Dimensionnement système de chauffage

[invite398f76ae]

Bonjour à tous,

Je sèche un peu pour dimensionner un système régulée de chauffe et de maintien d'une température constante dans une cuve.
j'ai une cuve cylindrique contenant des matières organiques dont la température initiale est de 20°C. Je dois amener la température à 41°C et la maintenir en sachant que par fermentation du contenu le système de chauffage ne servira plus car les matières dégageront par elles-mêmes de la chaleur. Mon système de chauffe ne sert que pour mettre en route le précédent de fermentation.

Donc voici mes hypothèses :
dimension cuve : L=1m, diam=50cm, % de remplissage des matière=60%

Masse volumique des matières organiques=1300kg/m3 (je pense)
chaleur massique= 1900 J/°C.Kg (je pense)

T° ini =20°C -> T° souhaitée = 41°C

temps de chauffe = 1h pour l'exemple

Je trouve une puissance utile de 1886W

Mon résultat est-il correct ? Comment faire un choix de système de chauffage à partir de ce résultat ? Je pense que j'ai dû oublier quelque chose

Merci de votre aide
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[invited14a505f]

Question simple mais réponse très complexe: il faudrait connaitre le récipient que tu utilises: réacteur pyrex? si il est hermétiquement fermé ou si il y a un transfert de chaleur avec l' extérieur.
La transformation est exothermique je suppose: il faudrait donc connaitre quelle peut être l' élevation de température de la réaction, c' est à dire au moins connaitre son enthalpie, ensuite il faut fixer les autres paramètres, P et V sont t-ils constants? Je suppose Cp constant mais Cp varie en fonction de la température : Cp = α + β.T + γ T^2......


Le plus simple serait de faire un système de chauffage type aquarium avec un thermocouple plongé dans la solution et de fixer la température à 41°C.

[invite398f76ae]

La réaction est anaérobique et il y a effectivement une élévation en température pour moi difficilement calculable sans essai. Ce qui est important est d'amorcer la dégradation des déchets en élevant en température et en la maintenant surtout à un niveau que ne descende pas en dessous de 41°. Après recherche, je me suis apercu que si la température dépasse les 41°, les bactéries ne sont pas détruites mais prolifèrent jusqu'à une valeur de t° de 60°C environ.
Mes calculs doivent donc me permettre d'avoir un valeur de puissance majorante de manière à dimensionner correctement un dispositif de chauffe de type câble chauffant régulé par automate et sonde de t°. Evidemment, la cuve devra être isolée afin de minimiser les pertes au maximum car les câbles doivent chauffer de manière modérer car la matière putrescible n'est pas liquide ! J'oubliais, comme c'est un prototype, le réacteur sera pour commencer certainement une cuve en tôle ou PMMA pour que l'on puisse voir les réactions par transparence.
Je suis un peu perdu avec toutes ces variables. Le volume ne dépassera pas 80% du contenant de façon à laisser la place au méthane.

[invited14a505f]

Pour commencer, il faudrait fixer la pression je suppose que tu dois avoir 1 atm de pression condition standard biologique.
Il faudrait vraiment que je sache si tu es isochore ou non au cours de la réaction et quel est le type de la réaction si c du style A + B ==) C ou plus complexe.

Je pense fournir une réponse en me basant sur un réacteur type idéal en dimensionnement afin de voir ce que cela peut donner. Je te donne un lien qui pourra t' être utile en attendant afin que tu comprenne sun peu mieux mes questions.

Si tu avais une photo de ton dispositif cela pourrait aider à mieux comprendre ton installation ou ce que tu souhaites faire.

http://www.inp-toulouse.fr/tice/pdf/...urs_ideaux.pdf

[A voir en vidéo sur Futura]