recuperation calorie dans eaux de salle de bain

[invite2313209787891133]

pas sur,car depuis le grenelle,le CSTB a lancé le Pass'innovation pour accélérer la procédure de validation d'un ATEC (longue à obtenir) et encourager l'innovation.
le classement du PP est VERT,ce qui signifie que le CSTB considère que le produit peut être mis en oeuvre avec un risque trés limité.c'est le meilleur classement du Pass'innovation.
c'est pour cela que je pense qu'on peut récuperer plus de 5% d'énergie potentielle.

Faisons le calcul alors.

-Je considère que le tube en cuivre fait 5cm de diamètre et 1 m de long, soit une surface d'échange de 0.16m².
-Je prend un coefficient d'échange glabal de 200w/m².°C, ce qui est optimiste car je devrais normalement me situer en écoulement turbulent pour y arriver, et ici ce ne sera pas le cas vu les débits.
-Je prend une température de ballon d'eau chaude à 55°C, une température d'appoint à 20°C.
-Comme je suis "écolo" j'ai équipé ma douche d'un économiseur; j'ai un débit de 10l/min, soit 600l/h.
-Ma température d'eau de douche est ajustée à 35°C.

J'ai donc un débit d'eau chaude de 257l/h, soit un débit identique d'appoint d'eau froide dans le ballon.
Sur mon échangeur je prend donc 600l/h d'eau à 35°C et 257l/h d'eau à 20°C à contre courant.
L'eau est réchauffée à 21,5°C, dans le meilleur des cas car je n'ai pas pris en compte tous les facteurs qui pourraient dégrader l'échange.

On économise donc 1.5°C sur 35°C (55-20), soit un gain de 4.3% sur l'énergie; je n'étais pas si loin avec mon approximation.
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[aligator427...]

bonjour,

je ne contesterai pas ton calcul,vu que j'en suis incapable [IMGxxxxxxxxxxx

par contre,je viens de placer un thermomètre sous le robinet d'eau froide.la température de sortie est de 10°C.
température qui va encore chutter au plus froid de l'hiver.
l'été la température peine à atteindre 14°C
pour l'economiseur d'eau,je suis à 8.5L/min

merci à tous de votre investissement.

Pour la protection du forum contre les malwares, les "IMG" ne sont plus acceptées;

La modération
Papykiwi

[invite2313209787891133]

Avec une température d'eau à 10°C et 8.5l/min on gagne 2.2°C.

Je ne dis pas que ce système d'échangeur est inutile, mais en poussant les calculs plus loin on devrait se rendre compte que le rentabilité risque de se faire sur une très longue période, et que les gains annoncés sont tous simplement mensongers.
On aurait tout intérêt à l'améliorer, car sa conception n'est pas optimale.

[aligator427...]

'soir Dudulle et les autres
ok pour le calcul,toutefois,un lien que j'avais donné ici sur un des rares retour d'expérience.

[invite2313209787891133]

Que dire...si ce n'est que la personne qui a fait ces calculs devrait apprendre quelques notions de transfert de chaleur (ou peut être simplement être honnete). Mes résultats se placent dans un cas idéal; le rendement sera certainenement encore moins bon.

Enfin si tu es persuadé que le rendement est si bon je ne vais pas essayer te décourager. Juste une remarque, l'échange sera principalement limité par la nature de l'écoulement des eaux usées, utiliser un métal très conducteur, ou creer des turbulences coté eau froide ne sera pratiquement d'acun effet, pour avoir un meilleur échange il faudrait plutot augmenter les turbulences au centre.

[polo974]

...
... pour avoir un meilleur échange il faudrait plutot augmenter les turbulences au centre.

Je n'ai pas pris mon formulaire (je sais plus où il est), mais est-ce que tu as considéré un tube central plein (ce qui à mon avis (qui n'engage que moi, et encore)) n'est pas le cas en évacuation de douche.
Je pense que l'eau s'écoule le long des parois en laissant le centre du tube à l'air, la couche d'eau circulant alors doit faire environ 5mm d'épaisseur, par contre la vitesse est nettement plus élevée (vu que débit = V*S).

Si on prend 10l/mn et un anneau d'eau de 5mm d'épaisseur dans un tube de 50, on obtient une vitesse d'environ 0.22m/s

Et encore, 5mm, c'est épais, on doit plutôt être à 3mm ce qui donnerais environ 0.37m/s.

Comme le gradient de température n'est pas linéaire, ça doit être favorable (on peut rêver)...

Il y a un chouette truc sur wikipedia:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Conduction_thermique

[aligator427...]

salut,

Enfin si tu es persuadé que le rendement est si bon je ne vais pas essayer te décourager. Juste une remarque, l'échange sera principalement limité par la nature de l'écoulement des eaux usées, utiliser un métal très conducteur, ou creer des turbulences coté eau froide ne sera pratiquement d'acun effet, pour avoir un meilleur échange il faudrait plutot augmenter les turbulences au centre.

je ne suis persuadé de rien,je me pose simplement des questions (grâce à toi).

par exemple:
pourquoi est ce qu'on ce type de produit au Québec s'il est si peu efficace?


est ce qu'il te serait possible de détailler un peu plus ton calcul STP.

A+

[invite2313209787891133]

est ce qu'il te serait possible de détailler un peu plus ton calcul STP.

A+

Pas de problème.

Donc pour calculer le débit d'eau ce n'est pas très compliqué: t = ((Q1 * t1)+(Q2 * t2)) / Q
Je prend 55°C pour la température du ballon.

Pour calculer l'échange c'est un peu plus compliqué à expliquer.
Un échangeur est caractérisé par un coefficient d'échange global; concrètement la quantité d'énergie cédée entre le fluide chaud et le fluide froid par unité de surface et par degré de différence.

Dans le cas d'un tubulaire vertical simple tube et avec de l'eau de chaque coté le coefficient d'échange est d'environ 200W/m².°C, ceci à condition d'avoir un écoulement de type turbulent et des surfaces propres (aucun encrassement).

En réalité le coefficient serait plus bas car le tube n'est pas plein et la vitesse de passage est faible. Par ailleurs il y a plusieurs épaisseurs de cuivre et non une simple paroi sur le modèle présenté. Même si l'échange est surtout limité par ce qui passe au centre ça ne va pas aider.

Pour effectuer le calcul il faut poser une équation différentielle, puisque les températures ne sont pas constantes de chaque coté; si tu veux plus d'informations je te conseille cet excellent handbook en ligne: http://www.wlv.com/products/databook/databook.pdf

En ce qui concerne la raison pour laquelle ce produit se vend je ne saurais y répondre. Ca ne serait pas la première fois qu'un produit peu efficace se vend.
Toutefois, comme je l'ai dis à plusieurs reprises, ce système est viable si on l'améliore un peu. Il faut simplement plus de surface d'échange et un filtre et/ou un petit bac de décantation calorifugé.

[invite84cf635b]

pour le Power-pipe, si vous démontez une ancienne canalisation verticale, vous verrez que l'eau coule bien le long du tube, mais uniquement du même coté a cause des saletés déposées.

Pour l'échangeur entre eau usée et eau froide, attention a la règlementation qui exige une séparation totale pour ne pas contaminer l'eau froide.
Oui l'échange serai bon si le serpentin trempe de le bac (### voir blog sous profil), mais les 2 problèmes sont le nettoyage et le temps de remplir/chauffer le bac pour que le système soit efficace avant la 2ème douche.

[invite3517]

Est-ce que le principe de ton siphon échangeur ne pourrait pas être appliqué au Power-Pipe ? Plutôt que de le faire tout droit, en faisant stagner l'eau dans un siphon, l'échange serait augmenté lors des arrêts/ouverture des robinets.

Il suffirait d'utiliser 2 de Power-Pipe, et de faire les deux 1/2 tours en PVC classique... Qu'en penses-tu ? En plus, en mettant un T avec bouchon plutôt qu'un bête coude à 180°, cela permettrait de pouvoir nettoyer...

[aligator427...]

salut,

j'arrive pas ouvrir le lien,mais bon c'est pas grave toute façon,les calculs c'est pas mon truc....

je vais plutôt m'orienter vers ce genre de bidule.

A+

[aligator427...]

Zut,on voit pas grand chose sur la photo.

le Syphon Pipe,sera entièrement démontable pour faciliter l'entretien.
j'aurais accés aux tubes de cuivre pour un "dégraissage" uniquement annuel j'espère.
tout sera fonction du filtre.j'hésite à faire une filtration fine qui permettrait un entretien limité du SP ou bien une filtration plus grossière
si des personnes ont déja construit des filtres (à sables,etc...) je suis preneur.

la "réserve" d'eau contenu dans le SP est d'environ 20 à 25 L.
étant donné qu'on prend a peu prés tous la douche les uns à la suite des autres (5 dans la famille),le SP devrait être rentable rapidement.
j'estime l'invetissement à moins de 100 Eu.

A+

[invite0324077b]

tes tube en u dans un siphon seront impossible a nettoyer !

il faut les mettre dans une seule branche du siphon : ainsi ca sort facilement par le haut

helas avec un paquet de tube en u dans le meme trou la circulation d'eau n'est pas methodique comme dans ton dessin dans le siphon entier : solution metre en bas du faisceau de tube une boite de connection : l'eau descend par un seul tube et remonte par tous les tubes fin

mais meme facilement demontable le nettoyage du faisceau de tube ne sera pas facile : tout ce qui a été dit ici me fait penser a une autre solution : gros tube en inox pour la partie descendente du siphon : double paroi en inox soudé a l'exterieur du tube ou circule l'eau a chauffer

cette partie descendante du siphon doit etre assez longue pour faire de la surface : donc etre oblique pour ne pas prendre trop de hauteur , et que l'on puisse facilement faire passer une brosse dedans

[aligator427...]

salut,

tes tube en u dans un siphon seront impossible a nettoyer !

si,si,on peut nettoyer facilement l'ensemble du système.
j'ai fait le schéma hier un peu à l'arrache,mais en fait,on peut enlever la partie inférieure du siphon (le U) des deux tubes en PVC grâce à deux manchons caoutchouc.
pour le nettoyage,il faut dévisser l'ensemble des tubes cuivre des collecteurs,on enlève du mur le SP et ensuite on peut retirer les deux tubes PVC pour le nettoyage.
c'est vrai aussi que j'ferai pas ça tous les jours.

Tschuss

[invite0324077b]

c'est pour cela que je te conseille de mettre les tubes cuivre dans une seule branche du siphon : tout les tube en pvc seront definitivement collé et jamais demonté

la 2eme idée avec un tube en inox est encore plus pratique : on ouvre un bouchon on passe une brosse et c'est tout

si la recuperation ne se fait pas directement par l'eau potable mais par un circuit fermé comme pour un chauffe eau solaire le tube recuperateur peut etre entierement en pvc : beaucoup moins cher que l'inox et suffisament bon si on en met assez long

[aligator427...]

salut,

c'est pour cela que je te conseille de mettre les tubes cuivre dans une seule branche du siphon : tout les tube en pvc seront definitivement collé et jamais demonté

je me prive de toute la surface d'échange des tubes cuivre contenus dans le second tube du siphon.
je ne pourrai pas enlever les tubes de cuivre du tube PVC à cause de la hauteur de plafond.
ou alors il faut que je passe en diamètre plus gros sur la première branche du siphon pour limiter la hauteur,avoir une réserve d'eau suffisante et charger en tubes de cuivre pour avoir une bonne surface d'échange.

gros tube en inox pour la partie descendente du siphon : double paroi en inox soudé a l'exterieur du tube ou circule l'eau a chauffer

cette partie descendante du siphon doit etre assez longue pour faire de la surface : donc etre oblique pour ne pas prendre trop de hauteur , et que l'on puisse facilement faire passer une brosse dedans

un peu comme sur le dessin que j'avais mis ici,mais avec une double parroie sur l'intégralité du siphon plutôt que sur un seul tube.

[aligator427...]

re,

ou alors il faut que je passe en diamètre plus gros sur la première branche du siphon pour limiter la hauteur,avoir une réserve d'eau suffisante et charger en tubes de cuivre pour avoir une bonne surface d'échange

je l'ai dessiné rapido.
"l'échangeur",constitué des 2 collecteurs et des tubes de cuivres se retire donc du siphon par le haut.
reste à savoir s'il vaut mieux le faire avec plusieurs tubes en U (comme sur la photo) ou bien avec 1 ou 2 tubes en forme d'hélice.

une idée pour le filtre?

[invite0324077b]

rien ne t'oblige a ce que le siphon soit vertical

le coté du syphon ou sont les tube en cuivre peut etre incliné : donc aussi long que tu veut sans risquer de buter dans le plafond pour sortir le paquet de cuivre

bien sur la limite suivante est la longueur de la piece , a moins de bien placer le siphon en face d'une fenetre de la cave

avec le fagot de cuivre dans une seule branche il n'y a plus rien a vidanger pour netoyer

[invite76532345]

Bonjour
La question d'origine est:

je voudrai savoir s'il existe des machines particulières pour enrouler et souder les tubes de Cu carré autour de la colonne.

Et cette question est bien une question de technologie.
Par contre tout ce qui est dérive sur la manière de fabriquer un échangeur "domestique" sans aucune valeur chiffrée quant au fonctionnement relève purement du "Bricolage" et constitue dans tous les cas une dérive.
Il existe une autre discussion parlant du même sujet:
http://forums.futura-sciences.com/ha...ique-test.html
J'ai eu la faiblesse de croire que la question sur le cintrage des tubes de cuivre était différente du délire d'origine et je n'ai donc pas "benné" comme doublon.
Au prochain message hors sujet, je le ferai.

La modération
Papykiwi

[invite2313209787891133]

Bonjour

Pour ce qui est des valeurs chiffrées on peut utiliser une feuille de calcul que je viens de poster dans cet autre sujet: http://forums.futura-sciences.com/ha...le-flux-8.html

Pour un échangeur tubulaire de ce type il faudrait utiliser un coefficient de 200 W/m².°C, à condition d'avoir une couche d'eau assez faible des 2 cotés (donc pas un tube enroulé autour d'une grosse conduite).

Si on choisi de prendre un gros diamètre avec une faible vitesse de passage pour travailler en convection (le tube reste plein) on peut prendre un coefficient de 100W/m2.°C.

[invite84cf635b]

Bonne idée, cela fait une sorte de siphon géant. Mais attention a l'inertie thermique de l'ensemble si l'utilisation n'est pas régulière.
A tester pour savoir si cela se bouche ou pas !

[invite3517]

Pour ne pas que ça se bouche, il suffit de prendre le diamètre au dessus. Et de prévoir un bouchon démontable en bas, histoire de pouvoir curer de temps en temps.

Ceci-dit, j'ai contacté la boîte, et le gars m'a répondu, je cite :

"Le Power-Pipe tire avantage du phénomène de tension superficielle. L'idée
est de créer un film mince sur la paroi intérieure. Le fait de remplir le
système n'augmentera donc pas nécessairement l'efficacité. De plus, au
moment où l'eau stagne dans le tuyau d'évacuation, cela signifie qu'il n'y a
pas non plus de circulation au niveau du serpentin pour extraire l'énergie."

Qu'en pensez-vous ?

[JPL]

Fusion de deux discussions.

[aligator427...]

salut ,
@fma
d'aprés dudulle,qui a l'air d'en connaître un rayon dans tout ce qui est échangeur,ce serait plutôt le contraire de ce que t'a dit la boîte qui commercialise le PP.
voir ses post plus haut dans les deux discussions qui ont fusionnées.

@dudulle,
merci pour la feuille de calcul,par contre mon ordi est encore plus allergique au fichier xls que je ne le suis au calcul
si tu as deux minutes pourrais tu me dire approximativement ce que je pourrais récuperer comme chaleur avec le dernier modèle que j'ai desiné plus haut?

[invitef5df221d]

Bonsoir,

Petit up pour ce sujet fort intéressant.

Et petit lien également pour vous montrer un autre système qui, lui aussi, apparait utiliser un stockage provisoire afin de récupérer les calories. Je n'ai pas trouvé grand chose d'autre sur la toile, sinon le modèle Heateco60 à un pdf très détaillé du système avec les dimensions etc...

Concernant la filtration sur une descente verticale, ne pourrait-on pas se servir du principe, voire même du matos, servant pour la récupération des eaux de pluies ? ICI

[invite2313209787891133]

@dudulle,
merci pour la feuille de calcul,par contre mon ordi est encore plus allergique au fichier xls que je ne le suis au calcul
si tu as deux minutes pourrais tu me dire approximativement ce que je pourrais récuperer comme chaleur avec le dernier modèle que j'ai desiné plus haut?

Désolé, je n'avais pas vu cette requête.

La quantité d'énergie échangée dépend essentiellement de la surface d'échange et de la configuration de l'échangeur.
Plus l'eau passera vite dans le tube (des 2 cotés) et meilleur sera l'échange.

Pour donner un ordre de grandeur il faut environ 0.2m² de surface d'échange pour gagner 2°C sur l'eau d'appoint (avec une douche) si les sections de passage sont assez faibles et que le liquide passe rapidement; 4x plus de surface si l'eau circule lentement et que l'échange se fait par convection naturelle.

[invitef5df221d]

Mince, ce sujet a changé de forum

Héraklès passera peut-être par içi quand même, on ne sait jamais

Quelqu'un sait sinon ce qui serait le mieux pour réaliser une vanne thermostatique pour dévier les eaux chaudes/froides ?

Merci

[aligator427...]

Pour donner un ordre de grandeur il faut environ 0.2m² de surface d'échange pour gagner 2°C sur l'eau d'appoint (avec une douche) si les sections de passage sont assez faibles et que le liquide passe rapidement; 4x plus de surface si l'eau circule lentement et que l'échange se fait par convection naturelle.

merci pour la réponse.
j'essaierai de faire passer le max de tube le plus fin possible

Mince, ce sujet a changé de forum

ouep,lors de la fusion entre les deux discutions.
peut être qu'un modo sympa de passage pourra le replacer dans le forum habitat...

@+

[invite4b85ae49]

Faisons le calcul alors.

-Je considère que le tube en cuivre fait 5cm de diamètre et 1 m de long, soit une surface d'échange de 0.16m².
-Je prend un coefficient d'échange glabal de 200w/m².°C, ce qui est optimiste car je devrais normalement me situer en écoulement turbulent pour y arriver, et ici ce ne sera pas le cas vu les débits.
-Je prend une température de ballon d'eau chaude à 55°C, une température d'appoint à 20°C.
-Comme je suis "écolo" j'ai équipé ma douche d'un économiseur; j'ai un débit de 10l/min, soit 600l/h.
-Ma température d'eau de douche est ajustée à 35°C.

J'ai donc un débit d'eau chaude de 257l/h, soit un débit identique d'appoint d'eau froide dans le ballon.
Sur mon échangeur je prend donc 600l/h d'eau à 35°C et 257l/h d'eau à 20°C à contre courant.
L'eau est réchauffée à 21,5°C, dans le meilleur des cas car je n'ai pas pris en compte tous les facteurs qui pourraient dégrader l'échange.

On économise donc 1.5°C sur 35°C (55-20), soit un gain de 4.3% sur l'énergie; je n'étais pas si loin avec mon approximation.

Bonjour,
Je me permet de corriger ton calcul: avec un échangeur 100% de rendement, à débit égal de chaque côté on obtient la moyenne des deux températures, soit (35+20)/2=27,5°C. De plus on a 600l/h côté chaud, 257 côté froid. Donc, si on fait la moyenne pondérée, (35*600+20*257)/(600+257)=30,5°C.
Bon, d'accord c'est pour un rendement échangeur de 100%.
Mais j'ai fait les calculs pour un échangeur 90%, plus réaliste et j'obtiens:
20% d'économie si on échange avec l'eau froide qui va au mitigeur de la douche seulement (simplification du circuit)
40% si on échange avec l'eau qui complète le ballon + l'eau froide qui va au mitigeur.
Par contre faire un échangeur qui ne s'encrasse pas...
Je l'ai fait sur ma douche avec deux tuyaux cuivre de 2m concentriques quasi horizontaux plus une remontée pour faire siphon. J'avoue que je n'ai toujours pas eu le temps de valider l'économie (sans doute faible car échangeur trop petit) ni en mesurant la conso du ballon ni en mesurant les températures... Je vais prendre le temps , je vous tiens au courant...

[invite3517]

Si c'est comme pour une DF, avec des flux croisés, la moyenne, c'est 50% de rendement, non ? C'est ce qu'on m'avait expliqué sur un autre fil... Avec 100%, le fluide entrant arrive à la température du fluide sortant, non ?