Échauffement d'un réservoir par rayonnement solaire
Bonjour,
Je souhaiterais calculer l'échauffement d'un liquide (gazole, fioul ou autre) contenu dans un réservoir cylindrique de 60 m3 (de diamètre 3m) en métal (rouge foncé).
Le réservoir peut être plein à moitié, au quart, ou aux trois quarts.
On considère un rayonnement solaire de 1kW/m².
Quelles formules utilisées pour estimer la température du liquide après une heure, une journée, une semaine... ?
Merci d'avance !
Bonjour
Il faut d'abord calculer l'équilibre à l'interface bac/air.
Pour ceci il faut connaitre la nature du revêtement; plus exactement sa réflectivité en fonction de la longueur d'onde.
On intègre cette réflectivité de façon à connaitre l'énergie absorbée.
Cette énergie est cédée au fluide (on utilise la relation Q = mCpT ; Cp de 1.8 pour les hydrocarbures de type fioul). et provoque une élévation de température.
L'énergie est cédée au fluide sous forme de convection. On détermine le gradient de température entre l'air et le fluide. Cette température permet de calculer l'énergie restituée à l'environnement sous forme convective et radiative.
Ce n'est pas un problème très simple, mais on peut éliminer certaines choses: On néglige l'échange convectif dans la cuve (il est grand devant l'échange convectif coté air); on considère alors que la température externe de la cuve est celle du fluide.
On prend simplement un coefficient de 10W/m².°C pour la dissipation thermique de la cuve si il n'y a pas de vent; 25W/m².°C si il y a du vent.
La donnée vraiment essentielle est la nature de la peinture ; le plus simple est encore de modéliser à petite échelle pour évaluer la proportion de rayonnement absorbé.
Petite remarque: 1000W/m² est vraiment un maximum; il serait préférable d'intégrer la variation de rayonnement au cours d'une journée pour aller au bout de la démarche, sans quoi l'incertitude devient vraiment importante.
Merci de votre réponse rapide. je prends bonne note et je vais essayer d'appliquer vos conseils à mon cas.
Pour votre remarque, il s'agit en effet d'un rayonnement important, mais c'est une hypothèse "de sécurité".
Bonjour, je me permets de reprendre le fil de cette discussion après pas mal d'année.
Etant plus ou moins dans une situation similaire, je me demande ce que signifie " intégrer la réflectivité pour connaitre l'énergie absorbée par le bac".
La réflectivité n'est pas un rapport des flux lumineux reflechi et incident ?
Mon problème est de quantifier l'échauffement d'une masse solide à forte inertie thermique exposée au soleil depuis l'intérieur de l'habitacle ( comme la technique de construction du pisé ) pour lancer une smiulation de chauffage passif.
Y-aurait-il un logiciel adequat pour calculer tout ça ?
Merci beaucoup pour votre aide!!
