Transfert d'air chaud, récupération de chaleur

[Jess411]

Bonjour,

Dans une pièce avec mezzanine ( hauteur max de plafond ~5 m , volume ~400 m3), l'air chaud s'accumule naturellement vers le plafond. Ce problème existe en hiver et en été car la façade comprend une surface de vitre importante Je voudrais homogénéiser la T° de la pièce et donc transférer cet air chaud vers le bas de la pièce. J'imagine utiliser un conduit isolé de ~25 à 30 cm de diamètre( comportant deux coudes à 90°) et un ou deux extracteur/ ventilateur

Avant d'implanter ce conduit, je souhaiterais savoir comment dimensionner le système. Je ne recherche pas une grande homogénéité seulement à limiter à ~2° degrés l'écart qui est de 8°c (plutôt que d'ouvrir une fenêtre de la mezzanine*! ) et améliorer le bilan thermique ( limiter les fuites au niveau du toit).


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[XK150]

Bonjour ,

Ventilateur de plafond , genre colonial , grandes pales tournant lentement .

[titijoy3]

bonne démarche, pour la même production de chaleur ça permet d'obtenir un meilleur confort et moins de pertes au plafond,

on peut soit pomper l'air au plafond avec un ventilateur et un conduit et le recracher au niveau du sol, soit, comme dit XK, utiliser un ventilateur de grand diamètre tournant lentement,

l'avantage est au ventilateur de plafond car moins bruyant..

[Jess411]

RE Bonsoir,

J'ai déjà un ventilateur de plafond qui doit vraiment jouer son rôle dans le cas d'une pièce classique mais dans le cas "mezzanine" celle-ci crée un renfoncement et l'effet cheminée du ventilo n'est pas flagrant et même insuffisant. Par ailleurs, ses palles sont à ~ 4,5m et il doit plutôt être efficace dans une pièce "cubique" et de hauteur moindre.
La version conduit produira plus de bruit c'est sûr, d’où ma question sur le dimensionnement des éléments passifs ( conduit) et actifs ( extracteur, souffleur )

[A voir en vidéo sur Futura]

[titijoy3]

perso j'essaierai avec un ventilateur de four à micro ondes et un conduit pvc,

après il existe des ventilateurs tubulaires

[cornychon]

Bonjour,
Quel est le débit d’air de ton ventilateur de plafond ?

Avec les informations que tu donnes, tu as un local de 9 m x 9m x 5 m de hauteur
Ce ventilateur a un débit d’air de 15000 m3/h
https://fr.rs-online.com/web/p/venti...lafond/1369561

Nous pouvons obtenir un débit d’air de 15000 m3/h.
Tu as estimé un ∆T de 5°C (8-2) entre la partie haute et la partie basse du local.
Dans ces conditions, l ’énergie transférée peut aller jusqu’à :
0.334 x 15000 x 5 = 25 000 W

Avec ta solution, un tube et un extracteur, les débits d’air sont de l’ordre de 2000 m3/h.

L’énergie transportée, peut aller jusqu’à 0.334 x 2000 x 5 = 3340 W
25 000 / 3340 = 8 fois moins qu’avec le ventilateur de plafond.

Du point de vue conforts acoustiques, on ne joue pas sur les mêmes fréquences, mais c’est aussi chiant l’un que l’autre.
Du point de vue homogénéisation des températures, le ventilateur de plafond domine largement.

Pour moi, si diminuer la hauteur du plafond n’est pas possible, la meilleure solution, ne rien faire.

[titijoy3]

15000 m3/heure ça me parait optimiste à moins de le faire tourner vraiment vite..

8°C d'écart.. cf post 1, ce n'est pas tellement, le gain est minime,

quand j'étais en immeuble, avec la cheminée allumée on avait 80°C au plafond pour 20 °C à hauteur d'homme, là, ça valait la peine de ventiler !

[Jess411]

Bonsoir,
Merci de vos réponses
Je ne connais pas les caractéristiques du ventilo ( installé avant ma venue), 3 pales de 80cm , 3 vitesses (en vitesse max il vibre un peu)
Mes notions de convection forcée sont très lointaines, quelques liens pour me rafraichir la mémoire svp ( coeff 0,334 etc. )
Si je comprend bien ne rien faire serait la meilleure solution ce qui me ramène à la situation actuelle ( ouvrir la fenêtre de la mezzanine ! )
Ne vaut-il alors pas mieux rejeter l'air chaud prélevé dans une pièce "froide) sous-sol par exemple ?

[cornychon]

Bonjour,

Je ne connais pas les caractéristiques du ventilo ( installé avant ma venue), 3 pales de 80cm , 3 vitesses (en vitesse max il vibre un peu)

Tous les ventilateurs ont une courbe débit pression.
Tu vas sur ce lien
https://www.thermexcel.com/french/re...s_pression.htm
Tu vas ensuite sur « Point de fonctionnement »
Tu as un graphique simple.
A gauche, à la verticale, les pressions
En bas, à l’horizontale, les débits d’air
La courbe C représente la courbe de fonctionnement
A pression nulle, il a un débit d’environ 11 m3/s
A 600 Pa il a un débit d’environ 8 m3/s
A 1000 Pa, il a un débit nul
Les deux points A et B, sont des points de fonctionnement. (La courbe débit pression, croise la courbe pertes de charges.)

Ton ventilateur plafond a un grand débit d’air, une pression pratiquement nulle.
Placé dans une grande canalisation, son débit deviendrait nul

Ton ventilateur monté sur une canalisation de 250 à 300 mm, 5 à 6 m de longueur, a un débit de l’ordre de 2000 m3/h.
Pour ce débit, il faut de la pression. La pression conduit à des vitesses d’air importantes, les pressions importantes engendrent des nuisances acoustiques.
Il faut rester dans le domaine de l’aéraulique. C’est le domaine de la physique qui s’intéresse à la distribution d’air dans les bâtiments.
(Climatisation, aération, transport de chaleur par déplacement des masses d’air)

Mes notions de convection forcée sont très lointaines, quelques liens pour me rafraichir la mémoire svp ( coeff 0,334 etc. )

Pour les courants de convection, pas besoin d’explications, ce lien est digeste !
https://fr.wikipedia.org/wiki/Convection

Pour le ( coeff 0,334 etc. ) c’est une autre histoire

Ça concerne le transport d’énergie par l’air chaud

Nous savons que 1 m3 d’air à 20°C a une masse de 1.2 kg
1000 m3 = 1200 kg
La chaleur spécifique de l’air est de 0.24 kcal/kg/°C

Nous pouvons dire que 1 m3 d’air absorbe 0.24 x 1.2 = 0.288 kcal/m3*°C = 0.334 Wh/m3*°C

Exemple d’une VMC

Le débit d’air est de 200 m3/h
Température intérieure 22°C
Température extérieure -10 °C
∆T de 32°C
Energie gaspillée = 0.334 x 200 x 32 = 2137 W
Sur 24 h 2137 x 24 = 51290 = 51 kW/h

Ton exemple de ventilation interne au local:
Prenons un débit d’air de 2000 m3/h
Un ∆T air plafond sol de 8°C
L’énergie transportée du haut vers le bas
0.334 x 2000 x 8 = 5400 W

ATTENTION
Ce n’est ni de la chaleur dissipée dans le local, ni de la chaleur évacuée du local. C’est de la chaleur échangée entre des masses d’air.
C’est ce brassage d’air qui permet de diminuer les écarts de températures qui existent, entre le point le plus chaud et le point le plus froid.

Homogénéiser un peu les températures, c’est diminuer la température de l’air en partie haute.
Diminuer la température de la partie haute, c’est augmenter le ∆T air extérieur air intérieur.
La résistance thermique de conduction R entre l’air intérieur et extérieur reste constante
Nous savons que Ø, chaleur qui rentre par conduction est égale au ∆T air / R
Avec ∆T air qui augmente, la chaleur qui rentre augmente

A une vache près ! brasser de l’air n’apporte rien dev positif.
Juste des courants d’air, du bruit, de la consommation d’électricité.

Si je comprends bien ne rien faire serait la meilleure solution ce qui me ramène à la situation actuelle ( ouvrir la fenêtre de la mezzanine !

Tout à fait. Ouvrir la mezzanine permet d’évacuer de la chaleur, lorsque l’air intérieur est plus chaud qu’à l’extérieur

Ne vaut-il alors pas mieux rejeter l'air chaud prélevé dans une pièce "froide) sous-sol par exemple ?

Prenons ton exemple de ventilation interne au local :
Un débit d’air de 2000 m3/h
Un ∆T air plafond sol de 8°C
L’énergie transportée du haut vers le bas
0.334 x 2000 x 8 = 5400 W »

Ça fonctionne avec des échanges de chaleur entre masses thermiques air, lorsqu’elles ont des différences de températures.

Avec un écart de 0°C, le transport de chaleur est nul

Avec un air à 30°C qui rente dans un local à 0°C, le transfert de chaleur est de 0.334 x 2000 x 30 = 20 000 W

[antek]

Si je comprend bien ne rien faire serait la meilleure solution ce qui me ramène à la situation actuelle ( ouvrir la fenêtre de la mezzanine ! )

Je suppose que le problème est une surchauffe estivale (puisque tu parles d'ouvrir la fenêtre pour résoudre le problème) ?! Dans ce cas effectivement l'ouverture de la fenêtre est une solution efficace et pas chère.

[Jess411]

Bonjour,

Merci à toi cornychon pour tous ces éléments qui me permettent de comprendre et dimensionner le type d'échange de chaleur qui est mon souci actuel.

Il va me falloir quelques temps pour ré-assimiler ces notions et j'aurais des questions complémentaires mais, à la première lecture, je penche pour la solution de transférer l'air chaud dans une pièce ou la température est beaucoup moins élevée ( sous-sol) . J'y vois plusieurs avantages*:
le transfert d'énergie est proportionnellement plus important et mes fuites par le plancher de ma pièce principale seront plus faibles.
Le bruit de ventilation du au soufflage pose moins de problème. A ce propos y-a-t-il intérêt à aspirer en haut et souffler en bas ou seul un ventilo extracteur serait suffisant*?
Nota*: dans le dimensionnement n’apparaît pas de prise en compte des pertes d'efficacité du transfert dans le conduit. Je suppose qu'il doit être le plus lisse possible. J'ai trouvé du tube flexible en alu accessible en prix, que j'isolerais avec de la laine de verre ou autre, solution acceptable ?.

Antek*: J'ai le problème en été et en hiver*:
En été j'ouvre la fenêtre de la mezzanine qui donne au Nord ( les vitres de la pièce principale donnent plein sud)
En hiver le chauffage de la pièce principale ( insert & complément radiateur électrique) peut conduire à une température inconfortable au niveau mezzanine ( malgré le ventilo de plafond en vitesse moyenne). Il me faut, à ce jour, également ouvrir la fenêtre et la refermer périodiquement.

[antek]

Si ton unique problème est de réduire la surchauffe, alors oui se contenter d'ouvrir la fenêtre.

Si tu veux réduire les pertes thermiques et le "manque à gagner" thermique il faut déplacer l'air du haut vers le bas.
Dans un premier temps je bricolerai un dispositif avec de la récup (même si c'est moche), qui déclencherais sur une différence de température. Et en plaçant un gaze en partie supérieure pour vérifier le niveau de poussières présentes.

[cornychon]

Jess411

y-a-t-il intérêt à aspirer en haut et souffler en bas ou seul un ventilo extracteur serait suffisant*?

Les ventilateurs sont conçus pour fonctionner en pression.
Il est préférable de le placer en partie haute, pour envoyer de l’air dans le tube. Lorsqu’il est à l’entrée d’air, il « souffle dans le tube »
Il n’est pas nécessaire de mettre deux extracteurs, si le tube ne dépasse pas 10 mètres.

Deux extracteurs montés en PUSH-PULL, n’augmentent pas le débit d’air d’une manierer significative, lorsque les pertes de charges sont faibles .
Ils se partagent les pertes de charges.

Exemple d’extracteur:
https://www.hydrozone.fr/extracteurs...RoCZWMQAvD_BwE

1040 m3/h, diamètre 200 mm

Nota*: dans le dimensionnement n’apparaît pas de prise en compte des pertes d'efficacité du transfert dans le conduit. Je suppose qu'il doit être le plus lisse possible. J'ai trouvé du tube flexible en alu accessible en prix, que j'isolerais avec de la laine de verre ou autre, solution acceptable ?

Gaine 200 mm
https://www.cultureindoor.com/fr-fr/...688511269.html

Si l’écart de températures entre la pièce chaude et la pièce froide est de 5°C, l’énergie transférée serra de :
0.334 x 1000 x 5 =1670 W

[Jess411]

Bonsoir,

Mon projet se précise:
Sur la base de la configuration jointe, et si j'ai bien compris, avec un extracteur de 1000 m3/h et en me limitant à un conduit de 200mm aboutissant dans le sous-sol, je peux au 1er ordre transférer ~7500 w (en fait équivalent d'un bon radiateur électrique de même puissance) ce qui me convient pour un prix très raisonnable soit moins de 200€.

nota*1 : pour ma compréhension, le conduit type " culture indoor" en alu insonorisé présente une surface interne qui pourrait conduire à des pertes de charges. En fait est-ce relativement négligeable et ne joue qu'au 2ième ordre dans le transfert de puissance*( à travers un débit moindre ) ?

nota 2*: dans le doc thermexel je vois la présence d'un divergent , dispostif qui présenterait un intérêt*?

[antek]

1 - tu vas chauffer des tonnes de pierres (à évaluer) pour réchauffer le plafond de la cave pour avoir un plancher séjour à température confortable ?
2 - par où sort l'air introduit dans cave ?
3 - isoler la gaine me semble apporter peu de gain à première vue, à moins que ce soit pour insonoriser

[cornychon]

Jess411
Mon projet se précise:
Sur la base de la configuration jointe, et si j'ai bien compris, avec un extracteur de 1000 m3/h et en me limitant à un conduit de 200mm aboutissant dans le sous-sol, je peux au 1er ordre transférer ~7500 w (en fait équivalent d'un bon radiateur électrique de même puissance) ce qui me convient pour un prix très raisonnable soit moins de 200€.

7500 W pour le ∆T air pris en compte.

nota*1 : pour ma compréhension, le conduit type " culture indoor" en alu insonorisé présente une surface interne qui pourrait conduire à des pertes de charges.

OUI ! L’état de surface conduit à une perte de charge. Toutes choses égales par ailleurs, ça se traduit par une perte de débit de quelques M3/h. De combien, je ne sais pas le caractériser par le calcul, mais par expérience, c’est négligeable.
En revanche, ce tube à une grande capacité à absorber l’énergie sonore transmise.

Je vais te donner un exemple d'insonorisation in situ:
Avec un tube lisse, il suffit de percer des trous, 50% de la surface, entourer le tube de laine de roche dure spéciale acoustique épaisseur 60 mm
Avec cette méthode, tu prends un tube de Ø 200 mm, longueur 3 mètres. Tu fais hurler un copain à une extrémité, tu mets ton oreille à l’autre extrémité, tu n’entends absolument rien.
Les silencieux de voitures utilisent ce principe.
J’ai souvent utilisé cette méthode, dans le cadre de mes activités professionnelles.

En fait est-ce relativement négligeable et ne joue qu'au 2ième ordre dans le transfert de puissance*( à travers un débit moindre ) ?

Lorsque tout est installé, le débit théorique est inévitablement dégradé. Au pifomètre, compte 10 à 20%.
Tu peux faire des mesures :
https://www.abcclim.net/mesure-de-debit.html

Pour être sûr d’avoir le débit que tu souhaites, il faut prendre un ventilateur qui a un débit plus important, et installer un variateur de vitesse.

nota 2*: dans le doc thermexel je vois la présence d'un divergent , dispositif qui présenterait un intérêt*?

Ce dispositif permet de réduire la pression dynamique. En d’autres termes, réduire les vitesses d’air.
Ça permettrait par exemple, de diminuer les vitesses d’air à l’entrée de l’air chaud dans ton local froid.
Usine à gaz pour rien !!!

[Jess411]

Bonjour,

Donc le projet de mon dernier schéma sera le dernier !
Comme je l'ai déjà dit mes souvenirs de thermodynamique sont très lointains, PV = RT est quasiment mon seul souvenir...
Peux-t-on estimer la variation de T° moyenne dans la pièce si on en soustrait une quantité d'énergie donnée ?

[Jess411]

Bonjour,

En fait j'abandonne ma question précédente qui doit, je pense, faire appel a une simulation pour avoir une réponse.

- Par contre, en y réfléchissant je réalise (!) que dans la configuration envisagée le renouvellement d'air est d'environ 30'*: avec un «*rendement*» de 80% soit ~ 800m3/h au lieu de 1000 m3/h. Si je déplace le volume d'air de ma pièce ( 400 m3) vers le sous-sol, seules les fuites au niveau des ouvertures ( fenêtres, porte-fenêtre ) peuvent alimenter le système ce qui n'est pas possible et ne répondrait pas au problème d'homogénéisation de T°. Je pensais par ce biais gagner en terme de transfert d'énergie ( 7500 W au lieu de 0.334 x 1000 x 5° = =1670 W ).
La pièce principale donnant sur des chambres à température plus faible de quelques degrés, le transfert d'énergie pourrait se faire à ce niveau ( en laissant les portes de communication ouvertes*! ). Raisonnement correct*?

- Concernant le dimensionnement ( conduit 20 cm, 6m de long et ventilo de 1040 m3/h ), je trouve une vitesse moyenne de l'air dans le conduit de ~ 7m/s avec un débit de 800m3/h *:

Si je me réfère à ce lien « pertes de charge 1*» Pour un D = 20 cm, pour 7m/s la perte de charge serait plutôt de 4 Pa /m et donc au total de 24 Pa !

Une autre référence " Valeurs guides de pertes de charge pour le dimensionnement simplifié des conduits"
donne des valeurs très différentes dans des conditions différentes il est vrai ( vitesse 3,5 m/s et débit max 400 m3/h, rugosité variant d'un facteur 10 entre conduit rigide et souple )

Je me suis peut-être trompé dans l’interprétation de ces éléments mais que faut-il en tirer sachant qu'ils rajoutent «* on visera à ne jamais dépasser la perte de charge de 1 Pa/m «

[titijoy3]

"- Par contre, en y réfléchissant je réalise (!) que dans la configuration envisagée le renouvellement d'air est d'environ 30'*: avec un «*rendement*» de 80% soit ~ 800m3/h au lieu de 1000 m3/h. Si je déplace le volume d'air de ma pièce ( 400 m3) vers le sous-sol, seules les fuites au niveau des ouvertures ( fenêtres, porte-fenêtre ) peuvent alimenter le système ce qui n'est pas possible et ne répondrait pas au problème d'homogénéisation de T°."

complètement d'accord, je ne comprenais pas l'intérêt..

de toutes manières faire circuler l'air pour homogénéiser les températures permettra de gagner en confort et en énergie (moins de pertes au niveau des plafonds par ce que l'écart de T° sera moins important entre intérieur et extérieur), de plus, ventiler est toujours bénéfique

[cornychon]

Bonjour jess:

Je viens de lire ta réponse #18.
Les problèmes de débit d’air, de pertes de charges, d’entrée d’air, de sortie d’air, se résolvent facilement. Il suffit d’affiner les besoins et de choisir le matériel qui correspond aux besoins.

En revanche, lorsqu’on fait des approches chiffrées sur les besoins énergétiques, on arrive à démontrer qu’il est préférable de chauffer directement le local froid, que surchauffer le local chaud pour envoyer de la chaleur dans le local froid.

Je n’ai pas pris le temps d’être très ludique, mais j’espère que tu vas comprendre ce que je raconte.
Je ne m’occupe pas des moyens matériels, mais des besoins aérauliques et énergétiques incontournables

Jess411
Donc le projet de mon dernier schéma sera le dernier !
Comme je l'ai déjà dit mes souvenirs de thermodynamique sont très lointains, PV = RT est quasiment mon seul souvenir...

C’est plus un problème de manipulation des phénomènes naturels de transfert de chaleur, que de calculs savants.

Peux-t-on estimer la variation de T° moyenne dans la pièce si on en soustrait une quantité d'énergie donnée ?

Prenons un exemple, comme plus bas.

Débit d’air de 1000m3/h
T extérieure de – 10°C
Température intérieure 30°C

La résistance thermique de conduction « R » entre l’intérieur et l’extérieur est de 0.006°C/W (Pour simplifier toutes les pertes thermiques se font par conduction)

Pour stabiliser le local à 30°C, il faut lui apporter une chaleur Ø de (-10 + 30) 40 / 0.006 = 6666 W
Pour envoyer un débit d’air de 1000 m3 à 30°C, il faut faire rentrer 1000 m3 à -10°C. Soit un ∆T air de 30 + 10 = 40 °C
Pour chauffer les 1000 m3/h d’air, il faut : 0.334 x 1000 x 40 = 13360 W.
Au total il faut dissiper dans le local, 6666 + 13360 = 20 000 W soit 20 kW.



Prenons des exemples chiffrés

Tu as un local « A »dont la température est stabilisée à 30°C.
Tu peux prélever dans ce local « A » 1000 m3/h, et l’envoyer envoyer dans un local « B »

Nous avons à l’extérieur une température de -10°C

1)Lorsque le local « B » est stabilisé à 0 °C, la chaleur transmise est de :
0.334 x 1000 x 30 = 10 020 W

2)Lorsque le local « B » est stabilisé à +10°C, la chaleur transmise est de :
0.334 x 1000 x 20 = 6680 W

3)Lorsque le local « B » est stabilisé à +20°C, la chaleur transmise est de :
0.334 x 1000 x 10 = 3340 W

La résistance thermique de conduction « R » entre l’intérieur et l’extérieur est de 0.006°C/W (Pour simplifier toutes les pertes thermiques se font par conduction)

1)Pour stabiliser le local à 0°C, il faut lui apporter une chaleur « Ø »
de (-10 + 0) 10 / 0.006 = 1666 W

2)Pour stabiliser le local à 10°C, il faut lui apporter une chaleur « Ø »
de (-10 + 10) 20 / 0.006 = 3333 W

3)Pour stabiliser le local à +20°C, il faut lui apporter une chaleur « Ø »
de (-10 + 20) 30 / 0.006 = 5000 W

[Jess411]

Bonjour,
Je me suis peut-être mal exprimé.

Du point de vue énergétique, pas de problème pour calculer les apports nécessaires à partir d'une T° extérieure donnée. je suppose que tu considères une résistance thermique des murs R = 2 deg*m²/W qui avec ~340 m² de surface de murs donne une résistance globale équivalente R' # 0,006 deg/W. Pas de problème non plus avec le calcul de la puissance transférée dans le conduit en utilisant le coeff 0,334 Wh/m3*deg.

Mon point concerne tout d'abord l'endroit ou l'on rejette l'air qui circule dans le conduit.
- Si c'est dans le local «*B*» = chambres attenantes ( portes ouvertes ) à «*A*» , c'est comme si on ré-injecte l'air chaud du sommet de la pièce vers le bas de celle-ci, à priori pas de problème, on est à volume constant, ce que l'on prélève en haut est réinjecté en bas.
- Si par contre le conduit débouche au sous-sol, la pression dans la pièce principale doit logiquement diminuer et seules les ouïes des fenêtres / portes-fenêtres permettront de rétablir la Pa. Avec un débit, par exemple, de 1000m3/h il faudra ~ 30' pour renouveler l'air que les ouïes ne pourront pas fournir d’où diminution du débit dans le conduit.

Est-ce que je me trompe dans ce raisonnement*? Si la réponse est non je ne peux rejeter l'air que dans les chambres pour faire simple.

Maintenant, mon autre question portait sur la vitesse moyenne dans le conduit et les données très différentes portant sur les pertes de charge que j'aimerais mieux appréhender.

[titijoy3]

"- Si par contre le conduit débouche au sous-sol, la pression dans la pièce principale doit logiquement diminuer et seules les ouïes des fenêtres / portes-fenêtres permettront de rétablir la Pa. "

ça revient à essayer de gonfler un ballon avec de l'air prélevé dans une boite, à un moment le différentiel de pression va concurencer la puissance du ventilateur et il n'y aura plus de débit sauf s'il y a des fuites d'un coté et de l'autre, dans ce cas ça revient à prélever de l'air réchauffé pour l'envoyer dans une pièce qui n'a pas besoin d'être chauffée tout en faisant entrer de l'air froid dans une pièce qu'on veut chauffer.. la logique même !

[cornychon]

Bonjour,

Du point de vue énergétique, pas de problème pour calculer les apports nécessaires à partir d'une T° extérieure donnée. je suppose que tu considères une résistance thermique des murs R = 2 deg*m²/W qui avec ~340 m² de surface de murs donne une résistance globale équivalente R' # 0,006 deg/W.

Oui ! Une résistance thermique de 2 m2.K/W, donne une résistance thermique globale de 2/340, soit 0.006 °C/W.

Pas de problème non plus avec le calcul de la puissance transférée dans le conduit en utilisant le Coeff 0,334 Wh/m3*deg.

Oui !
Lorsqu’une masse d’air de 1000 m3, à 30°C, se mélange à une masse d’air à 20°C, elle transmet une chaleur de 0.334 x 1000 x 10 = 3340 W.
Si c’est 1000 m3/h, l’air transmet une énergie de 3340 W/h

Mon point concerne tout d'abord l'endroit où l'on rejette l'air qui circule dans le conduit.

C’est là qu’il ne faut pas tout mélanger. commençons par les echanges et besoins de chaleur

Premier cas :
Sr le plan aéraulique, nous avons 1000 m3/h d’air qui passent de A pour aller dans B, et 1000 m3/h d’air qui passent de B pour aller dans A. (Peu importe le moyen utilisé)
Dans cette situation, les pressions d’air sont identiques dans A et B.
:
Pour A :
Par hypothèses :
La circulation d’air entre A et B est nulle.
Nous avons à l’extérieur une température de -5°C.
Nous avons à l’intérieur une température de + 30°C.
La différence de température est de 35°C.
La résistance thermique entre l’intérieur et l’extérieur est de 0.006°C/W.
Pour stabiliser la température à 30°C, il faut dissiper dans A une chaleur de (Ø = ∆T/R) 30 / 0.006 = 5000 W

Pour B
Par hypothèses :
La circulation d’air entre A et B est nulle.
Nous avons à l’extérieur une température de -5°C.
Nous avons à l’intérieur une température de +10°C.
La différence de température est de 15°C.
La résistance thermique entre l’intérieur et l’extérieur est de 0.006°C/W.
Pour stabiliser la température à 10°C, il faut dissiper dans A une chaleur de (Ø = ∆T/R) 10 / 0.006 = 1666 W

Nous voulons envoyer 1000 m3/h d’air chaud de A qui se trouve à 30°C, vers B qui se trouve à 10°C.
On admet que les deux pièces sont pratiquement étanches par rapport à l’extérieur

Deux solutions :
1°) Les 1000 m3/h qui partent de A vers B sont remplacés par de l’air qui vient de l’extérieur.
Il faut donc chauffer ces 1000 m3/h, pour les faire passer de ---5°C à +30 °C, soit un ∆T de 45°C.
Cette chaleur est de 0.334 x 1000 x 45 = 15 030 W

Dans cette configuration, la puissance totale dissipée dans A, est de 15030 + 1666 = 16 696 W

2°) Les 1000 m3/h qui partent de A reviennent de B, par une canalisation. Il faut donc faire passer ces 1000 m3/h de 10°C à 30°C, soit un ∆T de 20°C
La puissance à dissiper est de 0.334 x 1000 x 20 = 6680 W
Au total, dans B et venant de B, il faut dissiper 6680 + 1668 = 8348 W

Si c'est dans le local «*B*» = chambres attenantes ( portes ouvertes ) à «*A*» , c'est comme si on ré-injecte l'air chaud du sommet de la pièce vers le bas de celle-ci, à priori pas de problème, on est à volume constant, ce que l'on prélève en haut est réinjecté en bas.

Sur le plan thermique, c’est comme s’il, y avait deux tubes. Un qui va se A vers B et un de B vers A.

-

Si par contre le conduit débouche au sous-sol, la pression dans la pièce principale doit logiquement diminuer et seules les ouïes des fenêtres / portes-fenêtres permettront de rétablir la Pa. Avec un débit, par exemple, de 1000m3/h il faudra ~ 30' pour renouveler l'air que les ouïes ne pourront pas fournir d’où diminution du débit dans le conduit.

NON, il ne faut pas raisonner avec les fuites. Les débits d’air peuvent venir de l’extérieur, partir à l’extérieur, tourner en boucle, mais l’air ne doit jamais monter en pression. Monter en pression c’est tendre vers la suppression des débits d’air.

Maintenant, mon autre question portait sur la vitesse moyenne dans le conduit et les données très différentes portant sur les pertes de charge que j'aimerais mieux appréhender.

Débits et pertes de charges :
Voici deux liens, mais il y en a plein d’autres.

https://www.guidebatimentdurable.bru...pertes-charges

https://toolbox.tlv.com/global/FR/ca...gh-piping.html

Conclusion:
Ces histoires de récupération de chaleur sont valables, lorsqu’il y a par exemple, une source d’eau chaude à 80°C qui coule à 50 mètres de chez toi, qui a un débit de 10 litres secondes, que tu as toutes les autorisations pour y pomper de la chaleur

[Jess411]

Bonsoir,

Décidément je ne dois pas être clair* et la question était posée sur la configuration du post #14. A priori le calcul était correct 7500w ( post #15 ) sauf que ça ne marche pas car cette configuration va créer une différence de pression qui va conduire à une vitesse pratiquement nulle dans le conduit .
Nota*: ta conclusion par ailleurs me semble hors sujet ...

On ne peut homogénéiser la T° dans «*A*» que*:
- soit en rejetant l'air dans «*A*» au niveau du sol ( ~ 2700 w transférés )
- soit dans des chambres attenantes à «*A*» en laissant les portes de communication ouvertes comme suggéré ( ~ 4000w avec chambres à 18°). On gagne plus qu'en rejetant directement et l’homogénéisation se fait sur A + chambres.


hypothèses*: fuites extérieures très faibles ( ouïes fenêtres )
Au départ*: T° au sol dans A*: ~ 22°, T° sommet de A ~30°
extracteur «*V*»*: 1000 m3/h, conduit 20 cm

[cornychon]

Décidément je ne dois pas être clair* et la question était posée sur la configuration du post #14. A priori le calcul était correct 7500w

Tu es très clair
Les calculs que tu as faits sont justes.

Malheureusement, des calculs justes, utilisés dans un problème mal posé, mal défini, sont inexploitables.

Il faut impérativement prendre en compte les paramètres suivants :
-Température de l’air extérieur
-Température de l’air intérieur
-Resistance thermique globale air int /air ext
-Pertes thermiques avec l’extérieur.
-Les débits d’air doivent circuler en circuits fermés. Les pressions doivent se limiter à des pertes de charges qui ne dépassent pas une petite poignée de Pascals.

Avec ces données, on en arrive à une conclusion simple.

Faire circuler de l’air, ne fait rien gagner sur le plan énergétique.
Le plus simple est de chauffer chaque local, avec des apports de chaleur type radiateurs ou autres.

Nota*: ta conclusion par ailleurs me semble hors sujet .

Ma conclusion est destinée à montrer, que prélever de la chaleur par déplacement des masses d’air (ou eau) est valable, lorsque la chaleur prélevée est gratuite.
Pour faire simple : Extraire de l’air dans un local surchauffé, pour chauffer un local sous chauffé, n’est pas de nature à faire économiser de l’énergie.
C’est faire une usine à gaz qui n’apporte que des nuisances : Acoustiques, encombrement, esthétique….

[Jess411]

Homogénéisation dans une pièce des T° = problème mal posé, mal défini (en précisant que le ventilateur de plafond actuel ne suffit pas à résoudre le problème), ah bon d'accord. J'ajouterais pour ma part, réponses en grandes partie hors sujet dont l'application ne conduit à aucune solution concrète.

J'aurais apprécié d'autres avis, mais les choses étant ce qu'elles sont, eh bien restons-en là....

[cornychon]

Jess411
Homogénéisation dans une pièce des T° = problème mal posé, mal défini (en précisant que le ventilateur de plafond actuel ne suffit pas à résoudre le problème), ah bon d'accord.

En #1, je ne dis pas que le problème est mal posé, je dis que tu proposes une ventilation qui ne correspond pas du tout au besoin. Une solution tubulaire faible débit, « haute pression ».

En #6, je propose un ventilateur de plafond comme celui que tu as, mais à très grand débit (15000 m3/h). C’est la moins mauvaise solution, mais les forts débits, conduisent à des nuisances importantes du type courants d’air et sonore.
J’ai ajouté, à mon avis, le mieux est de ne rien faire

J'ajouterais pour ma part, réponses en grandes partie hors sujet dont l'application ne conduit à aucune solution concrète.

Effectivement, les réponses qui suivent sont destinées à montrer les relations physiques qui existent entre les débits d’air, les pressions d’air, et l’énergie transportées par l’air

J'aurais apprécié d'autres avis, mais les choses étant ce qu'elles sont, eh bien restons-en là....

Tu aurais apprécié qu’un intervenant approuve, et consolide la solution que tu proposes, en s’appuyant sur des argumentations pseudoscientifiques.
Je ne suis pas plus malin que les autres, mais j’ai, passé une grande partie de ma vie active dans l’aéraulique et le transfert de chaleur.

Nous utilisons tous et toutes des glaçons pour refroidir le pastis ou autres boissons qui se trouvent dans notre verre.
Nous considérons que c’est le glaçon, qui communique du froid au pastis. Pas du tout, c’est beaucoup plus complexe.
Je te conseille de voir ce que raconte ce lien.

https://scienceetonnante.com/2013/07...ils-le-pastis/

[titijoy3]

on s'en fout, on met de la glace dans le pastis, il est plus frais c'est tout ce qui compte !

et moi, quand je transfère l'air chaud de mon panneau solaire dans la maison, il fait plus chaud dans la maison, c'est ce que je constate,

et quand on ramène de l'air plus chaud vers l'air moins chaud d'un même volume on homogénéise les températures donc on augmente le confort

[antek]

Avant d'implanter ce conduit, je souhaiterais savoir comment dimensionner le système. Je ne recherche pas une grande homogénéité seulement à limiter à ~2° degrés l'écart qui est de 8°c (plutôt que d'ouvrir une fenêtre de la mezzanine*! ) et améliorer le bilan thermique ( limiter les fuites au niveau du toit).

Ce système est-il dimensionnable ? Mais c'était la question (le comment) et tu as eus des réponses dans ce sens mêmes si elles sont inexploitables.

[titijoy3]

s'il fait moins chaud au niveau du plafond tu limitera forcément les pertes à travers les parois vu que les températures internes et externes seront plus proches,

pour dimensionner le système rien ne vaut l'expérimentation car un calcul précis devra faire appel à tout un tas de paramètres, en prenant le volume de la pièce en rapport avec le débit du ventilateur, la limite sonore acceptable ainsi que la consommation on doit pouvoir parvenir à un compromis