quantité de calories selon t° et débit flux d'air

[papa_georges]

bonjour
je cherche à expliquer à quelqu'un quelque chose que je sens intuitivement (mais je me trompe peut-être) ; je serai ravi d'avoir une explication simple (avec une petite formule) pour apporter une réponse juste ; niveau espéré débutant ou collège pour des scolaires ; voici le contexte et la question

- un poêle a pellet est réglable en puissance (P1 à P5 par ex.) : on fait varier la Qté de pellets qui tombent dans le creuset ; donc en P1 la T° produite par le creuset est plus faible qu'en P5
- on peut aussi régler la ventilation (V1 à V5 par ex.) qui est la quantité d'air que le poêle prend dans la pièce (au sol en général) , qu'il fait passer dans le poêle et qu'il distribue dans la pièce (air plus chaud naturellement)

mon hypothèse est que à puissance égale, la quantité de calories transmise par la ventilation sera plus grande si la ventilation est plus forte (donc le réchauffement de la pièce sera plus important) ; ainsi à P3 par ex. la pièce se réchauffera plus avec une ventilation à V5 plutôt que V1

ce qui peut tromper l'utilisateur, c'est que la T° mesurée à la sortie de la bouche de ventilation est plus grande quand la ventilation est faible (toujours pour une même puissance) ; mais mon hypothèse est que la Qté de calories est plus grande car elle dépend de la T° de l'air mais aussi du volume d'air qui assure l'échange

merci de me donner une petite formule validant ou invalidant mon hypothèse, avec un commentaire simple

cordialement
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[LPFR]

Bonjour.
Ça dépend de ce qui arrivé à l'air chauffé. Il peut partir dans la nature ou être recyclé.
S'il part dans la nature, autant chauffer fort très peu d'air. Si l'air est recyclé, autant le faire circuler rapidement pour que les fumées soient plus froides.
Au revoir.

[papa_georges]

bonjour LPFR et merci pour la réponse

je vais apporter quelques précisions à ma demande pour qu'elle soit plus claire

un poêle à pellet a 2 circuits d'air qui sont indépendants :
- le circuit 1 prend de l'air à l’extérieur de la maison (cas e plus fréquent) pour alimenter la combustion dans le creuset ; cet air est ensuite rejeté avec les fumées dans la cheminée
- le circuit 2 prend de l'air dans la pièce où se trouve le poêle, le fait passer derrière le creuset et le fait ressortir dans la même pièce

je parle donc de la ventilation qui agit sur le circuit 2 ; c'est donc l'air de la pièce qui est réchauffé par ce système

cordialement

[LPFR]

Re.
Donc, si l'air est recyclé, on a avantage à faire circuler les plus d'air. Cela diminue la température des fumées (qui sont refroidies par l'air recyclé).
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2313209787891133]

Bonjour

En fait ce n'est pas forcément évident ; basiquement on peut dire que le poêle produit une puissance constante, donc en faisant circuler l'air plus rapidement on ne récupère pas plus de chaleur, par contre on augmente la sensation de froid par refroidissement éolien.
Si la chaleur était récupérée sur les fumées alors on gagnerait un peu plus de chaleur, mais on augmenterait le risque de corrosion, le dépôt de suie, et la combustion deviendrait moins complète (donc perte de rendement), aussi en dehors de certains systèmes de chaudière évoluées il n'y a pas d'échangeur sur les fumées.
De plus si on augmente l'échange du poêle avec l'air on diminue sa température de surface, et donc la puissance émise par radiation, ce qui diminue également la sensation de chaleur.

En résumé il est difficile de répondre à la question.

[papa_georges]

Bonjour Dudulle

Dudulle :
basiquement on peut dire que le poêle produit une puissance constante, donc en faisant circuler l'air plus rapidement on ne récupère pas plus de chaleur, par contre on augmente la sensation de froid par refroidissement éolien.
Si la chaleur était récupérée sur les fumées alors on gagnerait un peu plus de chaleur,

- ok pour le refroidissement éolien mais encore faut-il être en face de la bouche de ventilation pour le ressentir
- de la chaleur est effectivement récupérée sur les fumées puisque j'ai observé une baisse de la T° des fumées de 10° quand on passe de la ventilation mini à la ventilation maxi

De plus si on augmente l'échange du poêle avec l'air on diminue sa température de surface, et donc la puissance émise par radiation,

ce genre de poêle ne transmet que très peu de chaleur par radiation : il est froid partout sauf sur le haut de la face avant (vitre, porte, bouche de ventilation)

en fait je cherchais juste une réponse du type
la quantité de calories produite par la bouche de ventilation est fonction de la T° du foyer et de la Qté d'air qui sert d'échangeur

mais avec une vraie formule plus générale, applicable à tous les fluides par exemple et je me disais que je trouverai un expert dans le domaine de la Physique pour me la donner
cordialement

[papa_georges]

un petit schéma pour compléter

[LPFR]

...
mais avec une vraie formule plus générale, applicable à tous les fluides par exemple et je me disais que je trouverai un expert dans le domaine de la Physique pour me la donner
cordialement

Re.
S'il y avait des formules déjà toutes faites pour tous les cas d'espèces, on n'aurait pas besoin de physiciens. Un formulaire et une calculette seraient suffisants.
A+

[invite2313209787891133]

Si la température des fumées baisse alors il est probable que la quantité de chaleur cédée soit plus grande. Par contre il est impossible de te donner une formule générale, les transferts de chaleurs sont influencés par une foule de paramètres qu'il faut prendre en compte.

[papa_georges]

merci à tous pour vos réponses
je crois avoir trouvé la réponse sur un site universitaire au Maroc ! (la présentation la plus simple pour moi) avec ces 2 diapos (que j'ai annotées en bleu) qui montrent que dans le cas d'un échange par convection forcée (ce qui est le cas des poêles à pellets) l'importance de l'échange thermique est fonction de plusieurs paramètres mais dont un seul varie dans notre cas : la vitesse du fluide (variable selon la puissance de ventilation utilisée), les autres restant constants
le sujet est donc clos pour moi, à moins que vous ne m'apportiez la contradiction
cordialement

[invite2313209787891133]

Malheureusement non, ce n'est pas clos...
Si la vitesse du fluide augmente alors la t° de paroi diminue.

[papa_georges]

Malheureusement non, ce n'est pas clos...
Si la vitesse du fluide augmente alors la t° de paroi diminue.

bonjour,
certes, mais la T° du foyer étant largement supérieure à la T° du fluide, je pense que l'incidence est mineure
on parle de T° dans le foyer voisines de 1000 ° C pour certains poêles ; la T° de mise à feu est de 200 ° minimum ; les fumées sortent au moins à 120°
le fluide étant lui à 15-20 °, il va assez peu refroidir la paroi en contact avec le foyer ou même avec le conduit d'évacuation des fumées
cordialement

[invite2313209787891133]

Il la refroidira exactement à la valeur permettant d'avoir le même équilibre thermique.
Avec le poêle le raisonnement est plus compliqué; l'échange joue sur la température des fumées, il peut jouer sur le rendement de la combustion etc, mais admettons que l'on mette une ampoule de 100W dans une boite et qu'on y fasse passer de l'air. La température de l'air en sortie sera influencée par le débit, mais la quantité de chauffe cédée à l'air restera toujours exactement la même : 100W.

Cette petite démonstration pour dire que tous les autres paramètres ne restent pas constants si tu changes le débit d'air.

[papa_georges]

bonjour Dudulle
Ok pour l’exemple avec l'ampoule de 100 W ; on peut considérer qu'il en est de même pour le poêle qui produit une Qté de calories constante (fonction de la fréquence de rotation de la vis sans fin qui amène les granulés dans le creuset, donc de la Qté de granulés brûlés dans un temps donné)
Par contre, ce qui change avec l'ampoule, c'est que les fumées emportent un certain nombre de calories ; ce nombre varie avec l'importance de la ventilation (voir plus haut observation faite en lisant en direct, la T° des fumées et en faisant varier la ventilation) petite ventilation --> fumées plus chaudes de 10°C ; grande ventilation --> fumées moins chaudes de 10°C
J'imagine donc que ces 10°C d'écart se retrouvent en partie au moins dans le flux de la ventilation et qu'ainsi une ventilation forte apportera plus de calories dans la pièce
Bon, je crois qu'on a fait le tour des éléments en présence, des arguments et qu'on peut en rester là ; sur un plan théorique tu as tout à fait raison ; dans le cas concret présent, je pense ne pas avoir tout à fait tord et en plus ça me fait du bien car je pense que j'aurais moins froid maintenant en montant la ventilation ; une sorte d'effet placebo !
A une autre fois peut-être - cordialement

[invite2313209787891133]

Non je suis d'accord sur le fait que si les fumées sortent moins chaudes alors la différence est sans doute récupérée dans le flux d'air forcé qui réchauffe la pièce, sauf bien sur si cette diminution de température s'accompagne d'une combustion moins bonne, ce qui peut être le cas sur un poêle a double combustion. Je ne sais pas si le poêle a pellet est impacté de la même façon.

[papa_georges]

d'après mes recherches, les poêles à post combustion n'existent qu'en poêle à bûches ; rien vu pour les poêles à granulés