Autoconstruction echangeur double flux

[invite747ad561]

c'est comme un barilet de revolver , les gaz ne sortent pas par les joints .. Carrier admet tout au plus 1 à 2 % de mélange et de refoulement d'une part des particules polluantes = est ce si néfaste pour la santé ??

Par pertes de charge on n'entend pas "fuites d'air" mais pertes de pression
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[invite747ad561]

http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89changeur_de_chaleur

Si on parle d'un "Echangeur à faisceau tubulaire horizontal" pour un échange air-air .. pas besoin de faire le calcul c'est clair que les pertes de charges sont monstrueuses ....

[invite2313209787891133]

Un échangeur à tubes n'a pas forcément une grosse perte de charge, l'échangeur est conçu pour des spécifications précises, donc si on veut des pertes de charges faibles on utilise plus de tubes en parallèles.

Le seul problème c'est que pour être efficace en échange air/air il faut impérativement réduire la couche d'air, donc avoir des tubes fins, ou des plaques très rapprochées avec des chemins tortueux pour passer en régime turbulent.

On pourrait utiliser les 2 technologies, avec les mêmes pertes de charges, mais avec des tubes il faut en moyenne 5 fois plus de surface d'échange pour avoir le même transfert, donc ça coute plus cher.

[invite9fa3de28]

Salut

je vais me lancer aussi dans l'aventure.

Apres avoir longuement reflechi, je pense utiliser le plastique alveole, comme ici http://www.autoconstruction.info/La-...html?artpage=2, du pvc style panneau de permis de construire, plafond en pvc,...

Je peut m'en procurer en 5mm d'epaisseur.

Je vais realiser mon echangeur en utilisant une plaque sur deux, comme cela il y aura qu'une epaisseur de pvc entre le flux entrant et sortant.

Entre les plaques de pvc je mettrai des entretoise de 5mm, la meme epaisseur que la plaque de pvc alveolé.

Il sera a contre courant.

Voir le schema.



Par contre je n'ai aucune idée comment le dimensionner, la je compte sur vous:

1) Echange de chaleur entre air et plastique. (coef pvc : 0,03 Wmk)
2) Dimension des ventilateurs
3) Perte de charge
4) Vitesse de l'air
5) Regime turbulent
6) Surface d'echange

Volume de ma maison = 170m² x 2,5m = 425m^3


Merci
jc

[invite747ad561]

L'idée pour obtenir un contre courant est bonne ! J'y avais pas pensé ..
Par contre coté pertes de charge je ne sais pas ce que ca peut donner.... tout coude
et changement de vitesse en occasione .. déjà je pense qu'il serait bon de couper
l'angle droit par un arc de cercle pour aider le flux d'air.

Pour ce qui est du dimensionnement des ventilateurs tu dois :
1/ estimer les débits de renouvellement nécessaires pour chacune des pieces
(la plupart des théories se basent sur le nombre de m2, personnellement j'ai plutot
réfléchi en fonction du nombre de personne et nombre de pieces humides.)
Tu peux voir mes débits sur le blog. (phico.info/vmc)
2/ estimer les pertes de charge de ton réseau. Là le plus facile est d'utilser les
soft gratuit que je référence sur mon blog. Ne pas oublier de compter les filtres
les grilles, les bouches .. la seul inconnue sera dans ton cas l'échangeur. J'ai
mis 25 pas sur base des calculs qui avaient été fait par l'équipe de mission troglo
que je référence sur mon blog
3/ prendre des ventilateurs qui ont des débit légèrement supérieur au débits nécessaire
au pressions égales à tes pertes de charge.

[invite9fa3de28]

Salut

Merci de repondre et de m'aider.

je vais me pencher sur ce logiciel helios.

Par contre comment dimensioner mon echangeur, qu'elle taille doivent avoir mes plaques pour un bon echange?

jc

[herakles]

Entre les plaques de pvc je mettrai des entretoise de 5mm, la meme epaisseur que la plaque de pvc alveolé.

rectificatif = ce sont des plaques de polypropylène alvéolaire que tu t'apprêtes à utiliser. ca n'existe pas en PVC

Cela existe aussi en polycarbonate incolore ou noir ou blanc pour les caisses d'emballage ultra-légères , leut tolérance à la chaleure st meilleure qu'avec le PVC .

[invite9fa3de28]

Merci pour la rectification.

Connais tu la conductivite thermique de ces plaques?

[herakles]

PVC/poloypropylène : c'est kif-kif dans ces épaisseurs -là , or l'alu est bien meilleur conducteur ..

As tu essayé de te procurer des plaques d'offset en alu chez les imprimeurs ?? ils en ont des m2 à refourguer chez les ferailleurs ,tu pourrais les avoir à l'oeil .. et tu te sers des plaques alévolaires comme écarteurs entre plaques d'alu .

[invite2313209787891133]

Bonjour

Il serait préférable de suivre les indications du site que tu as posté plus haut, car:

1. Fabriquer les entretoises et les placer entre chaque plaque va être un peu pénible.
   
   
2. Même si l'échange est amélioré avec ton système la différence ne sera pas non plus phénoménale, car l'échange est surtout limité par la couche d'air. A titre de comparaison la résistance thermique de chaque couche d'air sera d'environ 0.05 m².°C/W, tandis que celle d'une épaisseur de PVC est en gros de 0.006 m².°C/W (lambda du PVC = 0.17, et non 0.03W/m².°C).
   
   
3. Il est très probable que la surface d'échange soit au moins divisée par 2, car le flux d'air ne va pas passer par toute la surface de la plaque mais aller tout droit vers la sortie. Il faudrait des entretoises sur toutes la surface pour forcer l'air à tout parcourir.

[invite9fa3de28]

Dans l'ideal, c'est vrai qu'il me faudrait realiser ce type d'echangeur avec des plaques en alu => rendement/taille

Les imprimeurs de journeaux ont ils des plaques d'offset, je vais me renseigner aupres du republicain Lorrain.

Si je realise l'echangeur en alu, autant le realiser comme celui ci:
http://www.autoconstruction.info/Fab...html#forum2534

Si je suis partit sur le polypro, c'est que je peut en recuperer facilement contrairement a l'alu, quitte a faire un echangeur 2 fois plus grand, avec une surface d'echange plus importante.

[herakles]

je connais ce site et j'ai aussi bavardé avec le mec qui l'a réalisé

Pour les entretoises du centre , autant les faire avec le polypro , disposé de façon à ce que les canaux soient orientés dans le flux d'air , voire même à 30° pour faire "chicane"

je verrais donc les entretoises polycarbonate tournés donc de 90° par rapport au croquis du modèle . et l'air passe dans les canaux en changeant légèrement de sens de circulation avec les turbulences nécessaires

Quel que soit le type d'échangeur , une priorité absolue = soigner la filtration de l'air , aussi bien sur l'air neuf que que sur l'air vicié , pour pas bousiller ce beau travail !!! et surtout de ne pas chipoter sur la surface de filtration = petite surface égale encrassement rapide et nettoyages fréquents

[invite0939abe0]

As tu essayé de te procurer des plaques d'offset en alu chez les imprimeurs

strictement interdit

encres toxiques, les imprimeurs sont tenus de recupérer meme les chiffons servant à essuyer les tampons encreurs dans des containers destinés à etre depollués ou detruits.

les plaques sont recyclées par entreprises de recup spécialisées.
de plus pour etre reconnu imprimvert label qui va se generaliser (de plus en plus d'entreprises auront obligation d'avoir de type de label dans leurs fournisseurs
Obligatoire depuis 2009 de mémoire pour administrations,OT, entreprises avec obligation suivi conso produits ,meme eux sont obligés a controler l'origine de leur produits"verts",papiers etc et de tenir registre à disposition.

[invited0ce490d]

il y avait un post interressant sur ce forum concernant un echangeur DF en tuyaux coaxiaux de vmc en acier (bonne conduction )
en forcant l'air a circuler et faire des turbulences il devrait
y avoir un bon echange non?

[invite2313209787891133]

Dans l'ideal, c'est vrai qu'il me faudrait realiser ce type d'echangeur avec des plaques en alu => rendement/taille

En fait l'alu ne sera pas beaucoup plus performant que le PVC (si au moins les gens se donnaient la peine de lire ce que j'écris...).

Le coefficient d'échange global de la couche d'air (convection forcée sur surface plane + rayonnement) sera d'environ 20W/m².°C quel que soit le matériau au face, soit 0.05W/m².°C pour ceux qui sont habitués à manier les R.
Le coefficient d'échange pour 1mm d'alu (conduction) sera de 237 000W/m².°C, soit R = 4.2.10-6.
Pour 1mm de PVC R = 5.9.10-3.

Maintenant calculons R total pour un échangeur PVC: R = 0.05+0.05+5.9.10-3 = 0.106, ou U = 9.43W/m².°C.
Pour un échangeur alu: R = 0.05+0.05+4.2.10-6 = 0.1ou U = 10W/m².°C, soit 6% d'efficacité en plus, donc rien de miraculeux.

Le gros avantage de l'alu est surtout de pouvoir être embouti afin de former des chicanes, ce qui permet:
- d'augmenter la surface d'échange.
- de former des chicanes dans la masse afin d'orienter le flux; on peut voir ici des plaques d'échangeur à plaques: http://img.directindustry.fr/images_...aque-12556.jpg

[invite2313209787891133]

encres toxiques, les imprimeurs sont tenus de recupérer meme les chiffons servant à essuyer les tampons encreurs dans des containers destinés à etre depollués ou detruits.

Ces encres contiennent des solvants volatils; principalement acétate d'éthyle et MEK. Il suffit de laisser les plaques alu quelques instants à l'air libre pour que ces solvants s'évaporent et qu'il ne reste rien.

[invite747ad561]

Merci Dudulle. Jes suis 100% d'accord avec toi. Tu prouves par le calcul ce que j'ai raconté dans d'autres forums.

Pour m'a part j'ai choisi l'Alu pour d'autres raisons que celles que tu évoques :
* diminution des pertes de charges. En effet je n'ai pas d'alvéoles entre mes plaques d'Alu comme on en trouve dans les échangeurs PVC. Les flux d'air subissent donc moins de pertes de charge.
* sa longévité .. l'aluminum résistera mieux aux changements de t° à l'humidité et au gel possible des condensats

[invite747ad561]

Merci Dudulle. Jes suis 100% d'accord avec toi. Tu prouves par le calcul ce que j'ai raconté dans d'autres forums.

Pour m'a part j'ai choisi l'Alu pour d'autres raisons que celles que tu évoques :
* diminution des pertes de charges. En effet je n'ai pas d'alvéoles entre mes plaques d'Alu comme on en trouve dans les échangeurs PVC. Les flux d'air subissent donc moins de pertes de charge.
* sa longévité .. l'aluminum résistera mieux aux changements de t° à l'humidité et au gel possible des condensats

[invite9fa3de28]

Le coefficient d'échange global de la couche d'air (convection forcée sur surface plane + rayonnement) sera d'environ 20W/m².°C quel que soit le matériau au face, soit 0.05W/m².°C pour ceux qui sont habitués à manier les R.
Le coefficient d'échange pour 1mm d'alu (conduction) sera de 237 000W/m².°C, soit R = 4.2.10-6.
Pour 1mm de PVC R = 5.9.10-3.

Maintenant calculons R total pour un échangeur PVC: R = 0.05+0.05+5.9.10-3 = 0.106, ou U = 9.43W/m².°C.
Pour un échangeur alu: R = 0.05+0.05+4.2.10-6 = 0.1ou U = 10W/m².°C, soit 6% d'efficacité en plus, donc rien de miraculeux.

J'ai pas tout piger, desolé, je ne comprend pas que lors de l'utilisation de l'alu ou du pvc pour une meme surface d'echange, il n'y est pas de difference.

Tu dis que le coefficient de d'echange est plus eleve pour l'alu, donc logiquement, il devrait avoir un meilleur echange avec l'air sur une meme surface qu'avec le pvc.

Pourrai tu me fournir plus d'explication que je comprenne?

Merci
jc

[invite747ad561]

C'est parceque la conductivité thermique de la lame d'air est beaucoup moins grande
que celle du matériau utilisé pour l'échangeur. En d'autres termes la couche d'air à
la surface de la plaque est beaucoup plus isolante que la plaque elle meme et donc
l'isolation totale couche d'air + plaque + couche d'air n'est pas fort différente avec un
materiau ou un autre.

Dudulle explique ca très bien dans son calcul

[invite9fa3de28]

Ce que je ne comprend pas c'est qu'es ce que la conduction de la couche d'air vient faire la dedans?

Dans un echangeur, le but c'est bien de faire le transfert de calorie d'une air chaude vers une air froide via la plaque qui separe les deux air.

Donc moins la plaque qui separe les deux est isolante plus le transfert sera rapide?
Non?

[herakles]

On peut très bien tester tour à tour un échangeur alu et un échangeur polypropylène , avec suivis de température sur les 4 entrées-sorties .

[invite2313209787891133]

Ce que je ne comprend pas c'est qu'es ce que la conduction de la couche d'air vient faire la dedans?

Dans un echangeur, le but c'est bien de faire le transfert de calorie d'une air chaude vers une air froide via la plaque qui separe les deux air.

Donc moins la plaque qui separe les deux est isolante plus le transfert sera rapide?
Non?

Dans un transfert thermique il faut prendre en compte les 3 moyens de propagation du flux de chaleur:

- La conduction, c'est à dire le transfert thermique à travers la plaque. Plus le matériau sera conducteur et plus l'échange sera facilité. Avec de l'alu on a une conduction environ 1000x meilleure que le PVC.

- La convection et le rayonnement. Aux températures où l'on se trouve on peut faire abstraction du rayonnement. La convection est liée à la nature du fluide, sa vitesse et son mode d'écoulement (laminaire ou turbulent).

Je ne vais pas entrer dans les détails, mais des formules permettent de connaitre la quantité de chaleur transférée par l'interface solide/fluide en fonction de ces conditions. Pour une interface plane en contact avec de l'air et avec une convection forcée (l'air est mis en mouvement de façon forcée) ce flux de chaleur transféré est d'environ 20w/m².°C; on ne peut céder plus.

En fait lorsque l'air a cédé sa chaleur il se refroidit, et il forme alors une couche isolante qui empêche le reste de l'air de céder sa chaleur. Pour continuer à céder la chaleur l'air froid doit être évacué pour laisser la place à de l'air chaud, ce qui explique pourquoi l'échange est bien meilleur en mode turbulent

Dans l'échangeur il y a 2 interfaces air/solide, donc une quantité de chaleur transférée maximale de 10W/m².°C.
Si on change la nature de l'interface solide on pourra effectivement améliorer l'échange, mais ce ne sera pas forcément significatif devant la limitation imposée par l'interface plaque/air.

[invite9fa3de28]

Salut

Ok je comprend un peu mieux.

Donc le choix du materiaux de la plaque sera choisi pour sa facilite de mise en oeuvre plutot que pour sa conduction.

Par contre au niveau des dimensions de mes plaques, que me conseille tu?
ma maison fera 170m² habitable soit 425m^3.
Quelle doit etre le debit d'air pour ce volume de la vmc?


Merci

jc

[invite2313209787891133]

Salut

Ok je comprend un peu mieux.

Donc le choix du materiaux de la plaque sera choisi pour sa facilite de mise en oeuvre plutot que pour sa conduction.

Par contre au niveau des dimensions de mes plaques, que me conseille tu?
ma maison fera 170m² habitable soit 425m^3.
Quelle doit etre le debit d'air pour ce volume de la vmc?


Merci

jc

Je sais comment fonctionne un échangeur, par contre je ne sais pas dimensionner une VMC; il faudrait l'aide d'une tierce personne.
Connaissant le débit nécessaire je calculerai la surface suffisante.

[invite9fa3de28]

Salut

Pour une maison comme la mienne, de 170m² soit 425m3.

Je pense partir sur un debit de 300/350 m3/h.

Qu'en pensez vous?

C'est une moyenne, j'ai recherché sur le net, il y a 1001 facon de dimensionner ca Vmc.


Partons sur 350 m3, "qui peut le plus peut le moins", es ce vrai pour la construction d'un echangeur?

De tout facon, mon ventilateur sera a debit variable, pour m'adapter a l'hygrometrie de la maison.

Je suis automaticien, cette vmc double flux sera gerée par un automate.

Merci

jc

[invite2313209787891133]

Partons sur 350 m3, "qui peut le plus peut le moins", es ce vrai pour la construction d'un echangeur?

Oui, c'est le même principe.

Donc je prend 350m3/h d'air sec, soit 420 kg/h.
Je considère l'air extérieur à 0°C et l'air intérieur à 21°C. L'échange est de type contre courant.
Avec 10m² de surface d'échange l'air entre à 9.7 et sort à 11.3
Avec 15m² : 11.8 et 9.2
Avec 20 m2 : 13.2 et 7.8.
Avec 25m² : 14.3 et 6.7
Avec 30 m²: 15.1 et 5.9
avec 35m² : 15.7 et 5.3
avec 45m² : 16.7 et 4.3
avec 60m²: 17.6 et 3.4

Si on trace la courbe on se rend compte que le gain est de plus en plus faible au fur et à mesure que l'on augmente la surface d'échange; comme souvent c'est une question de compromis.

J'essayerai de faire une petite application sur Excel pour faire ce genre de calcul soit même.

[invite747ad561]

Concernant les débits nécessaires : (voir mon blog ### veuillez renseigner votre blog dans votre profil)

"Pour estimer le nombre de m3 a renouveler par heure, la plupart des théories se basent sur le volume des pieces et leur taux d'humidité. Cependant je suis convaincu que la ventilation ne devrait pas etre fonction du nombre de m3 habitable mais du nombre de personnes et du nombre de pieces d'eau .. la source de polution et d'humidité dans une habitation étant nous les humains en plus grande partie ..

Il y a ici une très bonne analyse concernant la polution humaine : http://www.lamaison************/2009/01/vmc-et-co2.html et http://www.canalblog.com/cf/fe/tb/?b...6&pid=11989316

Le problème est que toutes les estimations sont basées sur les m2 ou m3 habitables .. y compris pour les primes de la région wallonne ..

Quoi qu'il en soit je renouvelle l'air des chambres et du bureau à raison de 45 m3/h; le salon, la cuisine et la sdb : 75 m3/h et le wc 30 m3/h. Soit un total de 210 m3 insuflé contre 180 m3 aspiré ce qui met la maison en légère surpression. Attention si vous avez un poêle à bois, il faut prévoir une ouverture supplémentaire directe pour le tirage. "

[invite747ad561]

Concernant le dimensionement de l'échangeur c'est vrai que plus la
surface d'échange augmente plus le rendement sera bon MAIS il faut
faire attention aux pertes de charges ... plus il y a des pertes de
charges plus les ventilateurs devront etre puissants ..

J'ai utilisé 80 plaques d'alu de 350x350 mm espacées de 3mm

J'ai dimensionné mon échangeur suite à la lecture d'une étude très
intéressante faite par un docteur en physique sur autre projet
d'auto construction (missio troglo) (voir le lien sur mon
blog phico.info/vmc ) Je suis ingénieur civil moi meme
et sincerement je peux vous dire que calculer les pertes de charges
d'un tel échangeur n'est pas simple ... en générale elles sont
plutot mesurées !

[invite2313209787891133]

Concernant le dimensionement de l'échangeur c'est vrai que plus la
surface d'échange augmente plus le rendement sera bon MAIS il faut
faire attention aux pertes de charges ... plus il y a des pertes de
charges plus les ventilateurs devront etre puissants ..

Justement, autant le faire grand; si la surface d'échange est plus importante les pertes de charges sont plus faibles.