Calcul épaisseur de calorifuge pour tuyau

[invite5a6491e2]

Bonjour à tous,
je suis à la recherche de la formule qui va bien pour le calcul de tuyauterie calorifugée soumis à un vent pour en déterminer l'épaisseur de calorifuge suivant une dissipation thermique maxi admise.
Ex :
Tuyau Øext 114.3mm , Øint 100mm. Temp de surface maxi 60°C, temp ambiant 40°C, vitesse du vent : 10m/s, perte calorifique maxi : 230w/m².
détail de la tuyauterie avec calorifuge :
Tuyau+épaisseur de calorifuge+peau protection calo (ép 1mm en alluminium).

Je ne sais pas si je dois utiliser la formule de conduction, convection, ... ???

je suis un peu perdu alors si une bonne âme charitable voulait m'aider !!!
merci d'avance.
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[invite2313209787891133]

Bonjour polo

Sans connaitre la nature du calorifuge ça ne va pas être simple, s'agit il de laine de verre ? quelle est sa densité ?

[invite2313209787891133]

J'avais donné ce lien il n'y a pas longtemps, peut être te sera il utile: http://www.cyber.uhp-nancy.fr/demos/...a_2/index.html

[invite5a6491e2]

hello,

merci pour les réponses dudulle,
concernant la conductivité thermique du matèriaux : à 100°C = 0,033 W/m.K
Pour info, mais tu dois le savoir, la densité n'entre pas en compte dans le calcul.
J'ai trouvé un e-book : FUNDAMENTALS_OF_HEAT_AND_MASS_ TRANSFER-SOLUTIONS_MANUAL.
Plus de 500 exo de thermique corrigés. all in english, mais il est tres bien.
Je connaissais déja le site mais merci quand mème.
dés que j'ai trouvé comment faire je reposterais la soluce, a moins que qqu'un trouve avant moi.

merci encore

a+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2313209787891133]

Bonjour

La densité n'entre pas directement dans la formule en effet, mais il est évident que si tu utilise une laine de verre très compressée (donc dense) tu n'aura pas la même conductivité thermique qu'une laine plus etoffée, c'est dans ce sens que je posais la question, pour retrouver la conductivité à partir de tables, mais puisque tu l'as déjà c'est encore plus simple.

Tu as toutes les infos qu'il te faut pour faire ton calcul; la conduite étant soumise à un vent tu considère simplement que la température de la paroi externe est à température ambiante et tu utilise la formule de transfert de chaleur par conduction à travers un tube cylindrique. Tu ne prend pas en compte l'aluminium, qui a un effet négligeable devant la laine.

[invite5a6491e2]

Merci bien.

Par contre j'ai besoin d'un calcul précis mème si la protection alu (ou autre) est négligable par rapport au calo.
ci joint deux calculs dont je me suis inspiré pour faire le mien.

qu'en penses tu ?

a+

[invite2313209787891133]

Ce calcul est adapté, mais encore une fois il est inutile de tenir compte de la couche d'aluminium qui n'est pas significative.

La valeur du lambda que tu prend pour la laine de verre (0,033 W/m.K) est une approximation; peut être que dans ton cas ce sera 0.030 ou 0.035.
En génie chimique une tolérance de 10% est courante; l'influence de la feuille d'aluminium est bien en dessous.

[invitec017c5e7]

Bonjour,
Je me permet de poster sur cette conversasion car j'ai un problème de calorifuge de tuyaux moi aussi!
Le problème est assey flou mais je vais esayer de l'expliquer du mieux possible.
J'ai un batiment avec un grand hall d'entrée. Ce hall d'entrée est réchauffé uniquement par les tuyaux non calorifugés (très gros tuyaux mais de diamiètre inconnu désoléé).
Je voudrai limiter la perte calorifique de ces tuyaux (pour que mes radiateurs qui suivent dans la chaine soient plus rentable) et donc pour ceci, nous allons mettre un calorifuge (je ne sais pas quel isolant mettre encore, il faudra que je vois ça avec un technicien mais personnellement je partirai sur de la laine de verre).

Ma question serait donc: Si je calorifuge mes tuyaux avec de la laine de verre, de combien de degré va augmenter ma température d'eau chaude?? J'ai oublié de préciser que j'était sur un régime d'eau chaude fournit par une chaudière (le régime d'eau des radiateurs est de 60°C/40°C et en mesures j'ai 58°C au départ et 40,6°C en retour de ligne dans le dernier radiateur)

Est ce que ma question est compréhensible??
Merci si vous l'avez compris, sinon je pourrai essayer de mieux m'exprimer.
Bonne journée

[invite2313209787891133]

Bonjour

Pas si simple de répondre à cette question sans avoir plus de données.
Il faudrait que tu donnes:
- Le diamètre des conduites (même approximatif)
- Leur emplacement (sol, mur, sous un plafond, derrière une paroi).
- La température d'eau dans la conduite
- Le débit d'eau
- La température du hall d'entrée.

[invitec017c5e7]

Bonjour,

Voici les informations manquantes:
-diamètres conduites=25cm
-emplacement: accroché au mur mais au raz du sol (soit en bas du mur)
- température dans la conduite: 80°C
-Température dans le hall: 21°C
-Débit: inconnu!! j'ai cherché dans la doc mais pas trouvé, je vais essayer de me renseigner.

Merci de m'aider!!
Mon chef m'a dis que se n'était pas possible a calculer!

[invite2313209787891133]

Bonjour,

Voici les informations manquantes:
-diamètres conduites=25cm
-emplacement: accroché au mur mais au raz du sol (soit en bas du mur)
- température dans la conduite: 80°C
-Température dans le hall: 21°C
-Débit: inconnu!! j'ai cherché dans la doc mais pas trouvé, je vais essayer de me renseigner.

Merci de m'aider!!
Mon chef m'a dis que se n'était pas possible a calculer!

Faut pas écouter ce que disent les chefs, il faut juste faire semblant d'y croire.
Ici tu es en convection naturelle, régime laminaire, dissipation à partir d'un cylindre horizontal ; tu peux utiliser cette corrélation :
hc = 1.32 x (Dt/D)^0.25, ce qui donne 5.2W/m².°C.

Si le débit est suffisant pour considérer la diminution de température comme négligeable (ce qui est certainement le cas) tu vas dissiper 240 W/m de conduite. Maintenant à toi de voir en combien de temps tu amortis l'isolation.

Il y a quand même un point que je voudrais éclaircir : cette eau chaude n'alimente pas les radiateurs ? Car si c'est le cas l'isolation ne servira à rien du tout; la quantité d'énergie pour chauffer le hall restera la même.

[invitec017c5e7]

Merci beaucoup pour la réponse!
Est ce que vous pourriez plus détailler votre calcul? en me disant à quoi correspond hc, Dt et D et avec leurs unités svp??

Et si, le tuyau d'eau chaude alimente des radiateurs mais pas dans le hall. Dans le hall, il n'y a aucun radiateurs. Cette eau chaude va alimenté les radiateurs des autres étages et des autres bureaux.

Le fait de calorifuger ce tuyau permettra d'augmenter la puissance de chauffe des radiateurs. Mais les radiateurs sont bloqués par une vanne termostatique. De ce fait, même en augmentant la puissance de chauffe, il seront régulés et ça ne changera rien !!

Qu'en pensez vous??

Merci!

[invitec017c5e7]

Et, est-il possible de convertir ces 240W/m de conduite dissipé en température??

Merci!

[invite2313209787891133]

Merci beaucoup pour la réponse!
Est ce que vous pourriez plus détailler votre calcul? en me disant à quoi correspond hc, Dt et D et avec leurs unités svp??

Et si, le tuyau d'eau chaude alimente des radiateurs mais pas dans le hall. Dans le hall, il n'y a aucun radiateurs. Cette eau chaude va alimenté les radiateurs des autres étages et des autres bureaux.

Le fait de calorifuger ce tuyau permettra d'augmenter la puissance de chauffe des radiateurs. Mais les radiateurs sont bloqués par une vanne termostatique. De ce fait, même en augmentant la puissance de chauffe, il seront régulés et ça ne changera rien !!

Qu'en pensez vous??

Merci!

Oui, c'est un raisonnement qui se tient, mais si on calorifuge les tuyaux le hall ne sera plus chauffé.

hc est le coefficient d'échange ; concrètement c'est la puissance que dissipe 1 m² de surface de tuyau lorsque la différence de température entre l'eau et l'air est de 1°C.

Dt est la différence de température (t° eau - t° air) en degrés, D est le diamètre du tuyau en mètres.

Et, est-il possible de convertir ces 240W/m de conduite dissipé en température??

Merci!

Pour ceci il faut connaitre le débit d'eau, et la formule devient un petit peu plus compliqué car si la température de l'eau diminue le Dt diminue aussi; on a une équation avec 2 paramètres variables.
En principe le débit est tel que cette baisse de température est suffisamment faible pour considérer qu'elle est insignifiante, mais attention : Ça ne signifie pas que l'énergie perdue est insignifiante.

Un petit exemple chiffré : Si tu as un débit de 100m3/h et que l'eau ne baisse que de 0.5°C tu perd 100 * 0.5 * 4.18 = 209 MJ par heure, 58 kwh par heure, soit 500 000 kwh par an.

[invitec017c5e7]

Merci beaucoup pour la réponse, je vais voir se que je peux faire sur mon étude avec ces conseils!! =)
Si besoin est, je reviendrai !!

Merci et bonne journée

[mathieu2286]

Bonjour,
Votre fiche de calcul est très bien mais l'hypothèse "Il y a du vent donc température en surface de calorifuge = température ambiante" pose justement un problème dans les applications de la vraie vie. Je souhaite justement dimensionner ce vent : la ventilation du local qui me permettra de maintenir un 35°C d'ambiance (seuil de la règlementation). Un local fermé, avec des équipements de chaleur dont des échangeurs à plaques (+ négligeable mais des tubes d'eau chaude réseau fermé 90/55 °C sur 60 mètres de canalisations). Il y a une jaquette sur les échangeurs. Le local est entièrement fermé, enterré et sans fenêtre - j'y installe une ventilation mécanique pour évacuer la chaleur et maintenir cette fameuse température d'ambiante, prise en constante dans vos calculs. Quelqu'un peut m'aider ?