vmc : prise air extérieure puis passage tuyau dans le sous-sol de la maison

[buche05]

Bonjour,

Je ma lance dans une construction neuve, ossaure bois, dalle bois, posée sur soubassement béton isolé.
Je voudrais préchauffer l'air neuf arrivant à ma vmc double flux (située ds la salle de bain au rdc), sans faire un "compliqué" puit canadien.

- construction en montagne, 1100 m d'altitude, et on peut se taper 3 semaines à -20 ° la nuit, et là l'échangeur givre pendant 3 semaines, pas bon !
- mon soubassement béton sera isolé, prendra l'inertie du sol, et ne devrait pas descendre sous les 7°... ni monter au dessus de 22 °
- J'aimerais utiliser ces températures "régulières", pour faire passer le conduit de la prise d'air neuf de la vmc double flux...

Quels gains de t° puis-je espérer si, par exemple, l'air extérieur est à -10 et ma cave à 10, avec mes 22 m de tuyau non isolé ? ou si l'air est à 30° à l'extérieur et à 22° dans la cave... (en prenant un débit moyen de 120 m3/h)

Quel diamètre et quelle matière(inox...) utiliser pour les tuyaux (l'entrée air neuf vmc est en 160) ? (j'ai peur des pertes de charge)

Merci d'avance de vos réponses.
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[cornychon]

Bonjour,

Tes hypothèses froid:
Débit d’air de 120 m3/h soit 33 l/s
Air extérieur de -10°C
Température du sol + 10°C
Longueur du tube 22 m

Pour un diamètre de 150 mm, la vitesse d’air est de 1.9 m/s
Pour un diamètre de 200 mm, la vitesse d’air est de 1.06 m/s

Pour un diamètre de 150 mm, les pertes de charge sont de 0.63 Pa/m
Pour un diamètre de 200 mm, les pertes de charge sont de 0.14 Pa/m

Pour 22 m de tube, restons sur un diamètre de 200 mm avec 1.06 m/s pour avoir des grandes surfaces d’échanges, et des températures de sortie d’air proches de la température du sol.
Avec 22 m tu vas avoir une perte de charge de 0.14 x 22 = 3.08 Pa
On va ajouter 6 coudes à 90°, soit 0.08 x 6 = 0.48 Pa
Total des pertes de charge : 3.08 + 0.48 = 3.56 Pa = 0.35 mm H2O

Le ventilateur hélicoïde page 12 Réf : 98XJ0160001 correspond à tes besoins
http://www.rosenberg.hu/sites/defaul...I_400Hz_EN.pdf


Quelle quantité d’énergie puises-tu dans le sol ?

P = (ΔT x Q) / 0.05
P en watts
ΔT en °C
Q en m3/mn
P = (20 x 2) / 0.05 = 800 W = 0.8 kW


Je te laisse faire les calculs pour l’hypothèse chaud avec un ΔT de 30 – 22 = 8°C

[buche05]

Merci pour cette réponse très précise.

1) Je vois les kw que je puise dans le sol, mais ça donne quoi en température de sortie...?

2) Vous me conseillez un ventilateur (d'une puissance de 13 W minimum), pensez-vous que le ventilateur de la vmc (puis-je la citer ? ) serait insuffisant ? (elle est censée être compatible puit canadien, c'est à dire 35 m minimum de tuyau...)

3) Je pensais prendre des conduits spiralés en galva, diamètre 200 du coup, ça à l'air très utilisé en ventilation... Ca irait ?

Merci (encore)

[cornychon]

Salut,

Comme indiqué dans ma réponse, la température d’air de sortie est proche de la température du sol, soit 10°C dans ton hypothèse.
Le ventilateur de la VMC ordinaire est tenu de créer une dépression dans la maison pour faire rentrer l’air extérieur. Si avec l’ensemble des fuites parasites et autres, la maison est en dépression de 0.35 mm H2O ça marche ! ! Pour le savoir, il faut faire l’installation et soit mesurer la dépression dans la maison, soit la vitesse d’air moyenne qui sort du tube.
En aéraulique, il y a des paramètres accessibles aux calculs. Dans le cas présent, seule l’étude expérimentale permet d’obtenir des résultats exploitables.

Un tube spiralé en acier galvanisé va donner de bons résultats, mais pour combien de temps ?? Il va s’encrasser et s’oxyder à l’échelle d’une poignée d’années. C’est utilisé en ventilation pour des tubes aériens facilement démontables. Lorsque c’est encrassé, on démonte et on remplace par du neuf.
C’est ce que j’ai fait chez moi pour ma hotte de cuisine. Au bout de 15 ans, j’ai changé 10 m de tube qui contenait de l’ordre de 10 mm de graillon ! !
Si tu utilises un tube CPV lisse, il n’y aura aucune oxydation, et pour le peux que tu aménages des trappes de visite, tu pourras le nettoyer.

Ceci dit, le ventilateur que je te propose est très utilisé en informatique. Le prix doit être de l’ordre de 50 €.
Durée de vie, plusieurs décennies.

[A voir en vidéo sur Futura]

[buche05]

Salut,
ok pour la température, c'est bien, l'échangeur ne givrera plus.

Par contre, mon tuyau va passer en plafond de mon sous sol béton (qui me sert de garage), c'est ce que j'entendais par soubassement béton dans mon 1er message, donc les tuyaux sont aériens et très accessibles, et je pensais les nettoyer par la prise d'air. Je pensais même créer une légère pente vers l'extérieur pour les condensats !

Ca rouillerait quand même le galva dans ces conditions ? En tous les cas si c'est tous les 15 ans le remplacement, c'est nickel, ça coute pas cher les tuyaux galva.

Pour ce qui est des pertes de charge, que penses tu de mon argument que la vmc est compatible puit canadien... cela ne veut-il pas dire que le ventilateur est assez costaud pour 35 m de tuyau (comme ds un p c ) ? Je ne sais pas si la maison sera en dépression, elle sera étanche à l'air, c'est tt ce que je sais, en dessous des normes actuelles (dixit le constructeur, qui bien sûr selon lui est au top)...
En gros, sans être aussi précis, modéliser... à la louche tu crois que ça le fait ?

Et au fait, encore, merci

[cornychon]

On n’est pas sur le même projet

Tu as écrit en # 1
« Quels gains de t° puis-je espérer si, par exemple, l'air extérieur est à -10 et ma cave à 10, avec mes 22 m de tuyau non isolé ? ou si l'air est à 30° à l'extérieur et à 22° dans la cave... (en prenant un débit moyen de 120 m3/h) »

Lorsque tu indiques que c’est un tuyau non isolé, je l’imagine enfoui dans la terre en dessous le sous sol. J’ai pensé en gros au puits canadien ! !
Je n’aurais jamais imaginé que tu veuilles prélever de la chaleur dans l’air du sous sol.

Bref ! ! Ce que je t’ai raconté jusqu’à présent est valable pour un tube enfoui au moins à 1 mètre de profondeur sous ta maison.

Un tube accroché au plafond de ton sous sol c’est une autre histoire.
La prise en compte de la chaleur spécifique, de la densité, de la conduction thermique, de la masse thermique, montre qu’avec l’air c’est 1200 fois plus mauvais qu’avec la terre.

En clair, ça ne marche pas. Il faut oublier ce projet

Dans ta région, tu peux faire un puits canadien digne de ce nom.
Il suffit d’enfouir un tube en CPV de 200 mm de diamètre, 60 mètres de long, à deux mètres de profondeur, un débit d’air de l’ordre de 200 m3/h

[buche05]

J'avais écrit : "sans faire un compliqué puit canadien" .

En fait je me suis inspiré de ce post : VMC double flux : http://forums.futura-sciences.com/ha...sant-cave.html


Etant donné que l'air qui passe dans le tuyau est en contact uniquement avec le tuyau, comme dans un puit canadien, je ne pense pas qu'il n'y ait aucun échange. De plus, dans ce cas, pourquoi les fabricants de vmc voudraient que le réseau s'il n'est pas dans le volume chauffé soit fait avec des gaines isolées, ce serait inutile...
L'intérêt (j'espère) de mon système serait d'utiliser la puissance du sol, qui fait que l'air extérieur au tuyau est tjr tempéré.

Je veux bien que l'échange soit moins bon, mais qu'il n'y en ai aucun, ou un si négligeable, m'étonnerait...

Merci pour ta réponse.

[cornychon]

Les réponses données dans le post que tu donnes en référence sont qualitatives. Aucun calcul basique, aucun essai susceptible de fournir la moindre information chiffrée exploitable.
C’est une sorte de brainstorming dont le sujet concerne un circuit d’air qui passe dans une cave.
On arrive à des démarches approximatives et discursives intéressantes pour celui qui souhaite exploiter au mieux ce qu’il ressent des phénomènes physiques.
Une certitude :
Lorsqu’on fait passer de l’air froid dans un tube plus chaud, on réchauffe l’air.
Lorsqu’on fait passer de l’air chaud dans un tube plus froid, on refroidi l’air.

Bon courage

[buche05]

En gros, c'est une installation qui coute pas cher, et qui doit permettre de réchauffer l'air un minimum, pour éviter le givrage de l'échangeur de la double flux par temps très froid. Et même de le refroidir un peu l'été. Si je fais passer l'air extérieur à -8, ça me suffit... ça givre plus...

Tu penses tjr que les objectifs que je donne ci dessus (en effet, non chiffrés, et qualitatifs) ne seront pas atteints ? que je dois oublier ce projet ? Même avec ce faible coût.

[cornychon]

Le givrage de l’échangeur double flux commencera à se produire pour une température extérieure plus basse. C’est qualitativement mieux.

Il ne faut pas oublier de récupérer l’eau de condensation à l’extérieur du tube l’hiver. Une gouttière sous toute la longueur du tube.

[buche05]

Mais en fait, tu penses que j'arriverai à faire passer l'air de -15 à -8, avec ce système de 22 m en plafond de garage, ou tu penses que c'est "à oublier" ?
( oui, légère pente pour les condensats, et gouttière, j'avais pensé à cela )
Je voudrais ton avis qualitatif
Merci encore.

[cornychon]

Une réponse qualitative :
Espérer faire passer un air de -15°C à -8°C, soit un ΔT de 7°C semble optimiste. D’autant plus qu’en fournissant de la chaleur au tube, ton sous sol va se refroidir. Qui dit refroidir dit descendre en temperature. D’un autre coté, la cloison du tube étant fine, les échanges thermiques sont facilités.
Malheureusement, l’eau condensée sur le tube va en partie s’écouler mais l’autre partie va s’évaporer en produisant du froid. Ce froid va refroidir le tube et aller à l’encontre du réchauffement de l’air qui passe dans le tube.
D’une manière approximative, sans conviction, au doigt mouillé, je dirais que l’air qui rentre dans le tube à -15°C doit ressortir entre – 13°C et – 2°C

Conclusion :
L’air froid qui passe dans le tube monte en température


Une réponse quantitative :
Dans l’hypothèse d’un tube Ø 200 mm, longueur 22 m, dans un air calme, un débit d’air de 120 m3/h, une température extérieure de -15°C et une température intérieure de +10°C.
Les calculs basiques montrent que le ΔT entre l’entrée et la sortie d’air serrait compris entre 3°C et 4°C, soit une moyenne exploitable de 3.5°C.
En clair :
L’air qui rentre à -15°C arriverait à l’entrée de ton échangeur à -11.5°C.
Ce n’est pas tout à fait linéaire, mais pour arriver à 0°C à l’entrée de ton échangeur, il faut que l’air extérieur soit à -3.5°C

Conclusion :
L’air à -15°C qui rentre dans le tube, ressort à l’entrée de ton échangeur à une température proche de -11.5°

[buche05]

Je me disais que mon sous-sol ne se refroidirait pas, car il fait 180 m cube, et qu'il prend l'inertie du sol.

4° c'est pas si mal vu l'investissement....

T'aurais les équations te donnant ton delta de t° entre l'entrée et la sortie ? Avec les paramètres à entrer. Merci d'avance.

[cornychon]

Voici les éléments de calcul que j’ai utilisé

Il faut évaluer :

- la résistance thermique du tube entre l’intérieur et l’extérieur
R = e / λ.S
R en K.W
e en mètre, épaisseur d’isolant air utile 0.08
S en m2, surface extérieure du tube
λ. Conductivité thermique en W/m*K (0.025 pour l’air)

- Le flux de chaleur qui passe par les parois du tube
P en W = ΔT x R

- ΔT entrée/sortie d’air du tube

On a :
Le débit d’air D de 120 m3/h
Le flux de chaleur qui passe par les parois du tube P
ΔT = (Px0.05) / D
P watt
ΔT °C entrée d’air, sortie d’air
D débit en m3/mn

[buche05]

ah ouais quand même
merci je vais essayer d'exploiter