Débit massique/volumique

[boooliz28]

Bonjour, je suis actuellement en formation (technicien intégrateur en pompes à chaleur ) et hier nous regardions le calcule de puissance d'un échangeur à plaque eau/fluide frigo. Dans ce calcule nous cherchions à connaitre la puissance apporté par l'eau puisé en nappe phréatique . Le formateur nous as donnés une formule : Qv.rho.C.Delta Thêta mais je n'ais pas compris comment interpréter rho car il déduit que Qv.rho = Qm et je cherche donc à comprendre...quelqu'un pourrais m'aider svp??
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[ciaco]

rho () est souvent la notation utilisée pour la masse volumique d'un composé (exprimée en ).

Par exemple pour l'eau :

D'où

J'espère avoir répondu à la question.

A bientôt.

[boooliz28]

Dit comme ça c est beaucoup plus clair effectivement...merci beaucoup

[boooliz28]

Du coups avec cette formule on obtient la puissance qui arrive à l 'échangeur mais comment savoir ce que récupère le fluide frigo?

[A voir en vidéo sur Futura]

[ciaco]

ce que récupère le fluide frigo?

Comment ça ?

En fait écrire donne déjà l'énergie récupérer par 1kg de fluide frigorifique en 1 seconde...

Après, si c'est les transferts thermiques au niveau de l'échangeur qui t’intéresse, c'est un autre question. Ou alors c'est ta question que je n'ai pas compris...

(Je m'autorise la notation qui reste discutable...)

[boooliz28]

Comment ça ?

En fait écrire donne déjà l'énergie récupérer par 1kg de fluide frigorifique en 1 seconde...

Après, si c'est les transferts thermiques au niveau de l'échangeur qui t’intéresse, c'est un autre question. Ou alors c'est ta question que je n'ai pas compris...

(Je m'autorise la notation qui reste discutable...)

Oui c'est plus au niveau de l'échangeur... On c'est que l'eau apporte tant de W/s en puissance, on sais que le fluide peut transporter tant de W/s, mais du coups est ce qu'il y a une formule pour connaitre la capacité de transfert de l'échangeur?

[boooliz28]

Je verrais bien une formule du genre: "conductivité thermique du matériau" . surface . Delta P

[ciaco]

Tu as du apprendre au cours de ta formation que le liquide frigorigène passe de l'état gazeux à l'état liquide et c'est ce changement d'état (via une variation de pression) qui diminue sa température.

Concernant l'étape où il délivre le froid au frigo il faut faire attention à plusieurs points :
1 - L'énergie va toujours dans le sens d'un gain de chaleur, donc le liquide frigorigène ne transporte pas des watts (encore moins des W/s, qui n'est pas une unité connue... en tout cas pas par moi). Mais ce liquide transporte plutôt une capacité à gagner de la chaleur (celle de l'intérieur du frigo).
2 - Tu connais le bilan thermique de ton système. Si on considère qu'il n'y a pas de fuite thermique :

Il n'y a pas d'histoire d'eau ici... ou alors tu étudies un frigo que je connais pas. (ou alors il sert juste de fluide caloporteur)

Pour ce qui est de l'échange thermique au niveau du frigo (entre l'air du frigo et le liquide).
Évaluer ce qui se passe peut te permettre de :
1 - Déterminer combien de temps il faut pour que l'air donne sa chaleur au liquide
2 - En déduire une longueur de tube qu'il te faut (ou le débits du liquide qu'il faut exercer ou quels matériaux utilisés pour augmenter la diffusion de chaleur etc.)

Si on fait un bilan sur le tube où circule le liquide on a :



(1)
Où est l'aire d'échange : ,
où est le coefficient de transfert thermique (qui a une composante convective - liée à la vitesse du fluide - et une composante conductive - liée au matériaux utilisé pour la tuyauterie, l'enrobage etc.) Je te laisse creuser cette constante (notamment utilisé aussi pour les échangeurs à plaques, les pertes thermiques dans une pièces...).
et où et sont, respectivement, la température du frigo et la température du fluide en .
(2) que tu connais déjà
(3) celle ci aussi...

On a donc : (1)+(3)=(2)
Je te laisse faire l'équation, intégrer et résoudre... (Pour avoir Finalement T en fonction de la longueur du tube, du débit et des autres paramètres...)

[ciaco]

J'ai inversé le point (1) et (2)...

[le_STI]

Il n'y a pas d'histoire d'eau ici... ou alors tu étudies un frigo que je connais pas. (ou alors il sert juste de fluide caloporteur)

Salut ciaco, apparemment boooliz28 parle d'une pompe à chaleur géothermique eau/eau.

[boooliz28]

Salut ciaco, apparemment boooliz28 parle d'une pompe à chaleur géothermique eau/eau.

Oui c'est bien ça,mais ducoups je comprends pas trop, à partir de l'étude de déperdition, quel cheminement prendre pour dimensionner les organes de la pac? (dans l'optique où celle ci serait la plus simple possible et en tout ou rien).

[boooliz28]

Tu as du apprendre au cours de ta formation que le liquide frigorigène passe de l'état gazeux à l'état liquide et c'est ce changement d'état (via une variation de pression) qui diminue sa température.

Concernant l'étape où il délivre le froid au frigo il faut faire attention à plusieurs points :
1 - L'énergie va toujours dans le sens d'un gain de chaleur, donc le liquide frigorigène ne transporte pas des watts (encore moins des W/s, qui n'est pas une unité connue... en tout cas pas par moi). Mais ce liquide transporte plutôt une capacité à gagner de la chaleur (celle de l'intérieur du frigo).
2 - Tu connais le bilan thermique de ton système. Si on considère qu'il n'y a pas de fuite thermique :

Il n'y a pas d'histoire d'eau ici... ou alors tu étudies un frigo que je connais pas. (ou alors il sert juste de fluide caloporteur)

Pour ce qui est de l'échange thermique au niveau du frigo (entre l'air du frigo et le liquide).
Évaluer ce qui se passe peut te permettre de :
1 - Déterminer combien de temps il faut pour que l'air donne sa chaleur au liquide
2 - En déduire une longueur de tube qu'il te faut (ou le débits du liquide qu'il faut exercer ou quels matériaux utilisés pour augmenter la diffusion de chaleur etc.)

Si on fait un bilan sur le tube où circule le liquide on a :

Pièce jointe 299250

(1)
Où est l'aire d'échange : ,
où est le coefficient de transfert thermique (qui a une composante convective - liée à la vitesse du fluide - et une composante conductive - liée au matériaux utilisé pour la tuyauterie, l'enrobage etc.) Je te laisse creuser cette constante (notamment utilisé aussi pour les échangeurs à plaques, les pertes thermiques dans une pièces...).
et où et sont, respectivement, la température du frigo et la température du fluide en .
(2) que tu connais déjà
(3) celle ci aussi...

On a donc : (1)+(3)=(2)
Je te laisse faire l'équation, intégrer et résoudre... (Pour avoir Finalement T en fonction de la longueur du tube, du débit et des autres paramètres...)

Normalement 1 joule est égale à 1Ws il me semble?

[ciaco]

Normalement 1 joule est égale à 1Ws il me semble?

W.s oui, W/s non !

Oui c'est bien ça,mais ducoups je comprends pas trop, à partir de l'étude de déperdition, quel cheminement prendre pour dimensionner les organes de la pac? (dans l'optique où celle ci serait la plus simple possible et en tout ou rien).

Le dimensionnement et la régulation d'une machine ne sont pas directement liées.
Si on pousse le raisonnement que je t'ai donné précédemment jusqu'au bout on a :
car



Si on pose il vient :


Puis par intégration :


... Je te laisse finir pour trouver la relation entre la longueur et le rayon du tube, le débit du fluide et la température de sortie du fluide ...
Tu vois bien avec tout ça que tu peux avoir une idée du débit donc de la pompe qu'il te faut, de la longueur et diamètre et tuyau qu'il te faut.

(Attention, j'ai considéré - pour simplifier et faciliter la compréhension dans un premier temps - que la température extérieure était constante. Ceci n'est évidement pas le cas dans le cas d'une pompe à chaleur où le fluide à plus haute température fourni sa chaleur au fluide le plus froid... )

[boooliz28]

Ok je travail dessus des demain pour bien tout comprendre.... merci beaucoup