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Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs



  1. #1
    Diotq

    Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs


    ------

    Bonjours ,

    Je créer ce sujet car on m'a poser un gros problème que j'aimerais bien résoudre mais n'y arrivant pas seul je viens m'adresser à vous.

    Il faut calculer l'énergie nécessaire à la production d'ECS en Kwh.

    L'eau est stockée dans deux ballons de 500 L, dans ces ballons il y a un échangeur qui est relié à une chaudière à gaz. Les ballons stock l'eau à 55°c déclenche la chaudière quand ils chutent à 50°c et ce jusqu'à 60°C.

    Nous avons aussi une Boucle d'eau chaude qui tourne continuellement ça température de retour et de 45°C.

    l'eau froide qui arrive dans le ballon est à 10°c.

    La chaudière à un régime d'eau de 90-70°c.

    En ce qui concerne le Taux d'occupation des immeubles il est ainsi : du 1/06 -> au 30/09 80%
    du 1/10 -> au 15/12 50%
    du 16/12 -> au 15/01 80%
    du 16/01 -> au 31/05 50%

    Voilà si vous avez besoin d'information supplémentaire n'hésitez pas a demander j'en ai surement oublié ^^.

    -----

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  3. #2
    pkdick2

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    Bonjour,

    Il manque surtout une donnée capitale, la quantité d'eau chaude consommée par les usagers.
    Ensuite, ce serait aussi bien de connaitre les déperditions des ballons, de la tuyauterie (notamment pour la boucle), le rendement de la chaudière...

    Pour la suite, on sait qu'il faut 1,167 kWh pour élever un mètre cube d'eau (1000 l) d'un degré.

    Dans un système bien conçu, l'essentiel de l'énergie devrait être utilisé pour le chauffage de l'eau et une petite partie devrait être perdue dans le stockage, les tuyaux mais les pertes sont souvent loin d'être négligeables vu la faiblesse de l'isolation et l'importante différence de température.
    Je ne savais pas que c'était impossible, alors je l'ai fait.

  4. #3
    Diotq

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    POur ce qui est de la consommation d'eau chaude je ne les pas mais j'ai la quantité d'eau froide qui est envoyé dans le systéme soit pour un an : 5116 m3

    Le reste il va falloir partir sur des hypothèse et ce qui m'interres surtout sont les calculs et raisonnement pour trouver le résultats
    on peut dire rendement chaudiere 80%
    pourquoi faut il les déperditions de la boucle vue que l'on connait sa température de retour qui est juste avant le ballon ?

    et encore merci de ta réponse ^^

  5. #4
    pkdick2

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    Ok pour la température de retour, c'est suffisant.

    Pour les déperditions des ballons, ça peut s'estimer avec la surface et le coefficient de transmission thermique U (W/m².K) associé au matériau isolant.

    Coté température des ballons, il sera plus simple de considérer une température moyenne de 55°C (calculer le détail de la baisse de 60 à 50°C n'apportera pas grand chose)..

    Pour le ratio en la conso d'eau chaude et d'eau froide, chez moi, c'est à peu près 50 % de chaque. Cela doit être assez variable suivant les habitudes mais un grand nombre de personnes, on doit avoir des moyennes stables.
    Je vois sur des sites que la valeur admise est plutôt de l'ordre de 33% d'eau chaude : http://www.actions-planete-propre.co...:eau&Itemid=57
    Je ne savais pas que c'était impossible, alors je l'ai fait.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Diotq

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    Pour le ballon : Dimension : H = 1763 mm et un Diamétre de 750 mm
    Cst de refroidissement 0.15 Wh/24h.K.l
    Pour l'eau la consommation que j'ai marqué c'est l'eau froide qui est envoyé pour la production d'eau chaude donc pas besoin de faire de réduction de 50% ou 33% ^^

  8. #6
    Tam

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    Citation Envoyé par Diotq Voir le message
    on m'a posé un gros problème que j'aimerais bien résoudre
    Bonjour, "on" c'est votre responsable en entreprise ?

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  10. #7
    Diotq

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    Citation Envoyé par Tam Voir le message
    Bonjour, "on" c'est votre responsable en entreprise ?
    Je suis stagiaire et ce sont mon patron et mon tuteur qui m'on posait ce problème ^^ pour une affaire qu'ils on. Ils l'on fait avant que eux s'y colle pour voir si j'arriverais à me débrouiller pour trouver une solution ou des hypothèse. . J'ai le droit d'utiliser tout les moyens à ma disposition cela faisait déjà deux jours que j'essayais avant de poster sur ce forum.^^
    Dernière modification par Diotq ; 24/06/2015 à 10h02.

  11. #8
    yves35

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    bonjour,

    il ya 2 shaddockeries dans le système que vous décrivez:

    1-
    L'eau est stockée dans deux ballons de 500 L, dans ces ballons il y a un échangeur qui est relié à une chaudière à gaz
    c'est assez stupide de stocker une telle quantité de chaleur dans un tel volume . La chaudière gaz a la capacité de fournir en principe le débit et la température voulue donc il n'y a pas besoin de tel stocks. Le gaz transformé en chaleur perds de l'énergie dès qu'il est brulé , pas quand on ne le brule pas . Un volume plus petit (qui perda moins) est à prévoir

    2-
    Nous avons aussi une Boucle d'eau chaude qui tourne continuellement ça température de retour et de 45°C.
    il est stupide de faire tourner 24h/24 un tel système . Le minimum est de l'asservir avec une horloge aux heures de tirage . Une boucle en soi est déjà discutable... Ca rassure les gens pressés et les éjaculateurs précoce . Le fait que la température de retour soi de 45°C montre qu'il y a beaucoup de pertes dans cette boucle . La bonne isolation de la tuyauterie est de l'ordre de 30 mm et pas 10 mm en chewing gum.

    POur ce qui est de la consommation d'eau chaude je ne les pas mais j'ai la quantité d'eau froide qui est envoyé dans le systéme soit pour un an : 5116 m3
    y a pas une erreur de virgule sur votre chiffre ?
    5116/365 =14 m3/jour

    en général on compte de 30 à 50 litre d'ecs / personne/jour soit dans ce cas 14000/ 50=280 personnes ou 14000/30=466 personnes, est ce la cas?


    yves

  12. #9
    Diotq

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    Citation Envoyé par yves35 Voir le message
    bonjour,

    il ya 2 shaddockeries dans le système que vous décrivez:

    1-

    c'est assez stupide de stocker une telle quantité de chaleur dans un tel volume . La chaudière gaz a la capacité de fournir en principe le débit et la température voulue donc il n'y a pas besoin de tel stocks. Le gaz transformé en chaleur perds de l'énergie dès qu'il est brulé , pas quand on ne le brule pas . Un volume plus petit (qui perda moins) est à prévoir

    2-

    il est stupide de faire tourner 24h/24 un tel système . Le minimum est de l'asservir avec une horloge aux heures de tirage . Une boucle en soi est déjà discutable... Ca rassure les gens pressés et les éjaculateurs précoce . Le fait que la température de retour soi de 45°C montre qu'il y a beaucoup de pertes dans cette boucle . La bonne isolation de la tuyauterie est de l'ordre de 30 mm et pas 10 mm en chewing gum.


    y a pas une erreur de virgule sur votre chiffre ?
    5116/365 =14 m3/jour

    en général on compte de 30 à 50 litre d'ecs / personne/jour soit dans ce cas 14000/ 50=280 personnes ou 14000/30=466 personnes, est ce la cas?
    j'ai oublié de préciser que c'était pour un lot de 7 immeubles. donc le nombre de personne doit y être et il y n'y a pas d'erreur dans la consommation en eau. ^^ Vue le nombre de personne il semble du coup logique d'avoir autant d'eau en tampon et la boucle tourne 24/24 pour qu'il y est continuellement de l'eau chaude en service et que la personne qui se trouve à l'immeuble le plus loin et au dernier étages n'attendent pas pour avoir l'eau chaude.

    Après comme j'ai dit plus haut: Ce qui m'intéresse c'est le raisonnement pour trouver le résultats, ainsi que les formules. et au pire même si le système et mal conçue restons sur des hypothèse.

  13. #10
    Tam

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    Ok Diotq, pour votre situation.

    Quel est votre idée pour estimer les kWh annuels pour l'ECS ?
    Pour moi, la discussion doit partir de là.

  14. #11
    Diotq

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    Une des idées que j'avais trouvés qui pouvait s'approcher le plus était de calculer l'énergie nécessaire pour amener l'eau d'une température A à une Température B et de tenir compte de la boucle mais sans prendre en compte qu'il y avait un ballon.
    Mais le ballon à des déperdition donc au bout d'un certain temps la chaudière va se déclencher pour réchauffer l'eau dans le ballon donc consommé de l'énergie. Puis si une personne consomme 10L d'eau chaude à ce moment là 10L d'eau froide vont dans le ballon s'en pour autant déclencher le ballon si la température n’atteint pas la consigne. Donc ce qui important de ce que je pense c'est de savoir à quelle moment la chaudière se déclenche pour réchauffer l'eau et et combien d'énergie elle dépensera ?

    Après si vous aussi vous avez des idées car la je sèche un peu ^^ c'est d’ailleurs l'une des raison qui font que je suis venue sur ce forum
    Chaque problème à une sa solution.

  15. #12
    trebor

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    Bonjour,

    Pour élever de 1°C un gramme d'eau, il faut 4,185 Joules.

    Dans ton cas c'est 500 litres à élever de 10°C ( de 50 à 60°C )
    .
    4,185 J *10°C * 500000 grs = 20925000 Joules.
    1 kwh = 3600000 Joules.
    20925000 / 3600000 J = 5,8125 kwh.

    Il reste les pertes à calculer et donc à ajouter à cette consommation.

    Je passe la main au pros pour la suite et confirmer ou infirmer mes calculs ?

    Bonne suite
    Dernière modification par trebor ; 25/06/2015 à 12h37.
    Il vaut mieux être en retard que dans le corbillard.

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  17. #13
    Tam

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    Citation Envoyé par Diotq Voir le message
    calculer l'énergie nécessaire pour amener l'eau d'une température A à une Température B
    C'est bon. A et B sont connues, il faut estimer le volume d'eau.

  18. #14
    blobi

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    Bonjour,

    alors déjà je pense qu'il te manque le débit du circuit d'ECS

    je fais pas varier le CP ou le Ro de l'eau pour les calculs...

    en gros tu sais que tu vas chauffer 5116 m3 à 55°C ( j ai pris 55 pour une température moyenne) donc ça te fais : 5116 * 1000 * 4185 * 45 / 3600000 = 267 630 kWh donc ça c est l’énergie dû à la consommation seule d'ECS, ( *1000 pour passer en L, 4185 le cp de l eau, 45 ton DT)

    après tu prends le débit de ton circuit d'ecs, tu multiplie ça par le dT de ton circuit (ici 10°C) et par le CP de l eau ca va te donner une puissance, si ta boucle tourne h24 tu fais la conversion et tu auras une Énergie par an

    il te reste plus qu'a trouve les déperdition de ton ballon, qui doivent pas être très très importantes normalement

    une fois que tu as les 3 tu fais la somme de tout, tu prends le rendement de ton échangeur dans ton ballon et ça te donnera l’énergie à fournir par ta chaudière et voila

    si tu le veux en énergie primaire tu prends aussi en compte le rendement de ta chaudière et le coefficient en fonction du type d'energie ( 1 pour fioul / gaz; 0.6 bois, 2.58 elec)
    Dernière modification par blobi ; 25/06/2015 à 14h11.

  19. #15
    Diotq

    Re : Calculer la consommation énergétique pour la production d'ecs

    Merci à tous d'avoir répondue pour information blobi ce que tu nous as dit nous a aidé mais il y a encore plein de variable à prendre en compte. Pour moi c'est la fin de mon stage mais je vous tiendrais au courant si mon tuteur trouve une bonne solution. Merci encore.

    Cordialement. Diot Quentin.
    Chaque problème à une sa solution.

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