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puissance absorbée par résistance chauffante



  1. #1
    Jo le taxi

    puissance absorbée par résistance chauffante


    ------

    Voilà, je vais aller en Norvège jusqu'au Cercle Polaire en moto cet hiver au mois de Février, quand il fait - 40°. Ceux qui m'ont précédé réchauffent leur moteur le matin avec une flamme de Camping-Gaz, au risque de mettre le feu à leur moto ! (c'est déjà arrivé plus d'une fois !).
    Le moteur étant refroidi par eau, j'ai donc un litre d'eau de refroidissement qui est à 80° le soir quand on coupe le moteur. 12 heure plus tard, le liquide est arrivé à la température extérieure de - 40°.
    Ma question est : quelle résistance électrique doit-on plonger dans l'eau pour qu'elle soit entre 20° et 60° après 12 heure dans l'air à - 40°, sachant que la tension de la batterie est de 6 Volts, quel est l'ampérage mangé par la résistance et par voie de conséquence, quel est la capacité nécessaire de la batterie ?

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  3. #2
    Jeanpaul

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    On peut s'amuser à faire un calcul de coin de table pour voir des ordres de grandeur.
    Ton système de refroidissement descend de 120°C en 12 heures, on peut supposer qu'au début ça descend 3 ou 4 fois plus vite que ça, disons 30°C la première heure.
    La capacité calorifique d'un litre de liquide ça fait 1000 calories pour 1°C mais il faut évidemment ajouter le radiateur et ce qui lui est relié, disons 3000 cal/°C.
    Donc la première heure il va partir de l'ordre de 3000 x 30 = 90 000 calories, soit en gros 400 000 joules, ce qui va faire 400 000/3600 = 110 watts.
    C'est assez clair car ton radiateur est précisément conçu pour évacuer des calories !
    Sous 6 volts, ça va faire de l'ordre de 16 ampères et pendant 12 heures 200 A.h
    C'est énorme, plus qu'un accu de camion.
    Est-il concevable d'isoler la bécane thermiquement ou alors de trouver un brûleur à air chaud annexe ?

  4. #3
    LPFR

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    Bonjour.
    Et je trouve que Jeanpaul est encore trop gentil. Rien ne dit que le liquide n'arrive aux -40° en 3 ou 5 heures (c'est ce que je pense).

    Il aurait une autre solution, mais je ne sais pas si elle est faisable. Vider (et récupérer) le liquide de refroidissement tous les soirs, puis le garder avec vous dans votre tente ou votre chambre d'hôtel. Ou, pire encore, le chauffer le matin avant de le remettre dans la moto.
    Au revoir.

  5. #4
    calculair

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    Bonjour,

    Il semble prudent de mettre un anti gel dans ce liquide de refroidissement pour eviter la casse du moteur.
    Il faut sans doute vidanger l'huile et la tenir a une temperature raisonnable comme le propose LPFR
    Par ailleurs votre batterie va avoir du mal à founir sa pleine capacité à ces temperatures. Voir les constructeurs qui preconnisent d'augmenter la concentration en H²SO4 pour les batteries au Pb

    Une solution est peut être de prevoir un isolement thermique efficace de toute la becane, la chaleur initiale de celle-ci + un complement pourrait sans doute éviter une decente en temperature trop importante.
    Comment les indigènes de ces pays font ils, les lois de la physique sont valables pour eux aussi.....

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Jo le taxi

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    Merci encore pour vos réponses, vous m'aidez beaucoup à avancer dans la résolution du problème.
    Pour répondre en premier à MPFR, l'image jointe extraite d'un vieil article de Moto-Journal de 1977 (que les passionnés pourront chercher sur eMule serveur-Em Server No.1- sous le nom : "Elefantentreffen éléphants Krystall Rally Moto-Journal Laplanche Kreidler Zündapp.zip") où il est question d'un pauvre acier japonais qui n'a pas apprécié le choc thermique !
    Bien sûr, j'irai en Zündapp, mais quand même !
    Le problème se pose surtout pour les joints spi en caoutchouc qui vivent difficilement les températures très basses. De plus, ils n'apprécieraient très certainement pas une hausse si rapide de température dans le laps de temps du remplissage.
    Grâce à vous, je m'oriente maintenant vers une double solution : isolation plus résistance.
    Je m'explique : il sera possible effectivement d'isoler relativement le bloc moteur de l'air extérieur combiné avec des capteurs de température de façon à maintenir dans ce volume une température de 10° à 40°.
    Donc, le soir à l'arrêt, je peaufine l'étanchéification ; ça, c'est OK.
    Toutefois, et vous me le confirmez tous, même dans ce confinement, la température descendra très vite malgré tout. Or, je me suis rappelé ceci : les pays scandinaves ont une particularité : la mise à disposition un peu partout de prises secteurs à l'extérieur.

    En conséquence et comme prévue au départ de mon investigation, je maintiens donc l'idée de laisser à demeure dans la durite d'eau une résistante chauffante associée à une prise que je n'aurais plus qu'à brancher sur le secteur quand je m'arrête.
    Maintenant j'en suis donc à une interrogation technique plus précise : comment puis-je calculer la valeur de la résistance électrique chauffante en ayant décidé sa température. En effet, je peux choisir de stabiliser une température entre 20 et 30° sur ce bout de métal chauffant. Cela sera déjà empiriquement une bonne idée de départ. Ensuite, je fabrique un thermostat basé sur un capteur situé à côté de cette résistance. Ca me parait jusque là à la hauteur de mes compétence techniques !
    Mais quelle doit donc être cette résistance ?
    Donc, avez-vous un complément à m'apporter à ces nouvelles orientations ?
    Merci encore à tous.
    Images attachées Images attachées  

  8. #6
    obi76
    Modérateur*

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    6V ta batterie ?? c'est quoi comme bécane ?

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  10. #7
    f6bes

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    Bsr Joe,
    Dans ce genre de contrée lorqu'on utilise (bien souvent) des véhicules thermiques à chenilles, j'ai toujours entendu, dans les différents reportages, que les moteurs n'étaient JAMAIS arrétés.
    Because le - 40° !!
    Il est fort probable que les indigénes de ces contrées ne laissent pas non plus leur moto-neige en plein froid durant la nuit.(Abri)
    Bonne soirée
    Dernière modification par f6bes ; 28/11/2008 à 16h55.
    On ne s'excuse PAS....on DEMANDE à étre...excusé. (sinon c'estTROP facile)

  11. #8
    Jo le taxi

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    une machine construite dans un autre monde ...
    Images attachées Images attachées  

  12. #9
    obi76
    Modérateur*

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    Le genre d'expédition que j'aurai aimé faire. Malheureusement ni les moyens ni le temps...

    En tous cas amuse toi bien, raconte nous en revenant

  13. #10
    sitalgo

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    B'soir,

    Ce ne serait pas plus simple de vidanger et de remettre de l'eau (chaude) le matin ? J'ai l'impression que ça prendrait moins de temps. Surtout si tu adaptes une vanne sur le système.

    Zundapp, j'avais un copain qui en avait une, 125 deux temps. Paraît qu'il y avait un bureau d'étude pour les concevoir. Enfin, si on écoute toutes les rumeurs...
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  14. #11
    Ouk A Passi

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    Bonjour à tous,

    Ce ne serait pas plus simple de vidanger et de remettre de l'eau (chaude) le matin ?
    Ho Ho, Sitalgo ! J'ai l'impression que vous n'avez pas agrandi la peite vignette rose du message # 5 afin de prendre connaissance de son contenu

    Sous des températures négatives extrêmes, les aciers deviennent cassants comme du verre, et résistent mal à un choc thermique.

    Amicalement.

  15. #12
    sitalgo

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    Citation Envoyé par Ouk A Passi Voir le message
    Ho Ho, Sitalgo ! J'ai l'impression que vous n'avez pas agrandi la peite vignette rose du message # 5 afin de prendre connaissance de son contenu
    Bon ben la prochaine fois je lirai les vignettes, même si elles sont roses.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

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  17. #13
    Jo le taxi

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    Petite parenthèse qui n’a rien à voir ni avec ce forum, ni avec ma question de départ, mais qui m’oblige par politesse pour les posts précédents :
    1/ Cher obi76, j’ai oublié de préciser : Zundapp KS 50 Watercooled (49,9 cm3) fabriqué de 1972 à 1985 avec une ambition pour le bureau d’étude : qu’il dure la vie de son propriétaire. Le mien aura dans quelques semaines 27 ans, 65.000 km, moteur jamais ouvert, segments d’origine, 110 km/h et 2,3 l/100.
    Je joins la photo de la batterie que je vais doubler pour une meilleure capacité (NiCd - 5 fois 1,2 V / 1,3 Ah). Elle sera insérée dans le confinement, qui, je le pense devrait rester autour de 10 à 20 ° dans la journée avec la chaleur dégagée par le moteur. Le problème reste la nuit. Les motos couchent dehors !
    2/ encore pour obi76 sur le temps et l’argent : quand je vois le coût que représente une voiture (ou une moto) achetée neuve et qui ne sera plus réparable 5 ans plus tard (logiciel de réglage électronique stoppé par l’usine afin de continuer à vendre des véhicules neufs !) alors qu’une vieille 4L se trouve à 300 € et qui, elle, sera encore réparable dans 50 ans, je réalise 2 choses : a/ quiconque qui possède un véhicule de moins de 10 ans ne peut dire « manque de moyens » et b/ où je comprend que l’écologie est une vaste foutaise politique quand on connaît le coût énergétique de la fabrication d’une voiture comparée à sa réparation !
    Je suppose donc que tu n’es pas proprio d’une voiture ! ou alors, vends-la, prend un congé sans solde, quitte ta femme quinze jours et rejoins-nous !
    Pour renseignements :
    http://www.fjordrally.de
    et si tu ne parles pas allemand,
    http://fr.babelfish.yahoo.com/ tu remplis la ligne « Traduire une page Web »

    3/ Cher Sitalgo, tu n’as pas fait attention à mes posts précédents :
    - a) « ce ne serait pas plus simple de vidanger et de remettre de l'eau (chaude) le matin ? J'ai l'impression que ça prendrait moins de temps. Surtout si tu adaptes une vanne sur le système » :
    voir le petit extrait scanné rose plus haut … Et même si le choc thermique était encaissé, les températures de la nuit ne sont pas bonnes du tout pour le caoutchouc des joints spi.
    - b) « Paraît qu'il y avait un bureau d'étude pour les concevoir », pas compris ce que tu veux dire !?

    Alors, je repose ma question plus clairement :
    Sous 6 volts et sous 220 volts, quelle est la valeur en Ohm (et la consommation) pour avoir une valeur de la température du métal de la résistance comprise entre, disons, 10° et 50°.
    Dois-je monter 2 résistances chauffantes différentes si j’utilise les 2 voltages ?
    Est-ce possible de fabriquer un montage pour régler cette température ? Avec un potentiomètre ?
    Images attachées Images attachées  

  18. #14
    obi76
    Modérateur*

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    Citation Envoyé par Jo le taxi Voir le message
    réparable 5 ans plus tard (logiciel de réglage électronique stoppé par l’usine afin de continuer à vendre des véhicules neufs !) alors qu’une vieille 4L se trouve à 300 € et qui, elle, sera encore réparable dans 50 ans, je réalise 2 choses : a/ quiconque qui possède un véhicule de moins de 10 ans ne peut dire « manque de moyens » et b/ où je comprend que l’écologie est une vaste foutaise politique quand on connaît le coût énergétique de la fabrication d’une voiture comparée à sa réparation !
    Je suppose donc que tu n’es pas proprio d’une voiture ! ou alors, vends-la, prend un congé sans solde, quitte ta femme quinze jours et rejoins-nous !
    Tu prêche un convaincu ^^

    En effet je ne suis pas propriétaire d'une voiture, mais d'une "vieille" bécane aussi (un mostro de 1994 ^^, quand je dis vieille = sans électronique et à carbu).

    Actuellement je suis dans les études (très prenantes ) donc pour le moment ça me semble dur...

    Merci des précisions

  19. #15
    Jo le taxi

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    Beeiiinnn oui !
    Mais comme tu es étudiant, tu devrais pouvoir m'apporter tes lumières pour ce petit problème technique !

  20. #16
    obi76
    Modérateur*

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    Dans ces cas là truc tout bête : au lieu de chauffer avec un chalumeau chauffe la avec une plaque chauffante style plaque de cuisson, c'est bête c'est long mais au moins c'est un chauffage lent et efficace...

  21. #17
    LPFR

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    Citation Envoyé par Jo le taxi Voir le message
    Alors, je repose ma question plus clairement :
    Sous 6 volts et sous 220 volts, quelle est la valeur en Ohm (et la consommation) pour avoir une valeur de la température du métal de la résistance comprise entre, disons, 10° et 50°.
    Dois-je monter 2 résistances chauffantes différentes si j’utilise les 2 voltages ?
    Est-ce possible de fabriquer un montage pour régler cette température ? Avec un potentiomètre ?
    Bonjour.
    Je ne sais pas si un d'entre nous peut se risquer à vous donner une valeur de puissance pour votre résistance. La raison est que c'est presque impossible de prédire les pertes thermiques de votre moto enveloppée par Dieu-sait-quoi dans un vent inconnu à une température à fendre la roche.
    Mais on peut réfléchir. Est-ce que vous survivriez si vous passez la nuit (en dormant) à l'extérieur dans un duvet? Si la réponse est oui, sachez que votre corps aura réussi à maintenir les 37° avec une puissance de 120 w (c'est la puissance consommé par votre corps "au ralenti"). Dans ce cas il suffit d'envelopper votre moto avec un duvet de même qualité et de consommer 120 w dans une résistance.
    Pour ce qui est de la résistance, le plus simple c'est d'utiliser un petit radiateur soufflant: vous aurez le thermostat et le dispositif de sécurité qui coupera le chauffage si le radiateur se bouche. La puissance est plus grande, mais le thermostat assurera la température et la résistance ne chauffera pas en permanence.
    Par contre sur 6 volts je n'y crois pas. On n'a pas de radiateurs déjà faits (je n'en ai jamais vu), le thermostat devrait couper plus de 20 ampères (pas courant, c'es le cas de la dire) et il vous faudrait une batterie de plus de 160 ampères-heures... si la réponse à la question était "oui".
    Au revoir.

  22. #18
    sitalgo

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    Vu qu'une estimation se ferait à partir d'hypothèses plus ou moins valables, je pense que le mieux serait une expérimentation.
    Tu trouves une résistance qui dégage disons 20w sous 12V (ou la tension que tu peux avoir facilement), un magasin de fournitures électronique pourra te conseiller.
    Ton moteur étant à température ambiante au départ, tu mets la résistance en route pendant 1h ou plus. Tu mesures l'évolution des températures (int et ext si elle varie) tous les 1/4h. Avec et sans isolant.
    A partir de là on peut raisonnablement extrapoler.

    Pour faire un truc étanche tu utilises par exemple de la gaine thermo-rétrécissante.

    Pour le bureau d'étude, c'était une moquerie.

    J'ai une 205 D, 19 ans, je ne roule pas beaucoup. J'entretiens moi-même, si besoin je fais faire par un mécano que je connais, mais faut aimer mettre les mains dans le cambouis. Le problème est que si un accident cause trop de dégâts (ex : une aile et une portière enfoncées) elle est bonne pour la casse.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

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  24. #19
    Jo le taxi

    Re : puissance absorbée par résistance chauffante

    pour obi76 :
    Pas mal, l'idée est toute bête, mais bonne piste. Par contre, la taille d'une plaque n'irait pas pour se glisser en toute sécurité dans le confinement que je pourrais faire autour du moteur. L'essence n'est pas loin !!!
    Mais ça m'a fait penser aux talons chauffants des cafetières. Donc, idée à garder pour le 220 V. Mais, elle n'ont pas de thermostat !

    pour LPFR :
    Je retiens les 120 Watts, bonne piste.
    Par contre, l'idée d'un radiateur chauffant, idem, question de taille.

    Mais je maintiens la question en 6 Volt. Je viens de voir que dans des dimensions raisonnables (15 x 15 x 20cm), je peux trouver du
    6V-60Ah.
    Donc, avec du 60Ah, je devrai pouvoir sortir du +/- 5A le temps de dormir ! (le tout est de trouver du 220 V une nuit sur deux)
    Alors, 5A-6V peut-il chauffer le métal d'une résistance chauffante à 20/30° dans l'air ambiant de chez nous ? Quelqu'un a-t-il fait l'essai ?
    Ou trouver dans ce cas ce genre de résistance ? Avez-vous une idée ?

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