Calcul de puissance pour chauffage
Bonjour,
Petite question: je cherche à calculer la puissance nécessaire pour élever de 3k une pièce de 100m3 en 1h.
J'ai un résultat mais il me parait bien faible. C'est pour cela que j'ai besoin de votre avis.
Masse vol air: 1,229 Kg/m3
Capacité thermique massique air:1005 J/(Kg*K).
100m3 d'air a une masse de 129,3 Kg (130Kg)
Donc pour cette masse il faut:
130*1005=130650 J/K
Donc pour +3K
130650*3=391950 Joules
P=(W/t)
P=391950/3600=111W ?!
Je trouve ça très petit comme résultat
Bonjour.
ça c'est pour chauffer l'air, mais un air réchauffé se refroidit et ce dès qu'il est plus chaud que ce qui l'entoure, en l'occurrence les murs, le plafond et le sol.
Donc les 111w doivent aussi réchauffer les murs, le plafond et le sol d'où le Je trouve ça très petit comme résultat .
@+
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
BonjourCurieuse démarcheEnvoyé par Marneus73
Le résultat est peut être juste mais il ne tient pas compte de deux réalités autrement importante.
- Quand vous élevez la température d'un fluide celui cède une partie des calories aux parois donc il faut refaire un second calcul à partir de la masse, la chaleur spécifique et l'élévation de température des parois.
- Il y a les pertes aux travers des parois, celles dues au renouvellement de l'air etc....
Généralement on est plus intéressé par les pertes (fonction de l'écart intérieur-extérieur) qui déterminent la puissance du chauffage que par une élévation de 3°K du local.
Pour déterminer la différence de puissance due à une élévation de 3°K il faut faire le calcul des pertes pour une température intérieure T1, puis un second calcul pour T1+3°K, tout cela pour une température extérieure fixe.
Cordialement.
Si j'ai le nez fin, tu veux en fait calculer la surpuissante de chauffage qu'il te faut pour pouvoir assurer la relance de chauffe de ta maison en 1 heure (le matin par exemple).Généralement on est plus intéressé par les pertes (fonction de l'écart intérieur-extérieur) qui déterminent la puissance du chauffage que par une élévation de 3°K du local.
Pour déterminer la différence de puissance due à une élévation de 3°K il faut faire le calcul des pertes pour une température intérieure T1, puis un second calcul pour T1+3°K, tout cela pour une température extérieure fixe.
En effet ton calcul est peut être juste (j'ai pas vérifié) mais pour chauffer uniquement l'air comme ça a déjà été dit...
Pour tenir compte de tout le reste, c'est incalculable !
Il existe un tableau dans la norme 12831 qui te donne le % de sur puissance à appliquer suivant le nombre de degrés et le temps de relance nécessaire.
Cordialement, A+
Faire des estimations sur l’énergie nécessaire pour monter la température d’un local de 3°C en régime variable n’est pas chose facile.
Je pense qu’il est préférable de partir sur des régimes ou l’équilibre thermique est établi.
Exemple pratique:
Tu chauffes ton local avec une énergie connue pour arriver à l’équilibre thermique. Pour faire simple, on va imaginer que l’équilibre thermique est atteint à 19°C.
Arrivé à ce stade, tu introduis un chauffage complémentaire de 500 Wh ou autre suivant le cas.
Tu attends le nouvel équilibre thermique.
Tu obtiens par exemple 3°C de plus en 2 h.
Dans ce cas, tu peux dire avec une marge d'erreur faible, qu’il faut 1000 Wh pour monter la temperature de 3°C en 1 h.
De l'abaissement de la température de confort et des gains éventuels
Non pas du tout. C'est uniquement pour calculer la différence des pertes et donc des besoins, hélas limités dans le temps puisqu'il n'y a que quelques heures où l'abaissement est effectif et grosso-modo seulement la moitié de gagnée pendant les périodes d'abaissement et de relèvement.
Dans les calculs thermique on ne tient compte que de l'air, donc de ce côté mon calcul n'est pas critiquable.
Mais dans l'absolu tu rejoins, encore une fois
Un beau hors sujet à développer ailleurs.
Il n'y a pas, à mon avis de reste :
- L'inertie joue dans un sens puis dans l'autre, c'est un jeu à somme nulle.
- Seul intervient, en outre, le rendement du moyen de chauffage, les uns peuvent avoir une meilleur rendement au voisinage de la ,puissance nominale, d'autres au contraire avoir un rendement moindre.
Donc le régime de remontée en température doit être surveillé. Attention à ceux qui " poussent les feux " à la remontée, cela peut effectivement obérer les minces économies faites durant l'abaissement.Je ne le connais pas.
Mais il manque au moins dans ta description, un paramètre fondamental, l'écart entre la température extérieure et la température moyenne intérieure durant l'abaissement.
Je m'explique parce les pertes sont proportionnelles à cet écart, le % d'économie par °K d'abaissement y est directement lié.
Applications numériques pour illustrer :
Temp. intérieure (Ti)avant abaissement = 20°C
Abaissement 4°K
Temp. extérieure TE1 = -7°C et TE2 = +10°C
m constante telle que P (W) = m (Ti-tE)
Pour TE1 (-7°C)
Pertes à Ti=20°C :
P20°C = m x (20+7) = 27 m
P16°C = m x (16+7) = 23 m
P16°C/P20°C = 23/27 = 85 % soit une économie de 15%/4°K = 4%/°K
Pour TE2 (+10°C)
Pertes à Ti=20°C :
P20°C = m x (20-10) = 10 m
P16°C = m x (16-10) = 6 m
P16°C/P20°C = 6/10 = 60 % soit une économie de 40%/4°K = 10%/°K
Évidemment si les gains sont plus importants en % pour pour TE = 10° en valeurs absolue c'est bien moindre et dépendent de la constante m.
Cordialement.
Merci bien pour vos réponses
Par contre suite aux différents avis j'aurais encore quelques petites questions:
Behache j'ai un peu de mal à suivre ton raisonnement:
Peux tu m'expliquer plus en détail ?Non pas du tout. C'est uniquement pour calculer la différence des pertes et donc des besoins, hélas limités dans le temps puisqu'il n'y a que quelques heures où l'abaissement est effectif et grosso-modo seulement la moitié de gagnée pendant les périodes d'abaissement et de relèvement .
Au niveau de l'écart de température c'est évident que cela change complétement la donne. On va dire qu'il y a un écart de 10 degrés la journée et 30 la nuit par rapport à la température intérieure de 20°C.
Je comprends le calcul, mais par contre la démarche est un peu floue pour moi. Que représente concrètement cette "économie" de tant de % par degré ?Je m'explique parce les pertes sont proportionnelles à cet écart, le % d'économie par °K d'abaissement y est directement lié.
P16°C/P20°C = 23/27 = 85 % soit une économie de 15%/4°K = 4%/°K
P16°C/P20°C = 6/10 = 60 % soit une économie de 40%/4°K = 10%/°K
Merci
Tout à fait.
Mais évidemment aussi, la consommation est beaucoup moins importante à 10 ° qu'à - 7 °.
Donc 4 % d'économie sur "beaucoup" peut dépasser 10 % d'économie sur "pas grand chose" !
Il faut donc prendre du recul sur ces % qui peuvent illusionner.
Car le porte-feuille, lui, c'est les kWh qu'il paye, pas les % !
La deuxième nuance est qu'on raisonne à l'équilibre, or, avec de l'inertie, 4 ° d'abaissement peuvent n'être atteints qu'après 6 ou 7 heures, au moment où on repart en mode confort. Il faudrait tracer la courbe (spécifique à chaque maison) pour évaluer correctement le gain permis par un abaissement... Le gain, en kWh, donc en €, serait proportionnel à la surface du "trou" qui s'est creusé dans la courbe de température (qui ne sera pas un "rectangle").
De l'abaissement de la température de confort et des gains éventuels
Je crains que non.
Températures extérieures Nuit/Jour différentes , ce n'était pas la base de mon raisonnement car je voulais montrer l'influence d'un abaissement volontaire de 1°K la température intérieure. J'ai :Au niveau de l'écart de température c'est évident que cela change complétement la donne. On va dire qu'il y a un écart de 10 degrés la journée et 30 la nuit par rapport à la température intérieure de 20°C.
- fait 2 x 2 calculs différents.
Le premier, " Temps froid " température extérieure supposée constante (-7°C) en comparant les pertes thermiques du bâtiment 1° pour une température de Confort = 20°C à celles 2° pour une température Abaissée 16°C et montré que pour la température abaissés les pertes étaient diminuées de 15% pour 4°K d'abaissement soit 4% par °K abaissé (et par conséquent la consommation)
Le deuxième, "Température clémente " température extérieure constante de 10°C ....et montré que pour la température Abaissé les pertes étaient diminuées de 40% (et par conséquent la consommation) soit 10% par °K d'abaissement
- insisté sur le fait que les température ne passent pas pas instantanément de 20° à 16° et que les calculs précédents ne s'appliquent que durant l'abaissement effectifs et "à la louche " seulement à 50 % durant les heures de descente et celles de remontées
C'est tout, cela permet de réfléchirDes kwh par rapport à la consommation durant la même période en chauffage à la température de " Confort ".Je comprends le calcul, mais par contre la démarche est un peu floue pour moi. Que représente concrètement cette "économie" de tant de % par degré ?
Cordialement.
Ok tout est plus clair maintenant
Je suis quand même bien tenté de faire des tests pour essayer de déterminer les pertes de manière empirique.
- Passer de 20°C à 17°C en laissant jouer uniquement les pertes et l'inertie pour mesurer le temps mis (en tenant compte de la t° ext).
- Faire la même chose après pour passer de 17°C à 20°C avec toute mon installation (3000w). Tout en mesurant la température ext et en relevant mon compteur edf avant et après.
Est-ce qu'avec cela je vais pouvoir estimer grosso modo les pertes et extrapoler avec différentes t° ext ?
Quelle est la loi suivie par "m" ?
Autre interrogation, j'essaie de faire une approximation des pertes par conduction thermique à travers les murs.
Le flux thermique :
Ou intervient le temps dans tout ça ?
BonjourPourquoi voudriez vous voire intervenir un facteur Temps dans un calcul de Pertes qui détermine une puissance (énergie dissipée en 1 seconde)
Le temps n'intervient pas dans ce calcul
Par contre après vous pourriez calculer une énergie
en Joules W = P (Watts) x temps (secondes)
ou en Wh = P (W) x temps (s)/3 600
aussi kWh = P (kW)x temps en heures
ou une dépense en multipliant encore par €/kWh.
Cordialement.
Oui c'est ce que je me disais, le temps est déjà inclus dans la puissance.
Par contre j'ai fait un petit calcul:
Pour une pièce avec des murs en béton de 30cm d'épaisseur et une surface de 20m². Avec un delta t° de 20K.
je trouve un flux de 1225 W
Ce qui veut dire que toutes les heures le système perd 1225W donc il faut injecter 1225W avec le chauffage pour rester à l'équilibre ?
Mes hypothèses sont elles correctes ?
Bonjour Marneus
Il se trouve que les transferts thermiques ne se limitent pas aux chauffage des habitations, ils préoccupent tous les secteurs de l’industrie.
Je vois que tu n’es pas allergique aux calculs et aux phénomènes physiques utilisés dans l'ensemble des laboratoires de recherche appliquée.
Je te propose une solution pour connaître les besoins énergétiques d’une maison existante. C'est la base utilisée pour tous les transferts thermiques.
Préparation à mettre en place:
Tu choisis des conditions météorologiques ou les prévisions indiquent une couverture nuageuse qui masque le soleil.
- Tu chauffes ta maison à une température constante, par exemple 20°C (T1)
- Tu relèves les températures extérieures toutes les deux heures pendant 48h
- Tu relèves au compteur l’énergie consommée pendant ces 48h
- Tu as l’énergie moyenne consommée en 1h (E)
- Tu fais la moyenne des températures extérieures (T2)
Tu as donc (T1 - T2) et E
Nous savons que la résistance thermique globale de la maison est :
http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9sistance_thermique
R = (T1 - T2) / E
R en °C/W
E en Watts/h
T1 et T2 en °C
Tu peux donc facilement avoir la résistance thermique globale de ta maison.
A partir du moment ou tu as cette résistance thermique globale,
tu peux calculer la puissance de ton chauffage.
Pour chauffer jusqu’à des T Ext de -15°C il te faut:
Hypothèse:
Tu as relevé un R global de 300 °C/W pour ta maison
Si ta maison fait 100 m2, tu as un R de 3 °C/W/m2
Pour une différence de température de 35°C (20°C Int -15°C Ext)
Il te faut un apport de chaleur de 200 x 35 = 10 kW/h
Cette méthode englobe le rayonnement au moment des mesures.
Ce flux de chaleur n’est pas forcement directement proportionnel aux différences de températures, mais dans la gamme des temperatures il est négligeable.
D’autre part, avec un apport solaire, l’énergie consommée serra plus faible
Bien sur, je me suis amusé à faire des mesures sur ma maison, c’est au bout du compte d’une précision largement suffisante pour faire des estimations.
J’ai calculé ainsi la puissance de la PAC air air capable de chauffer ma maison jusqu’à une moyenne de -3°C Ext. C’est la limite minimum au deçà de laquelle la PAC n’a plus aucun intérêt.
C’est hors sujet, mais elle m’a couté 1666 € TTC il y a 4 ans. Elle est amortie depuis 1 an, et elle donne entiere satisfaction en terme d'économie d'énergie.

Ouille...
Aille...
Décidément Cornychon, le moins qu'on puisse dire c'est que ça ne veut pas rentrer...
Si tu jouais ton rôle de modérateur, tu aurais pu dire que j’ai mis 200 x 35 à la place de 300 x 35 comme indiqué plus haut.Ouille...
Aille...
Décidément Cornychon, le moins qu'on puisse dire c'est que ça ne veut pas rentrer...
Utiliser le symbole "E" pour parler de l’énergie c’est mon problème. C’est bon dans la mesure ou j’annonce la couleur. Si ce n’est pas conforme à ce que tu as appris à l’école, tu peux le dire sans te foutre de la tronche des gens.
Lorsqu’on parle technique, on ne s’arrête pas à ce genre de choses.
Tu devrais en plus corriger les fautes d’orthographe.
Maintenant, si tu as des choses à dire sur le plan technique, il ne faut pas te gêner.
A condition que ce soit des argumentations chiffrées qui reposent sur les règles fondamentales de la physique
Je suis de l'avis de Krom : il te faut t'exprimer dans les mêmes unités - de manière cohérente- que les thermiciens du bâtiment , autrement , ton raisonnement devient difficile à suivre et tu risques bien d'essuyer des salves de critiques plus ou moins moqueuses ...
Il existe des bouquins "pour les nuls" sur le chauffage et les quantité d'énergie à mettre en oeuvre..
et c'est toi qui dis cela ??? MDR.. oups , désolé ..A condition que ce soit des argumentations chiffrées qui reposent sur les règles fondamentales de la physique
Bonsoir CornychonJe ne pense pas que ce soit le E qui vous soit reproché mais
W/h au lieu de Wh (W x heure) pour mémoire 3 600 Joules.
Dito pour les kW/h à la place de kWh.
Cordialement.
Si un bâtiment utilise 480 kw.h pour un delta intérieur extérieur de 20° mesuré sur 48h .
On peut conclure sa résistance thermique intérieur vers extérieur : 20/10000 soit 0.002 °/W .
Ainsi si on injecte 500 w on élève la température intérieur de 1° par rapport a l'extérieur.
Ou encore si il fait -15 dehors et on souhaite 20 à l'interieur :delta=20--15=35
P=35/0.002=17,5 kw
Ou encore si on veut 20 interne et il fait 20 en ext ; le delta =0 P=0/0.002=0.Pas de puissance a fournir.
Bonjour florisound,
je constate que dans mes explications tu as parfaitement retenu le fond sans avoir à critiquer la forme.
Tu fais passer le message avec professionnalisme, élégance et pragmatisme.
Bravo
Notation correcte
BonjourPour ceux qui souhaiteraient écrire correctement les unités, multiples et sous-multiples de mesure :Si un bâtiment utilise 480 kw.h pour un delta intérieur extérieur de 20° mesuré sur 48h ....
Dans kWh
- pas besoin de . entre W et h
- W majuscule comme pour toutes les unités qui font référence à un patronyme (ici Watt)
La notation correcte est kWh
Cordialement.
Formidable Cornychon, c'est exactement ce qu'il me faut
Je vais essayer de mettre en place tout ça.
Par contre j'ai deux ou trois petits souci pour la pratique du test.
Je ne sais pas comment je vais faire pour avoir la conso du chauffage uniquement au tableau, puisque pendant 48h beaucoup d'autres choses tournent...
Et pour relever les températures la nuit... Je ne sais pas si il existe des sites internet météorologiques genre météo France qui font des relevés réguliers dans chaque région ou je suis...
Formidable Cornychon, c'est exactement ce qu'il me faut
Je vais essayer de mettre en place tout ça.
Par contre j'ai deux ou trois petits souci pour la pratique du test.
Je ne sais pas comment je vais faire pour avoir la conso du chauffage uniquement au tableau, puisque pendant 48h beaucoup d'autres choses tournent...
Et pour relever les températures la nuit... Je ne sais pas si il existe des sites internet météorologiques genre météo France qui font des relevés réguliers dans chaque région ou je suis...
Pour relever l’énergie consommée par tous les éléments chauffants.
La solution du pauvre mais tout à fait valable:
Tous les appareils qui fonctionnent à l’intérieur de la maison dissipent ce qu’ils consomment et participent au chauffage comme des petits radiateurs d‘appoint.
Il faut simplement éviter de faire fonctionner des appareils qui sont à l’extérieur des surfaces habitables.
S’il en existe un ou deux, il suffit de faire une estimation des consommations.
La solution du riche:
Si c’est possible, on peut mettre sur ton tableau un compteur d’énergie sur l’arrivée principale des appareils de chauffage.
Tu peux en voir sur ce site.
(Indiquer dans recherche «*compteurs d’énergie*»)
http://www.conrad.fr/webapps/
Il faut malgré tout ajouter tous les appareils qui consomment du courant.
Pour relever les températures,
il est préférable de les mesurer à quelques mètres de ta maison dans un endroit qui n’est jamais exposé au soleil.
La solution du pauvre mais tout à fait valable:
Tu fais la première mesure par exemple à minuit.
La seconde à 6h du matin
Tu fais relever les températures par un voisin à 9h, à 12h à 15h à 18h
Tu prends le relai à 21h à 24h et tu recommences sur 24h.
Les températures peuvent être prises par le voisin et chez le voisin. Il t’en coutera une bouteille de vin !
La solution du riche
Enregistreur de températures;
http://www.conrad.fr/enregistreur_de...174_708829_FAS
Quelques précautions:
Essayer d’avoir dans ta maison des températures les plus uniformes possibles. (isothermes)
Tu auras toujours des différences de températures entre le bas et le haut des pièces. Ce n’est pas important puisque tu cherches à relever la résistance thermique globale en vrai grandeur.
Tu vas voir, les mesures et les calculs sont facile à faire.
Je te recommande les solutions du pauvre.
Toutes les sources de chaleur sont englobées, y compris celle des personnes qui vivent dans la maison ! !
Dernière modification par cornychon ; 10/12/2010 à 21h20.
