crois bien être sur la bonne voie, mais si quelqu'un a des idées, ne vous gênez pas!
Merci

[invite61c21e86]

alors les pertes, ca devrait etre :

P = surface expose a l'air (m2) x coeffconvection x (Teau - Tair)

et pour le coeff tu prends 30 (on va dire que l'air est agite)

voili

[inviteb6c2e93a]

alors les pertes, ca devrait etre :

P = surface expose a l'air (m2) x coeffconvection x (Teau - Tair)

et pour le coeff tu prends 30 (on va dire que l'air est agite)

voili

La formule, c'est merveilleux, merci!
Pour ce qui est du coefficient, je ne suis pas sur de bien saisir: dans ma tête, le coefficient serait quelque chose qui multiplierait la dépense durant l'hiver, donc en supposant qu'on a une dépense calculée sur 12 mois séparés, le coefficient varierait de mois en mois, pas vrai?

[invite61c21e86]

Tair = Tmoyenne vers chez toi....

Mais 30 c'est un peu bcp, tu peux choisir entre 10 et 30 en fait, ca depend du vent qu'il y a sur ton spa!!

10 = pas bcp de vent (pas du tout meme)
30 = bonne brise.

Donc ca varie bcp, pas facile de donner une estimation!

[invite61c21e86]

La c'est du joule.

PAr contre tu peux negliger la surface interieure, ne considere que celle de l'eau/air.

Tu fais les calculs et tu prends totu pour une heure.

[inviteb6c2e93a]

Tair = Tmoyenne vers chez toi....

Mais 30 c'est un peu bcp, tu peux choisir entre 10 et 30 en fait, ca depend du vent qu'il y a sur ton spa!!

10 = pas bcp de vent (pas du tout meme)
30 = bonne brise.

Donc ca varie bcp, pas facile de donner une estimation!

Encore une fois, je ne suis pas certain de suivre... où est-ce que j'applique ce coefficient dans la formule?

Par exemple, devrais-je faire P=surface*coefficientdeconvect ion*(Tf-Td), et ensuite multiplier par 30? Ça me donnera un nombre de joules x 30, non?

Je ne saisis pas comment appliquer ce coefficient de 10 ou de 30.

[inviteb6c2e93a]

alors les pertes, ca devrait etre :

P = surface expose a l'air (m2) x coeffconvection x (Teau - Tair)

et pour le coeff tu prends 30 (on va dire que l'air est agite)

voili

Autre chose: le P, il sera mesuré en quoi? kWh? ou en Joules?

[inviteb6c2e93a]

Alors voici (et merci pour les explications):

Je suis à calculer la consommation d'un spa. Je cherche les forumles parce que je dois les incorporer dans un outil informatique qui servira à calculer la conso de spas de gens qui viennent me consulter.

J'ai résolu le problême de la conso des pompes à massage, de la pompe à flitration, de l'ozonateur, mais il me reste encore la consommation due au chauffage de l'eau.

J'ai déjà une partie du problème de réglée: j'ai trouvé la formule pour calculer combien d'énergie nécéssitera le chauffage d'un litre d'eau, partant d'une température t_d pour se rendre à la température finale t_f. Mais comme j'ai dit, ce n'est qu'une partie du problême: j'ai aussi besoin de savoir combien d'énergie nécéssiteront:

• la maintenance de la température lors d'une baignade durant x heures;
• la maintenance de la température de l'eau lors des périodes de grand froid (la température extérieure qui descend sous-zéro nécéssite le chuaffage de l'eau à environ 5°C).

Je dois aussi me baser sur plusieurs hypothèses simplificatrices:

• je dois oublier la surface de contact du spa, et me servir plutôt du volume d'eau pour calculer la perte de chaleur et la durée de ces pertes;
• le système dans lequel évolue le spa est parfait (pas de variations de température durant le mois);
• l'isolation de tous les spas sera basée sur une moyenne, par exemple 4mm d'uréthane sur 5 des 6 surfaces du volume fait en fibre de verre;
• tous les spas sont couverts durant le temps où ils ne sont pas utilisés.

Mon problème est que je ne sais pas s'il est bon ici de calculer la déperdition de chaleur pour en arriver à la consommation annuelle. Je me suis laissé dire qu'il serait mieux d'appliquer tout simplement un coefficient qui ferait en sorte que la consommation électrique dùe au chauffage de l'eau du spa changera de mois en mois.

Je crois bien être sur la bonne voie, mais si quelqu'un a des idées, ne vous gênez pas!
Merci

Pera, si jamais tu n'as pas lu la description longue du problème, STP!

[invite6dffde4c]

Alors voici (et merci pour les explications):

Je suis à calculer la consommation d'un spa. Je cherche les forumles parce que je dois les incorporer dans un outil informatique qui servira à calculer la conso de spas de gens qui viennent me consulter.

J'ai résolu le problême de la conso des pompes à massage, de la pompe à flitration, de l'ozonateur, mais il me reste encore la consommation due au chauffage de l'eau.

J'ai déjà une partie du problème de réglée: j'ai trouvé la formule pour calculer combien d'énergie nécéssitera le chauffage d'un litre d'eau, partant d'une température t_d pour se rendre à la température finale t_f. Mais comme j'ai dit, ce n'est qu'une partie du problême: j'ai aussi besoin de savoir combien d'énergie nécéssiteront:

• la maintenance de la température lors d'une baignade durant x heures;
• la maintenance de la température de l'eau lors des périodes de grand froid (la température extérieure qui descend sous-zéro nécéssite le chuaffage de l'eau à environ 5°C).

Je dois aussi me baser sur plusieurs hypothèses simplificatrices:

• je dois oublier la surface de contact du spa, et me servir plutôt du volume d'eau pour calculer la perte de chaleur et la durée de ces pertes;
• le système dans lequel évolue le spa est parfait (pas de variations de température durant le mois);
• l'isolation de tous les spas sera basée sur une moyenne, par exemple 4mm d'uréthane sur 5 des 6 surfaces du volume fait en fibre de verre;
• tous les spas sont couverts durant le temps où ils ne sont pas utilisés.

Mon problème est que je ne sais pas s'il est bon ici de calculer la déperdition de chaleur pour en arriver à la consommation annuelle. Je me suis laissé dire qu'il serait mieux d'appliquer tout simplement un coefficient qui ferait en sorte que la consommation électrique dùe au chauffage de l'eau du spa changera de mois en mois.

Je crois bien être sur la bonne voie, mais si quelqu'un a des idées, ne vous gênez pas!
Merci

Bonjour.
-Pour maintenir la température le calcul est le même: il faut fournir autant d'énergie que les pertes par convection.
-Pour les périodes de grand froid. Si la température de la salle reste la même, les pertes restent les mêmes. Si c'est une période de fermeture et que seul le maintient hors-gel est nécessaire, les calculs sont encore les mêmes mais la température de l'air et celle de l'eau seront différentes. Si le spa n'est pas en contact avec l'extérieur mais avec l'intérieur de la salle, que de toute façon doit être hors gel (ne serait-ce qu'à cause des tuyauteries), l'eau restera à la même température que le reste et ne demandera d'apport supplémentaire.
- les pertes d'énergie ne dépendent pas du volume mais de la surface. La seule hypothèse que vous pouvez faire dans ce sens est de dire que la forme du spa est fixe. Donc, une fois le volume donné, on peut calculer la surface.
- Si les spa sont isolés par une couche d'isolant. Il faut en tenir compte. Les formules que nous vous avons données ne s'appliquent pas directement, car la température qui compte n'est pas celle de l'eau mais celle de la surface extérieure des isolants, laquelle dépend de la température de l'eau, de celle de l'ait et du coefficient de convection. Le problème est un peu plus compliqué.
-Il faut faire un autre calcul quand les spas sont couverts. Comme précédemment, la température qui compte est la température extérieure du couvercle, qui dépend de la température de l'eau, des caractéristiques isolantes du couvercle, etc., etc.

La capacité thermique moyenne (0°-100°) de l'eau en SI est de 4190 joules/kg.

La morale de tout cela est que vous ne pouvez pas utiliser une simple formule. Il faut faire le calcul correct. Et cela demande du travail.
Au revoir.

[invite61c21e86]

La morale de tout cela est que vous ne pouvez pas utiliser une simple formule. Il faut faire le calcul correct. Et cela demande du travail.
Au revoir.

tu utilises pas Q = h S (Teau - Tair) pour calculer les pertes par convections toi?

Tu te lances dans de la CFD?

comment fais-tu?

[invite6dffde4c]

tu utilises pas Q = h S (Teau - Tair) pour calculer les pertes par convections toi?

Tu te lances dans de la CFD?

comment fais-tu?

Re.
Pas quand il y a un isolant entre les deux.
A+

[invite61c21e86]

tu veux parler pour quand il est recouvert?

formule toute bete, suffit juste de connaitre l'isolant, non? a noter que l'air si il reste une couche sera egalement un tres bon isolant.

Par contre, faut connaitre les Tjour et Tnuit alors dans ce cas.

[invite01087e88]

Bonjour,

Je pense que pour résoudre ce problème par le calcul, il convient de bien isoler le système que l'on considère, et de considérer ses pertes et ses gains de flux thermiques.

Considérons le volume d'eau à une température supposée uniforme (si l'on veut avoir le champs de température de l'eau, il faut passer en CFD, mais je ne crois pas que cela soit utile ici).
Cette eau perd de la puissance thermique :
- par convection naturelle avec l'air en surface : en supposant que la température de l'air est constante et uniforme. Prenons un h à 30 W/(m².K) en convection naturelle (ie : pas de vent). S est la surface libre du bassin.
- par convection naturelle avec les parois laterales et avec le fond du bassin. La formule est la même : en supposant la température des parois comme étant constante et uniforme sur le fond et les parois, S étant la surface du fond ou des parois, et en prenant cette fois-ci un h de 10 W/(m².K).
- on néglige les effets radiatifs.
La somme de toutes ces pertes, à , et données devrait te fournir la puissance en W nécessaire pour équilibrer le système, c'est à dire pour que reste constante.

A+

RAvjul

[invite01087e88]

Salut,

En principe avec toutes les infos données par les uns et les autres sur ce fil de discussion, tu devrais être en mesure de faire les calculs nécessaires.
Le souci c'est qu'ils demandent un peu de temps : pour être très franc, le sujet que tu proposes ressemblerait à un petit sujet de stage pour un étudiant en 3ème année, et pourrait même faire l'objet d'une ou deux simus en transitoire qui pourraient t'aider ! Sur un forum, c'est un peu délicat dans la mesure où l'on peut te donner des indications sur la manière de résoudre ton problème, mais cela devient difficile de le résoudre à ta place quand le sujet est aussi complexe ; moi personnellement, je n'en ai pas le temps en plus du boulot !
Aurais-tu la possibilité d'embaucher un stagiaire pour t'aider sur ces calculs ? C'est l'été ; un jeune qui cherche quelque argent pour ses vacances, cela peut se trouver ! L'avantage c'est que ce serait plus pratique de travailler avec lui directement plutôt que de passer par un forum, en termes de réactivité...

A+

Ravjul