Maintenir un bassin à T° constante en cas de panne secteur.

[zx123]

Bonjour, Dans le cadre d'une expérience à petite échelle, nous avons besoin de maintenir un bassin 20l max à température constante de 65° min. en cas de panne de secteur 220v ( Belgique-Ardennes). Un dispositif connecté à la ligne téléphonique avertit de la panne ce qui donne à la personne un laps de temps d'au moins 1/2 heure pour rentrer et lancer le groupe de 2500W. (Un onduleur UPS n'est pas utile, l'autonomie est trop court : 20 minutes maximum pour un appareil de 300 €). On utilise une résistance de 1000W max avec un bouton gradué de 1 à 7 (210°C) et couplé à un thermostat. Je pense qu'un contacteur 20A placé dans le coffret ( 220v) pourrait basculer sur un convertisseur 12-220v 1500 W et une batterie à décharge lente de 130AH pourrait alimenter la résistance (principe d'une plaque cuisson de 1000 watts sur position 2 /60°C). Il y aura un raccordement à la terre et un fusible sur la ligne si le convertisseur n'en possède pas. Le*thermostat = très courtes et faibles sollicitations, par intermittence, qlqs secondes pour maintenir T° dans le bassin, mais on ignore ce que pompe la résistance. Le but de l'opération consiste à trouver le meilleur moyen pour empêcher le bassin de refroidir, c'est l'enjeu dramatique. Il existe du matériel coûteux bien entendu, et très fiable mais qui ne se justifie pas actuellement dans le cadre d'une expérience. Après, en fonction des résultats. Je vous remercie d'avance pour vos avis et conseils, ils sont bienvenus. Belle journée à vous*!
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[DAUDET78]

Bonjour zx123 et bienvenue sur FUTURA

On utilise une résistance de 1000W max avec un bouton gradué de 1 à 7 (210°C) et couplé à un thermostat.

Je pense que ta résistance de 1kW est fortement trop puissante

Le*thermostat = très courtes et faibles sollicitations, par intermittence, qlqs secondes pour maintenir T° dans le bassin,

Ce qui corrobore ma réponse précédente !

mais on ignore ce que pompe la résistance

.1kW ! Mais par contre tu ne connais pas le temps de fonctionnement .
Ca se mesure avec un Wattmètre à 25€ . Une heure de fonctionnement ... et tu as une idée de la puissance réelle nécessaire

Une fois ce bilan énergétique fait, on pourra causer des solutions .

PS : ma boule de cristal pense qu'avec 250W, tu fais papa/maman

[zx123]

Merci pour la réponse.
"la résistance de 1kW trop puissante", en effet, on envisage d'obtenir le même résultat avec du matériel moins puissant, on a demandé des devis, mais dur dur pour les réponses, les vacances aidant... - c'est vrai qu'on pose un problème. On a aussi commandé le multimètre. On mesurera et je posterai les résultats bien sûr. (Par contre, je suis sûrement lourd, mais je n'ai pas bien compris le sens de faire "papa/maman avec 250W" Si quelqu'un connait un meilleur moyen de maintenir le bassin à T° avec un système moins puissant, je suis preneur. On a même envisagé une seconde résistance moins forte pour empêcher le refroidissement...

[RomVi]

Bonjour

La solution la plus simple serait probablement de calorifuger ce bassin, est-ce une éventualité ?
Pour calculer la puissance de chauffe on peut faire une estimation à partir de la taille du bassin, de la nature de ses parois et de son taux d'évaporation.

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAUDET78]

On a aussi commandé le multimètre.

Le Wattmètre ??????

bien compris le sens de faire "papa/maman avec 250W"

Ca veut dire qu'avec 250W, ça marche très bien ...... comme papa avec maman !

[bobflux]

Eh ben si tu gardes ta résistances mais que tu utilises un converto 12/110V chinois de chez ebay, tu auras une puissance de 250W...

Sinon, pas besoin de wattmètre dans un premier temps, tu peux estimer à la main le rapport cyclique de fonctionnement de la résistance avec un témoin lumineux de fonctionnement et un chronomètre...

[zx123]

Bonjour et merci, Daudet 78.
Difficile pour moi de mettre tous les paramètres en équation pour le choix de la résistance de puissance adéquate.
Trouve-t-on de telles résistances dans le commerce, et si oui, garantissent-elles la température? 250 W sur du 220v donnerait 1,14 A et 194 ohms, mais sans certitude. On évolue nettement au dessus avec les 1000W. La bac métallique mesure +/- 30 cm de haut et 40 cm de diamètre, la surface exposée à l'air est de 0,13 m², la T° ambiante varie entre 15° et 20° C, le milieu est stable, la T° peut fluctuer de qlqs degrés..."donc euh voilà, quoi" comme dirait l'autre... Encore merci pour l'aide et belle journée!

[zx123]

Bonjour, et merci Bobfuck! Pourrais-tu préciser ton idée en qlqs mots afin que je puisse "voir", ton "converto 12/110V chinois"- oups - ne risque-t-il pas de bousiller la résistance? il devrait tourner en permanence tout de même. Pas question de risquer un incendie, mais bon, ne soyons pas alarmiste. Ce système exige de nouveau des calculs.

[zx123]

Bonjour et merci RomVi- la surface doit être exposée à l'air (0,13m²) , je ne pensais pas que ça nécessitait un calorifugeage, mais comme la T° ambiante du local diminue en hiver, je vais l'envisager. Le bac cylindrique est en métal, 30 cm de haut, base +/40cm. (L'expérience se poursuivra en testant d'autres matériaux dans le bac, à ce moment sans évaporation.) La température peut fluctuer de qlqs degrés, 5° max, ça passe. Belle journée!

[DAUDET78]

ton "converto 12/110V chinois"- oups - ne risque-t-il pas de bousiller la résistance?

Pourquoi ? Il alimente une résistance avec 110 au lieu de 230, donc avec une tension moitié . La résistance dissipe quatre fois moins !

il devrait tourner en permanence tout de même.

C'est pour faire un test ! vu que tu n'as pas de 250W !

Ce système exige de nouveau des calculs.

NON ...
De nouvelles mesures !
Tu as aussi une solution pour passer à 500W : mettre une diode 1N4004 en série avec le fil de la résistance.

De toutes les façons, si tu penses passer par une batterie tampon, il faut passer un jour sur une résistance de chauffage alimentée en 12V

[RomVi]

Bonjour et merci RomVi- la surface doit être exposée à l'air (0,13m²) , je ne pensais pas que ça nécessitait un calorifugeage, mais comme la T° ambiante du local diminue en hiver, je vais l'envisager. Le bac cylindrique est en métal, 30 cm de haut, base +/40cm. (L'expérience se poursuivra en testant d'autres matériaux dans le bac, à ce moment sans évaporation.) La température peut fluctuer de qlqs degrés, 5° max, ça passe. Belle journée!

Pour maintenir la température il te faut environ 0.13m² * U * (t° eau - t° local)
Sans autre précision sur la nature de ce métal je prend un coefficient U de 7W/m²K (on peut osciller de 5 à 10 environ, selon la nature du matériau). Pour une température d'eau de 65°C et un local à 20°C il faut apporter environ 40W.

Toutefois il doit y avoir une erreur dans ton calcul de surface, pour un cylindre de 30cm * 40cm on devrait plutôt trouver 0.628m², ce qui porte la puissance nécessaire à 200W environ.
Avec un petit isolant type isolant mince tu dois pouvoir diviser cette puissance par 2 facilement.

[zx123]

Merci pour cette réponse, pour la petite histoire, j'ai contacté pas mal d'entreprises et d'électriciens dans le pays ces derniers jours, ma note de téléphone sera carabinée, je fais choux blanc, aucun ne peut m'expliquer ça - Certains m'envoient carrément sur les roses ou de Pilate à Hérode because "y a du monde au comptoir"- "Y n'est rien marqué sur la boite" - "c'est quoi une résistance chauffante blindée?" (y a pire que moi!) - " je suis débordé, là", etc...traduction : Va voir Adèle! On m'évite comme un lépreux, on dirait que je pose un problème dont ils ne veulent pas entendre parler. Amazing! Je pense que je vais devoir attendre le retour de vacances de l'électricien - en fait, le problème est simple dans la mesure où cette résistance chauffante blindée de 250W (ou même 500 W) avec un bouton gradué couplé à un thermostat pour produire une T° de 40° à 100° EXISTE, or on n'en trouve pas - je me dis que ça ne consomme peut-être pas assez, pas rentable, " non m'sieur, on n'a pas, ça commence à 1000W" - Je sens que je deviens complotiste - j'ai même pensé la faire fabriquer par la NASA. Non mais attend, on est bien au XXIe siècle? C'est vrai aussi que je suis en Belgique. ok. ...Ceci dit, je viens d'apprendre que le courant vient d'augmenter de 30 euros par an. Et vlan! Pourquoi pas 200? Ca marcherait aussi. J'ai besoin d'une sieste!

[DAUDET78]

pour produire une T° de 40° à 100° EXISTE, or on n'en trouve pas -

En language étudiant, ça s'appelle une "biroute chauffante" :
https://www.amazon.fr/Lagrange-11990.../dp/B000VWRM4Y
http://www.cdiscount.com/electromena...1613#mpos=1|mp
Tu couples ça à un thermostat

Par contre, dans le futur, c'est en 12V que tu chauffes :
http://www.randoequipement.com/acces...moplongeur.htm

Comme on a aucune idée de la puissance qu'il faut , il en faudra peut être deux.
Tu couples ça à un thermostat https://www.alibaba.com/product-deta...357674379.html (le MH1210 existe en 12V DC)

[zx123]

Bonjour Daudet78, et encore merci !
On devra tester deux plongeurs et vérifier.
Je dois avouer que j'ai trouvé pas mal de réponses et de pistes intéressantes sur ce forum.
Bien entendu, je dois cogiter et réfléchir avant de faire des connexions.
A propos, je me demande si je ne pourrais pas récupérer le doseur d'énergie d'une friteuse inutilisée et le raccorder au plongeur - il est gradué - sauf qu'ici, je devrais vérifier la T° avec un thermomètre séparé. (Je pense diminuer le volume du bac à chauffer et tester sur + long terme pour voir si "ça tient". ( on en est au stade de l'expérience). Belle journée.

[RomVi]

Bonjour

Si tu n'a aucune idée de la puissance de chauffe il suffit de la mesurer, et pour ça tu as juste besoin d'un thermomètre. Il suffit de verser de l'eau chaude (proche de 65°C si possible) dans ton bidon et de chronométrer la durée qu'il faut pour descendre de quelques degrés.

A propos, je me demande si je ne pourrais pas récupérer le doseur d'énergie d'une friteuse inutilisée et le raccorder au plongeur - il est gradué - sauf qu'ici, je devrais vérifier la T° avec un thermomètre séparé.

Ce ne sera ni pratique, ni précis, ni adapté. Pourquoi ne pas utiliser un régulateur comme suggéré par Daudet ?
Attention toutefois au pouvoir de coupure, en 12V on a vite fait d'atteindre une grosse intensité. Il faudra sans doute utiliser un autre relai.

[zx123]

Bonjour RomVI, merci de ta réponse.

Je suis les conseils qu'on me donne sur ce forum, rien n'est laissé au hasard, j'ai appliqué ceux de Daudet, le matériel est commandé, le matériel d'isolation du bac aussi. On a aussi vérifier la chute de T°. Dans ce contexte, on constate qu'une T° de 52° chute de 6°C en 40 minutes. On va diminuer la capacité du bac. En ce qui concerne la précision, ce n'est pas important, on accepte une marge de qlqs°, 5 max. Personnellement, je préfère les doseurs gradués aux appareils digitaux avec composants électroniques, mais bon, je vais le tester, c'est plus précis et programmable, le prix est abordable, et vérifier la fiabilité de ce matériel à plus long terme car j'ignore si ce matos électronique tiendra le coup, il va donc être sollicité. On doit encore faire un test de coupure en basculant sur un convertisseur 12/220 et batterie à décharge lente (camping) de 120ah, dès que je l'ai. Bonne journée!

[RomVi]

Si tu perds 6°C en 40min pour 20l d'eau alors tu dissipes (4180*20*6) / (40 * 60) = 209W, à 52-3 = 49°C, soit 209 / (49-20) = 7.2W/°C
La dissipation étant proportionnelle à la différence de température il faudrait donc partir sur 324W
A noter que si tu utilises moins d'eau tu consommera autant pour maintenir la température. Celle ci n'est fonction que de la taille des parois exposées à l'air.

La valeur est assez différente de ce que j'avais calculé, mais l’émissivité des parois est peut être plus grande, avec U =10W/m²K je trouve 280W ce qui cette fois est assez proche.

Il y a certainement aussi des effets de conduction qui entrent en jeu car je suppose que ce bac est bien posé sur quelque chose. Tu peux isoler le pourtour avec un isolant mince, mais je te conseille également de poser le bac sur un carré de polystyrène expansé, ou au pire quelques épaisseurs de carton ondulé.

Le thermostat de ta friteuse ne serait pas adapté car ceux ci sont conçus pour fonctionner au dessus de 120°C, par contre si tu préfères la bonne vieille mécanique il existe ça : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/5...stre-0-a-120-C

[masterclassic]

Bonjour.

Je viens de faire quelques calculs simples et je vois que le projet mérite une attention particulière.
À partir de la mesure de la chaleur dissipée (chute de température) je calcule la puissance demandée.
Données:
Chaleur spécifique de l'eau (à T = 50 à 70 degrés): Cp = 4200 J/kg·K (à peu près).
Densité de l'eau à la même température: 0.98 kg/lt

Volume du bac: 38 lt max.
Masse de l'eau: M = 38 · 0.98 = 37.2 kg
Chaleur: Q = Cp·M·ΔT = 4200 · 37.2 · 6 = 937440 J, en 40 minutes (2400 s), ou:
Puissance dissipée: P = 937440 / 2400 = 390.6 W, ce qui est beaucoup.
Il faut en plus tenir compte du fait que l'essai est fait à une température inférieure à celle du fonctionnement normal, donc il faut attendre une perte de chaleur plus grande à cause du gradient de température plus grand par rapport à la temperature ambiente.

Avec un volume moindre d'eau, les 20 lt évoqués au début des discussions, on aura:
Volume: 20 lt.
Masse de l'eau: M = 20 · 0.98 = 19.6 kg
Chaleur: Q = Cp·M·ΔT = 4200 · 19.6 · 6 = 493920 J, en 40 minutes (2400 s), ou:
Puissance dissipée: P = 493920 / 2400 = 205.8 W.
En ajoutant un 20% pour la différence des températures réelles de foncionnement, on arrive bien à 250W, comme la boule de cristal de Daudet a déjà prédit.

Il serait donc mieux de prévoir une isolation du bac, pour réduire cette puissance à 1/2 ou même à 1/3. Ceci va permettre de prolonger l'autonomie de l'accu et de rendre sa charge plus rapide par la suite.
Poser le bac sur un morceau de polystyrène expansé de 6 cm d'epaisseur, une isolation latérale, et de préférence couvrir le haut du bac, laissant des ouvertures pour l'installation du chauffage.

[masterclassic]

PS

Je viens de voir les calculs de RomVi. Je ne sais pas si la dissipation serait tout à fait proportionnelle à la différence se température, surtout parce qu' il ne serait pas facile de définir exactement la "température ambiente" au voisinage du bac dans des conditions de convection non-forcée, sans courants d'air. Je penserais à un peu moins.
En tout cas, il paraît qu'une isolation s'impose.

[RomVi]

Je viens de voir les calculs de RomVi. Je ne sais pas si la dissipation serait tout à fait proportionnelle à la différence se température

Si, ce principe est énoncé sous le nom de "loi de Newton".

[Antoane]

Bonjour.

Si, ce principe est énoncé sous le nom de "loi de Newton".

Ça reste une approximation valide localement. Le coefficient d'échange est fonction du delta T.
Les régressions données page 101 sont classiques : https://www.google.fr/url?q=http://d...-I3X2GkcLIMXgQ

[masterclassic]

Les régressions données page 101 sont classiques : https://www.google.fr/url?q=http://d...-I3X2GkcLIMXgQ

Cela donne quelque chose autour de 135W (avec la relation de cylindre vertical, >0.30m hauteur, avec la surface totale du bac et DT = 45 C).

[RomVi]

Bonjour.

Ça reste une approximation valide localement. Le coefficient d'échange est fonction du delta T.
Les régressions données page 101 sont classiques : https://www.google.fr/url?q=http://d...-I3X2GkcLIMXgQ

Tout dépend de ce que tu appelles "localement". Pour commencer ces régressions ne sont elles mêmes que des approximations, par ailleurs elles ne donnent que le coefficient de convection, auquel il faut ajouter le rayonnement pour avoir le coefficient global. Ces 2 coefficients varient assez peu sur la plage du cas concerné ici, donc on peut dire que la puissance dissipée qui est fonction du Dt est une assez bonne approximation.

Cela donne quelque chose autour de 135W (avec la relation de cylindre vertical, >0.30m hauteur, avec la surface totale du bac et DT = 45 C).

Ces régressions ne donnent que le coefficient convectif.

[zx123]

Mon message précédent n'est pas passé - oups - Merci à RomVI, Masterclassic, Antoane, pour ce dernier échange - suis un peu largué, mais bon, on apprend. Nous allons tester une résistance formable. (On utilise un bain-marie parfois bouillant mais aussi à basse T°. le contact détruit les molécules. Si par exemple un «*bouillon de culture*» ' - ceci en guise d' exemple, ce n'est pas le cas - - se refroidit, c'est fichu.) Je vous souhaite une belle soirée!

[masterclassic]

Ces régressions ne donnent que le coefficient convectif.

Je suis d'accord, 135W est très peu vu le résultat de l'essai.

D'autres solutions seraient ou bien le bain-marie, ou un circuit de circulation d'eau chaude en spiral dans la cuve, mais cela serait bien plus compliqué (il faut prévoir un autre reservoir de l'eau à circuler, et prévoir aussi un capteur (ou des capteurs) de température dans la cuve pour contrôler la circulation, il faut aussi une pompe... Pas évident.
Bonne soirée

[RomVi]

Ça ne servirait à rien. La température sera homogène même avec un banal thermoplongeur.

[_asm_]

Au fait,
Elle sert à quoi cette cuve ?