Choisir un refroidisseur

[CuteeBee]

Bonjour à tous,

J'espère être sur le bon forum. Auquel cas, me rediriger svp.

Je travaille présentement sur un projet consistant à refroidir l'eau d'un vivier pour homards. Le système est en boucle fermé (recirculation d'eau).

Les données que je possède sont les suivantes:
-Température ambiante: 25°C
-Température de l'eau au démarrage: 22 °C
-Température désirée de l'eau en régime permanent: 5 °C
-Vitesse de refroidissement désirée de l'eau: 0.2 °C/h
-Toutes les infos sur le vivier sont connues (Nombre et dimensions des bacs)

Comment calculer la puissance frigorifique nécessaire du refroidisseur servant à refroidir l'eau pour un tel système?

Merci
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[f6bes]

Bjr à toi,
Tes homards sont de bonnes compositions !
Donc tu veux abaisser ton eau de22° à 5 °en perdant 0.2° par heure.
Ecarts de température=17°
Nombre d'heures nécessaires ( théoriques ) avec perte de 0.2° par heure= 17/0.2= 85 heures (3 jours et demi.)
Va falloir qu'ils soient patient les homards !
Ca c'est sans compter les pertes naturelles de ton eau par échange entre l'air ambiant et l'eau froide.
(on ne connait pas la SURFACE d'échange entre le vivier et l'air ambiant).
Bonne journée

[LPFR]

Bonjour.
Calculez l’énergie que l’eau doit céder pour diminuer sa température de 0,2°C
(Vous avez la masse d’eau et sa chaleur spécifique).
Visiez cette énergie par le nombre de seconde d’une heure. Cela vous donne la puissance à fournir, sans tenir compte des pertes thermiques.

Calculez les pertes par convection (ou plutôt le gain, car l’énergie passe de l’air à l’eau).
C’est le calcul le moins précis. Vous pouvez utiliser les formules utilisées pour les pertes par convection des objets chauds :
Courbe de Macadams:
http://www.ivaldi.fr/calcultherm.html
http://www.radiateur-electrique.org/...-radiation.php
La loi de Mac Adams donne des coefficients de convections approximatifs en fonction de 4 situations:
1- La surface chaude est horizontale et dirigée vers le haut
2- La surface chaude est horizontale et dirigée vers le bas
3- La surface chaude est verticale et de moins de 30cm de hauteur
4- La surface chaude est verticale et de plus de 30cm de hauteur.

On a les coefficients suivants: 1=14.5; 2=7; 3=9.5; 4=11.75 avec chaque coefficient en W/(m².°C).

(Il faudra inverser le cas 1 et 2).

Faites le calcul pour la température finale de 5°C. Une fois arrivé à 5°C c’est cette puissance qu’il faudra fournir.
Pour la phase de refroidissement, il faudra ajouter cette puissance à celle trouvée pour la phase de refroidissement.


Mais n’oubliez pas que c’est un calcul approché. Les courants d’air et les bulleurs (pour l’oxygénation de l’eau) augmentent les pertes (oui ; les gains).
Au revoir.

[CuteeBee]

Merci pour vos réponses.


f6bes la surface d'échange entre le vivier et l'air est connue.
J'ai déjà évalué les gains thermiques apportés par l'air ambiant (convection) et la pièce (rayonnement).

LPFR, pourrais-tu m'expliquer plus clairement ton dernier paragraphe?

"Faites le calcul pour la température finale de 5°C. Une fois arrivé à 5°C c’est cette puissance qu’il faudra fournir.
Pour la phase de refroidissement, il faudra ajouter cette puissance à celle trouvée pour la phase de refroidissement."

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Une fois la température de 5° atteinte, la seule chaleur à enlever c’est celle fournie par la convection.
Mais pour arriver à 5° il faut, en plus, refroidir l’eau.
A+

[CuteeBee]

Ok merci. C'est plus clair.

Je suppose alors que je devrais choisir mon refroidisseur sur la base de la puissance frigorifique la plus grande à fournir (soit pendant la phase de refroidissement). Je me demande alors s'il n'y a pas un risque de "sur refroidissement" à l'atteinte du régime permanent (c'est-à-dire que l'eau continuera de refroidir) étant donné la grande puissance qui sera fournie?

[LPFR]

Re.
Non. Car vous aurez une régulation de température qui gérera la descente et le maintient.
Vous n'avez pas le choix.
A+

[CuteeBee]

Good! Merci

Il s'est avéré qu'après l'installation d'un refroidisseur pour un système du même genre, la température s'est mise à baisser rapidement jusqu'à atteindre une température très basse pendant le démarrage (de 22 °C à 0.1 °C en 19h). Selon vous, quelles peuvent en être les causes?

[LPFR]

Good! Merci

Il s'est avéré qu'après l'installation d'un refroidisseur pour un système du même genre, la température s'est mise à baisser rapidement jusqu'à atteindre une température très basse pendant le démarrage (de 22 °C à 0.1 °C en 19h). Selon vous, quelles peuvent en être les causes?

Bonjour.
Soit il n’y avait pas de régulation de température, soit elle était mal reglée ou en panne.
Comme je vous ai dit, il faut une régulation.
Au revoir.

[f6bes]

En clair....un THERMOSTAT. (et peut etre plusieurs REPARTIS dans le bassin et faire une moyenne) ( de l'électronique à prévoir )
Bon WE

[Resartus]

Bonjour,
Concernant la régulation de température, comme il y a toujours un certain retard entre l'atteinte de la température et la mesure (retard qui peut être aggravé si les capteurs ne sont pas placés à l'endroit qui se refroidit le plus vite), il peut apparaitre des oscillations importantes. On ne peut pas se contenter d'une commande par thermostat tout ou rien, car il faut au minimum prendre en compte la dérivée de la température (le "D" dans les régulations dites PID) pour réduire ou supprimer ces oscillations.
Il faut régler correctement les paramètres de la régulation, mais c'est moins compliqué qu'il n'y parait, car sur la plupart des systèmes vendus aujourd'hui ce réglage se fera tout seul, pendant les premiers cycles de fonctionnement.

[LPFR]

Bonjour Resartus.
Si c’est un groupe frigorifique compresseur-détendeur, il travaille et tout ou rien, et la commande doit se faire en tout ou rien avec même une hystérésis pour ne par cramer le groupe.
Au revoir.

[azizovsky]

Il y'a le régulateur de pression d'évaporation, mais dans une installation frigorifique, il y'a plusieurs régulateurs:
-régulateur de la pression de condensation.
-.............................. ..........bouteille.
-.............................. ..........de démarrage.
-.............................. ...........capacité.
-........
-......

La régulation généralisée

Comme on l'a vu ci-dessus, la régulation de chaque équipement d'une machine frigorifique influence celle des autres équipements en complexifiant fortement l'installation. C'était un problème il y a quelques années. Pour cette raison, les constructeurs de machines frigorifiques ont été amenés à développer des solutions centralisées au moyen de régulateurs capables de gérer une grande quantité de paramètres, d'entrées, de sortie, ...

A l'heure actuelle, on trouve de plus en plus de solutions gérées par des GTC (Gestion Technique Centralisée) ou superviseur à même de surveiller, de réguler, de communiquer avec des régulateurs de tout un parc d'applications frigorifiques imposant.

http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=11672