Dimensionnement Echangeur de chaleur

[invite14d422f0]

Bonjour à tous,

Dans le cadre de la réalisation d'un stage sur une étude d'économie d'énergie, je travaille actuellement sur un système de récupération de chaleur des condensats de vapeur, dans le but de permettre le dégivrage journalier
de l'ensemble des évaporateurs assurant la production frigorifique d'une entreprise d'agroalimentaire.

J'ai donc dans un premier temps identifié les besoins énergétiques nécessaire au
dégivrage (environs 300 kWh / jour répartie en fin de journée) grâce à la précédente installation (dégivrage par résistance électrique).
Je me penche actuellement sur le dimensionnement d'un échangeur thermique, pour transmettre cette chaleur jusqu'au évaporateurs par l'intermédiaire d'un circuit annexe d'eau glycolée (ou autre si mieux). Le type d'échangeur choisi est un échangeur à plaque (car disponible) que je dois dimensionner.
J'ai pour cela la température d'entrée des condensats (70°C) et la température nécessaire au dégivrage soit environ 40°C; mais je ne peux pas prévoir les température de sortie des boucles chaude et froide indispensable au calcul de S et donc au dimensionnement

Comment dois-je procéder?

Vous remerciant par avance de votre aide,
Bien Cordialement.
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[invite2313209787891133]

Bonjour

Pour ceci il faut connaitre la durée sur laquelle tu prévois de faire ce dégivrage (et si possible la température de retour d'eau glycolée sur l'échangeur). Commences par faire un petit schéma avec les condensats et la boucle d'eau glycolée.

[invite14d422f0]

Bonjour Dudulle,

Voici les schéma de l'installation que je compte mettre en place :

Concernat les durées de dégivrages, elles sont en moyennes de 30 min pour des puissances allant de 10 à 30 kW.
Cependant, je n'ai pas les température en sortie de la boucle de dégivrage ainsi que la température de sortie des condensats à la sortie de l'échangeur.
C'est pour cela que je vous contacte car je ne trouve pas le moyen de les calculer afin de conduire ensuite au dimensionnement de l'echangeur par méthode NUT ou DLMT.
Bien cordialement.

[invite2313209787891133]

Bonjour

Cependant, je n'ai pas les température en sortie de la boucle de dégivrage ainsi que la température de sortie des condensats à la sortie de l'échangeur.

C'est pourtant simple: La température de l'eau glycolée doit atteindre 40°C donc la température des condensats en sortie d'échangeur est forcément comprise entre 40 et 70°C, et certainement proche de 40°C. Ensuite il faudra fixer certains paramètres en fonction d'autres impératifs (déterminer quel débit minimum on peut raisonnablement utiliser pour limiter la section des conduites déjà).

Voici par exemple les données que l'on pourrait prendre:
On va fixer arbitrairement une température de condensat en sortie d'échangeur à 45°C (ce qui correspond à de bonnes performances, sans exagération).
On désire une puissance de 30kW sur 10 minutes. Il faut donc passer un débit minimum de 30 000 / (70-45) * 4180 = 0.287 l/s = 1033 l/h avec un volume total de 170l. Par précaution on prendra une pompe qui débit au moins 2m3/h.
Il serait également préférable de ne pas renvoyer les condensats refroidies dans la même cuve (sauf si celle ci est vraiment très grosse).
Coté eau glycolée le débit est fonction de la capacité d'échange sur les évaporateurs; il est malheureusement impossible de connaitre la température de retour sans faire d'essai (ou sans avoir plus d'infos).

Ce circuit d'eau glycolée est il déjà existant ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite14d422f0]

Bonjour Dudulle et merci de ta réponse.

Pour répondre à ta question, le réseau secondaire d'eau glycolée chaude n'est pas existant.

Je me pose également une nouvelle question : Comment déterminer la puissance nécessaire pour assurer le dégivrage d'un évaporateur connaissant son volume, sa surface, la température du milieu ambiant et la température du fluide chaud dans les conduites ?
Car, en effet, je me suis basé sur les puissances électriques assurant à l'heure actuelle le dégivrage par un chauffage d'eau glycolée par thermocouple de 12/24 KW durant une période de dégivrage de 30 à 45 min.

Bien cordialement