Bonjour,
Je cherche à calculer la puissance maximale fournie par un échangeur mono-tube serpentin.
J'ai un bac contenant 200 litres d'eau chauffé en continu par une résistance (4 kW). Je mesure la température du bac.
Dans le bac je plonge un serpentin alimenté un eau froide et je mesure la température entrée et sortir eau froide. Mes relevés se font toutes les 5 minutes.
Donc, comment calculer la puissance maximale de ce serpentin ?
Merci.
Simon,
Bonjour
Cette question n'a pas vraiment de sens ; cette puissance maximale sera très variable si le serpentin fait 10 cm ou 200m, si son diamètre est de 1mm ou 100mm, si le débit d'eau est de 1ml par jour ou 300m3/h etc.
Pour connaitre cette puissance échangée il faut tout d'abord déterminer un coefficient d'échange en fonction des paramètres de débit et du serpentin, puis il faut faire un calcul d'échange de chaleur classique.
Bonjour,
Si yuchi procède comme il dit en mesurant la température d'entrée et de sortie de l'eau je pense qu'il peut avoir la puissance échangée en écrivant simplement:
Q=ro*D*Cp*(Te-Ts)
ou ro est la masse volumique de l'eau(kg/m3)
D le débit en (m3/s)
Cp chaleur spécifique(en J/kgK)
Te:température d'entrée
Ts:température de sortie de l'eau
cordialement
Oui, il aura la puissance échangée avec les conditions de l'instant, mais ce ne sera pas forcément la puissance maximale que le serpentin est capable d'échanger.
bonjour,
J'ai une autre expression pour le flux:
Tfe=température à l'entrée du serpentin
Tfs=température de l'eau à la sortie du serpentin
Te=température du réservoir dans lequel plonge le serpentin
k=coefficient d'échange global
S=surface d'échange(m2)
cordialement
Ça ne répond pas à la question non plus ; la seule façon de savoir est de calculer la variation du coefficient d'échange en fonction du débit, et de se placer à la limite de ce que l'on considère comme une perte de charge acceptable.
Merci à vous pour toutes ces réponses.
Je possède bien toutes les caractéristiques du serpentin. Il me manque juste les formules pour y arriver.
Bien entendu je comprends qu'avec ce que je vous ai donné, on ne peux rien calculer.
Moi j'aimerais juste la méthode et les formules applicables afin d'essayer de le faire moi même dans un premier temps.
Pour l'instant j'ai calculer le flux avec Q = M x C x DTlm car on ne connait que les températures eau froide entrée / sortie et la température du bac.
Par contre j'ai pris un DTlm entre l'entrée et la sortie mais je n'en suis pas certain.
Merci.
Pour un échangeur type serpentin dans une cuve ça ne changera pas grand chose que tu prennes une DTML ou une simple moyenne.
Si tu veux les formules tout est là: http://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_de_Nusselt
Le coefficient d'échange va augmenter progressivement avec la vitesse du fluide, puis augmenter très rapidement dès l'instant où l'on passe en régime turbulent.
Parallèlement il faudra exprimer la perte de charge en fonction de la vitesse du fluide et rechercher le meilleur compromis.
Il faut toutefois savoir que le transfert sera surtout limité par la convection naturelle coté cuve, donc l'augmentation du coefficient interne n'aura qu'une influence faible et son calcul n'a d’intérêt que dans une approche "scolaire". Dans une approche pratique on prendra simplement le coefficient externe en compte.
Ok merci, je vais lire tout ceci.
Simon,
Petite question avant de me lancer dans la lecture,
Comme je connais la température de départ dans mon bac et ma température au bout de x minutes de refroidissement, je peux donc calculer mon flux échangé en x minutes. Par contre, dois je rajouter la puissance amenée en permanence par mes résistances à ce résultat ?
Exemple: T° bac départ: 124°C; arrivée: 104°C en 42 minutes. Masse eau 200kg et puissance chauffage: 4 kW.
Ceci me ferait 6.63kW + 4 kW de chauffage ? soit 10.63 kW.
