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Calcul perte de charge, HMT pompe

  1. jrmie

    Date d'inscription
    décembre 2008
    Âge
    28
    Messages
    8

    Calcul perte de charge, HMT pompe

    Bonjour à tous,
    Depuis quelques jours je me documente et lis plusieurs forum sur ce sujet mais j'ai besoin de quelques éclaississements à vous demander.

    Je dois dimensionner une pompe pour un réseau eau chaude 60°C de 200m de tuyauterie en inox 316L, j'ai 22 points de puisage et 45 coudes à 90 degré.
    je me suis fais un fichier excel ou je n'ai plus qu'a rentré mes données pour me sortir mes pertes de charge.
    j'ai calculé mes pertes de charges linéaire (0.97 bar).

    données :
    rho = 983kg/m3
    Vitesse = 1.5m/s
    Diamètre = 38mm
    débit = 6.12m3/h
    rugosité inox = .0015mm

    j'ai plusieurs questions à vous posez :

    Pour mes pertes de charges singulière, j'utilise bien la formule :
    delta P = K*rho*V^2/2
    connaissez vous le K moyen pour un point de puisage (vanne à menbrane) et un coude soudé à 90 degré, j'ai regardé différent site mais les valeurs varient beaucoup ?

    Ce réseau étant fermé, dois-je aussi calculer la perte de charge du à la hauteur manométrique "H" (voir schéma) mais aussi les calculer pour tous les "h" ou est-ce compensé (mon réseau monte puis redescend) ?

    Mon isolation étant de l'inox 316L avec laine de roche (30mm) et coque autour en aluminium. Pour calculer ma température de retour de boucle, la formule ci-dessous est-elle correct
    T°Cret= T°Cdép+ (1-exp((u*L)/(Q*Cc))*(Tambiant*T°Cdep)
    u : conductivité thermique
    Q : débit
    Cc : capacité calorifique eau
    L: longueur réseau

    j'ai pris une conductivité thermique de 0.047 W/m.K, est ce correct pour le type d'isolation prévu ?

    Mon résulat final (HMT pompe = perte de charge total), dois-je l'exprimer en Cme car j'ai trouver cette formule pour calculer la puissance tranmis au fluide :
    P(W/h)=Q(m3/s)*delta P (mCe)*9810

    après je prendrai 60% de rendement pour la pompe puis 90% pour le rendement mécanique comme j'ai déjà lu dans un des forums

    ci-joint schéma simplifié del'instalation
    merci pour votre aide
    cordialement


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    Dernière modification par jrmie ; 13/10/2009 à 17h37.
     


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  2. invite76532345
    Invité

    Re : Calcul perte de charge, HMT pompe

    Bonjour jrmie
    Je ne comprends pas bien le schéma. Si je considère
    j'ai 22 points de puisage
    La boucle n'ayant pas d'alimentation externe va se vider à l'ouverture du premier robinet de puisage et la pompe ne va pas du tout aimer....
    Je pense qu'il s'agit d'un oubli dans la copie/recopie du schéma.
    Une fois l'alimentation établie; quelle est la pression d'alimentation et quel est le débit maxi autorisé au puisage?
    D'autre part, quelle est la température d'entrée de l'eau et quelle est la puissance de l'échangeur ?
    Autrement dit, il faut "un certain temps" pour chauffer cette eau de x° entrée à 60° sortie.
    La question est de chiffrer le "un certain temps".
    Pour le reste, les "montée/descente" s'équilibrent.
    Pertes de charge locales: Voir la P.J. C'est peut être encore une table supplémentaire; elle a déjà fait ses preuves en pré-dimensionnement.
    Nous attendons tous un schéma complet (Une capacité pour réguler "débit/pression" serait peut être la bienvenue....)
    A tout le moins, elle éviterait certainement au circulateur (pompe) d'avoir un point de fonctionnement trop "baladeur" sur sa courbe.

    A bientôt
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  3. jrmie

    Date d'inscription
    décembre 2008
    Âge
    28
    Messages
    8

    Re : Calcul perte de charge, HMT pompe

    bonjour, merci pour la doc avec les coefficients

    oui, il ya un oubli de ma part, le réseau est réalimenté automatiquement avec le réseau eau de ville en fonction du delta P entre mon réseau et le réseau eau de ville.

    En faite, je réalise une pré étude, le réseau actuel (voir schéma) chauffe l'eau de ville à 75°C dans un ballon de 500L et est ensuite refroidi à 15°C avec de l'eau de ville.Et avec ce système, lorsqu'un utilisateur utilise un robinet, il est obligé d'attendre la bonne température donc laisse coulé l'eau présente dans le réseau qui a refroidi, on gaspille l'eau.
    consommation journalière d'eau 2m3.

    Le réseau primaire est chauffé par une chaudière à 90°C.
    l'eau de ville est d'environ 15°C

    Mon but est de savoir si on va réaliser des économies en mettant en place le réseau à l'étude, donc j'ai besoin d'estimer la puissance de la pompe pour connaitre sa consommation électrique, et mes consommations de gaz pour maintenir en température mon réseau.

    le débit souhaité max est de 2m3/h au vanne de puisage.

    Pour l'échangeur, je ne l'ai pas encore dimensionné, on veut une température de 60°C au secondaire, si vous avez de la doc sur la façon de procéder, se sera avec plaisir.

    cordialement
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  4. invite76532345
    Invité

    Re : Calcul perte de charge, HMT pompe

    Bonjour

    Si le débit maximum de puisage est 2m3/h il faut que l'échangeur soit capable d'élever la température de 2m3 d'eau de 15° à 60° en 1 heure, c'est à dire, ramené à 1s, 0.56l de 15° à 60°(delta 45°), soit
    45 x 0.56 = 25 kCal ==> 25 x 4.18 = 104.5 kJ et comme c'est en 1s: 104.5 kW.
    Respectable échangeur.... sans compter la chaudière.
    Le système existant , à priori, fonctionnait, mis à part la mise en température des tuyaux.
    Je pense que la puissance de chauffe était inférieure sur l'existant et que le "tampon" de 500 litres d'eau à 60°C + la vanne 3 voies distribuant de l'eau à 55°avait été calculé pour satisfaire aux besoins des utilisateurs.
    D'après le schéma au #1, la distribution se fait sur deux niveaux.
    J'estime donc que c'est du style décrit dans la PJ.
    Ne serait-ce pas une solution plus économique de conserver ce réseau en ajoutant seulement un petit tube (en rouge) avec une mini pompe pour le tenir en température ?
    Cela affranchirait aussi de l "usine à gaz" de toutes les descentes et remontées.
    A la louche:
    (kCal: unité ancienne bien pratique; quantité de chaleur pour faire varier T° de 1l d'eau de 1K)

    Tuyau 38: 200m x (.0038 x Pi) = 2.39 m2 (2.4) de surface d'échange
    Delta T en régime établi: 5K
    Emission par radiation (moyenne) acier 450 Cal/m2/h
    Réduction par calorifugeage: f = 1/6
    Emission tuyau 38: 450 x 2.4 / 6 = 180 cal/h (~165 Wh)

    Estimation longueur boucle rouge: 40m
    Diamètre 22mm
    Tuyau 22: 40m x (.0022 x Pi) = 0.28 m2 (0.3) de surface d'échange
    Delta T en régime établi: 5K
    Emission par radiation (moyenne) acier 450 Cal/m2/h
    Réduction par calorifugeage: f = 1/6
    Emission tuyau 22: 450 x 0.3 / 6 = 22.5 cal/h (~20.5 Wh)
    Emission totale tuyauterie: 180 + 22.5 = 202.5 (200) cal/h (~182 Wh)
    Débit d'eau correspondant: 200/5 = 40 l/h
    C'est notoirement moins que ce que les constructeurs de pompes de circulation eau sanitaire peuvent proposer.
    Fixons un débit de 0.1m3/h pour entrer dans la gamme existante.
    La perte de charge (estimation rapide sur logiciel dédié) est de l'ordre de 1.1m
    Cela correspond à une "pompinette" de ~40W de puissance.
    Défendu de promouvoir une marque ici.
    Google se fera un plaisir de répondre à une demande " pompe de bouclage ECS" .
    Il faudrait naturellement connaître les longueurs et diamètres exacts exacts .

    A+
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