Bonjour à tous,
Le projet est de refroidir un échangeur air/air, j'ai sous la main un ventilateur à moteur brushless 24v, plus précisément un ebm papst de 18w
Ce modèle débite 400 m3 environ à l'heure alors qu'un débit de 200 m3 devrait suffire pour refroidir l'échangeur
Si je l'alimente en 12v, est ce qu'il va débiter dans les 200 m3 ?.. plus largement que va t'il se passer ?
Merci pour vos réponses
Bonjour,
les moteurs brushless sont conçus pour avoir une vitesse proportionnelle à leur tension d'alimentation.
Par contre le débit n'est pas proportionnel à la vitesse (ni d'ailleurs proportionnelle à la puissance consommée)
De plus, le débit va dépendre de l'obstacle au vent présenté par l'échangeur.
Dans ton cas, la seule chose que tu peux gagner en sous alimentant le moteur est de diminuer la consommation (18W)
Au pif si tu veux passer à une consommation plus basse et essayer par exemple une puissance de 10W.
Pour cela tu mesures la tension et le courant fourni par la source (à la sortie de la batterie) au moteur et tu ajustes la tension U de façon à obtenir un courant I tel que le produit P=UI donne environ 10W. Par exemple si tu constates que pour une tension de 15V tu as un courant est 0,7A, tu es OK (15*0,7)=10,5W
Faut-il encore avoir une source de 15V...
A la fréquence de l'alimentation.Envoyé par yvon l
En diminuant la tension source on diminue la puissance.
Bonjour, Un grand merci pour ton intérêt et ta réponse détaillée,
Ok pour la vitesse proportionnelle à la tension, il devrait donc tourner deux fois moins vite
Ok pour le débit qui ne sera pas proportionnel, il y aura effectivement une contre pression et des turbulences, le ventilateur est monté sur une virole qui sera placée au plus près de l'échangeur pour optimiser le débit.
Pour l'ajustage de la puissance: c'est un ventilo de 18 w en 24v, il s'agit de faire avec ; ok pour la manip de mesure d'intensité et de connaître la puissance consommée P=UI
en mettant 12v et en suivant ton exemple, la puissance baisse donc de façon significative, l'intensite aurait donc tendance à rester constante, y a t'il une régulation de l'intensité?
Ps: Après plus de 100 visites sans réponse, j'ai pensé m'être trompé de salon, un post similaire a été ouvert à la rubrique techno, quel impatient...ceci dit, on peut continuer ce fil ici
En fait non pour l'intensité. L'intensité est proportionnelle au couple que la charge impose.
En tournant 2 fois moins vite, la charge du ventilo décroît drastiquement. Par exemple décroître de 8 fois. Donc idem pour le courant (si le moteur était parfait)
Donc alors que le courant sous 24 V est de 18/24=0,75, le courant pourrait alors descendre à 0,75/8= 0,1 A.
La puissance sera donc passée à 12Vx0,1A=1,2W . Donc une puissance bien trop faible.
C'est pour cela que je proposais 15 V. Vraisemblablement on serait peut-être proche de 18 V.
Attention aussi avec la tension minimale que peut supporter le contrôleur.
Si tu disposes d'un contrôleur avec contrôle de la vitesse comme pour les drones, alors c'est encore plus simple:
tu alimentes en 24 volts.
Tu règles la vitesse sur son maximum et tu mesures le courant (tu devrais retrouver les 0,75 A).
Tu diminues la vitesse jusqu'à ce que le courant mesuré diminue de 2 (0,38 A)
À ce moment la puissance fournie par l'alimentation diminue de moitié (24 Vx0,38 A= 9 W).
Au rendement près c'est la puissance développée par le ventilateur.
Rem: c'est le contrôleur qui se charge de la conversion tension/courante: puissance qui entre dans le contrôleur= puissance qui en sort (si rendement était de 100%)
Pour la vitesse, tu ne tant préoccupes pas
Bonne fin de soirée
Bonsoir, merci pour vos réponses très fournies, je m'y penche...
Pour le contrôleur, il s'agit d'un contrôleur à effet Hall, il n'y a probablement pas de controleur de vitesse type esc comme ceux qui équipent les drones.
A côté du voltage 24v, il est inscrit 12-26v, cela correspondrait il à la plage de fonctionnement du contrôleur?
Rem, si tu peux préciser, sinon pour les radiations, je ne connais pas cette abréviation, le contrôleur réagit à la fréquence, est ce bien bien ça?
Je vai me munir d'un ampèremètre pour pouvoir appliquer ta méthode...
Bonne soirée, merci encore
Bonjour,
Pour faire simple, le contrôleur, à partir de la source de courant continu, fabrique un système triphasé de courants qui alimente via 3 fils les 3 bobines du moteur.
Sous l'action des 3 courants dans les 3 bobines le moteur est le siège d'un champ magnétique qui tourne (comme si on avait un aimant qui tourne) autour de l'axe du moteur.
Le rotor du moteur (un aimant) s'accroche à ce champ tournant. Le capteur à effet Hall assure que l’accrochage à bien lieu en contrôlant la fréquence des courants triphasés.
Ceci aboutit à ce que le rotor (le champ tournant) arrive à une vitesse qui est en gros proportionnelle à la tension de la source pour un contrôleur correspondant à votre application (force contre électromotrice dans les bobines). Ceci amène à un fonctionnement global équivalent à un moteur classique courant continu à aimant permanent.
Bonne lecture
Bonsoir,
Merci pour ton éclairage, je me figurais le contrôleur, en simplifiant ; un peu comme un compte tours... c'était vraiment à côté, que cela aboutisse à ce que la vitesse soit en gros proportionnelle à la tension de la source est un élément décisif.
Il me reste à faire les manips: pour l'ampèremètre, c'est résolu, le multimètre, même s'il n'est pas très précis,fera l'affaire, il peut aller jusqu'à 12A.
également deux batteries de 90Ah en 12v, ce qui permettra de brancher sur 12v et sur 24v en les branchant en série
normalement, courant de prochaine semaine, j'aurai les mesures.
Je te souhaite une bonne soirée
Bonjour,
La vitesse et la tension sont liées par une constante Kv
Voir ici:
http://www.moteurindustrie.com/brushless/technique.html
Voir aussi le message #20 ici:
http://forums.futura-sciences.com/ph...delisme-2.html
Bonne journée.
Bonsoir,
Après consultation, il s'agit probablement d'un bl outrunning, à faible kv et couple élevé, le rotor est au centre de l'hélice, merci pour tes liens très instructifs
Au sujet de l'échangeur, à y réfléchir, il doit y avoir un point où le rendement du refroidissement baisse et n'est pas proportionnel au débit d'air, il faudrait probablement faire un diagramme température - débit d'air (ou vitesse de l'air) pour trouver le point où le rendement est optimal,
De même d'un point de vue puissance, du fait du couple résistant, un 12w par ex débitera 300m3 et un 24 w 450m3 le rendement ne serait pas proportionnel
Si c'est bien ça, est ce qu'il n'e serait pas possible de mettre ces valeurs en parallèle pour définir le point puissance moteur/débit d'air( ou vitesse de l'air) en fonction de l'application?
J'espère que c'est compréhensible et qu'on s'éloigne pas trop du sujet
Bonne soirée
Bonjour,
Pour vous parler du rendement du système de refroidissement, il faut que je connaisse ce que vous voulez refroidir.
Prenons l’exemple du refroidissement dans un pc.
On mesure la température de l'élément à refroidir afin d’ajuster la puissance à refroidir.
-2 façons:
1) en faisant varier la vitesse du ventilateur suivant la mesure
2) en utilisant des plages "ventilations - arrêt ventilation" ajustables. Le rapport de temps est fonction de la température mesurée.
La 2e solution donne un meilleur rendement car le ventilateur est toujours dans la zone de rendement maximal (celle pour laquelle il est conçu)
Bonne journée
Dernière modification par yvon l ; 24/11/2017 à 10h28.
En fait c'est la deuxième formule , thermostat bimétal avec hystérésis de 5° (45°/ 40°) inséré à l'intérieur même de l'échangeur, content d'apprendre que c'est la formule à meilleur rendement, pour te donner plus de précision, photos de l'échangeur à venir
Bonne soirée
Bonsoir,
Voici donc quelques photos:
L'échangeur fait 28 cm x 22cm, épaisseur 7 , le ventilateur est plaqué dessous
l'évacuation de l'air: malgré les contraintes d'implantation, la pièce en polyester peut être modifiée
Vue latérale du montage, en réalité les pièces sont parallèles mais le poids de l'échangeur donne un aspect penché, une partie de l'air extrait va venir "buter" sur la zone plate de l'évacuation distante de 15 cm ; entrainant contre pression et turbulences, la possibilité d' ajouter une deuxième sortie d'air dans cette zone ayant même profil que la sortie actuelle vous semble t'elle elle judicieuse?
profil de sortie d'air, en montage réel, les côtés sont cloisonnés
J'espère que c'est plus clair, Bonne soirée
Bonjour,
Vous aurez bien sùr des pertes de charge due à la variation de direction du flux s'air.
Par contre vous pouvez tester le sens du flux (pousser ou tirer dans l'échangeur) pour voir le mode le plus économique
Dans ce cas vous pouvez mesurer la puissance consommée à l'aide d'un kilowattheure mètre (vendu en grande surface) si vous passez par une alimentation secteur qui vous permet d'alimenter le ventilateur. Vous mesurez par exemple la consommation en 24h dans les 2 cas et vous comparez les résultats (veillez à avoir les autres conditions identiques (température))
PS On dirait un échangeur liquide-air ?
Bons essais
Dernière modification par yvon l ; 27/11/2017 à 12h55.
C'est bien un échangeur air/air, pour un échangeur air/eau, on ne verrait que les deux issues pour le passage de l'air, le reste étant noyé dans une réserve d'eau, l'eau capte les calories de l'air chaud et retourne à un refroidisseur où elle libère les calories ainsi transportées
C'est intéressant que vous en posiez la question, dans cette application, c'est plutôt le système à eau qui serait le plus efficace, le but est d'utiliser le système air/air moins performant mais plus simple à mettre en oeuvre et d'arriver à peu de chose près au même résultat, maintenant l'intitulé du post serait plutôt: "optimiser le rendement d'un échangeur air/air"
Inverser le sens du fluxj'y aurai pas pensé, la virole fait 5 cm ce qui ramène la sortie d'air à 10 cm environ du fond du carter , en le mettant au dessus, effectivement ça risque bien de limiter les pertes de charge et d'augmenter le rendement, des mesures en perspective...
Dans le prolongement, l'échangeur est divisé en deux parties, une moitié où l'air arrive et circule dans un sens, l'autre moitié où l'air repart et circule à contresens, au cour de son passage l'air refroidit peu à peu, chaud à l'entrée il ressort tiède, ça semble bête mais je me pose la question ; pour une installation sans perte de charge en sortie comme ici , y'aurait il une zone où placer le ventilateur qui améliorerait le rendement, ou bien où qu'on le place, cela revient au même?
Voila, Bonne soirée
Bonsoir,
Peux-tu préciser le circuit de l'air chaud (à refroidir) ?
Y a-t-il un ventilateur coté air chaud ?
Je ne vois pas bien comment le contact thermique se fait entre les 2 airs.
Bonne fin de soirée.
Si tu t’intéresses aux échanges thermiques voir :
http://forums.futura-sciences.com/ha...-actuelle.html
http://forums.futura-sciences.com/ha...ectricite.html
En fait l'entrée et la sortie sont du même côté, séparées par une cloison, sur la photo, l'entrée est à droite
l'air à refroidir passe dans les barres parallèles creuses reliées par un réseau de lamelles métaliques qui favorisent l'échange thermique , l'autre côté n'est pas cloisonné (flèche jaune indiquant le passage de l'air)
Le ventilateur est placé dessous et extrait l'air, donc c'était la question, sans perte de charge comme c'est le cas dans cette installation, en plaçant un ventilateur à l'entrée d'air(rond jaune) où il est plus chaud ou à la sortie où il est plus froid(rond vert) cela influe t'il sur le rendement?
Merci pour les liens, c'est vraiment bien pensé, chapeau!
Bonjour,
J’ai encore quelques remarques
Appelons le système un échangeur GAZ -air, pour différencier le gaz à refroidir de l’air qui le refroidi.
Donc en résumé, le gas circule dans des tubes en communiquant sa chaleur aux lamelles. Cette chaleur est extraite grâce à l’air soufflé par le ventilateur.
Pour voir l’efficacité du refroidissement il faut considérer:
1) La puissance calorifique à extraire.
2) la température ambiante (qui sert à refroidir)
3) la température du gaz à l’entrée de l’échangeur.
4) la température du gaz maximale à la sortie de l’échangeur
Le gaz est sans doute dans un circuit fermé, donc la température de sortie du gaz, influence la température de ce même gaz quand il reviendra à l’entrée. Donc importance de déterminer la puissance à extraire.
La puissance calorifique extraite est tributaire de la différence entre les températures gaz- air, et bien sur de l’échangeur proprement dit (ventilation entre autres).
Donc tout cela pas très simple.
D’une façon générale:
-Souffler sur la surface maximale d’échange.
-Le problème de cet échangeur est qu’il n’a pas une ’inertie thermique élevée.
Si on veut régler la puissance d’extraction, on peut ajuster le soufflage en se référent à la température mesurée au niveau du «producteur de chaleur».
Si l’inertie est suffisamment importante on peut utiliser la méthode tout ou rien (thermostat à hystérésis) pour piloter le ventilateur.
En suivant ton exemple, une partie du gaz est recyclé et retourne effectivement dans l'échangeur, d'où l'importance de déterminer la puissance à extraire
L'échangeur est refroidi par l'air extérieur, sujet à variation, l'ajustement du soufflage sera donc réalisé en plaçant un thermostat à ouverture en sortie d'échangeur et en se référant à la température de sortie du gaz
soit en le vissant à l' extérieur par une tige filetée en laiton, plus conductif pour transmettre la température au bilame, plus aisé pour la maintenance ou changer d'hystétésis mais on s'éloigne de la source à mesurer
Soit inséré au cœur de la source de chaleur, plus fiable, mais il faut tout démonter pour en changer, probablement le système qui adopté quand tout sera mis au point
Bonne soirée
Bonsoir,
Donc à essayer ...
Bonjour,
Un peu de temps libre, l'occasion alors de faire les quelques mesures, en bon élève, j'essaye de suivre vos conseils
Pour instruments, un anémomètre et un multimètre, vous l'aurez compris, sans espérer une grande précision, juste avoir un ordre de grandeur...
mini_19030220171219145148.jpg
Le ventilateur a 3 fils, un rouge qui sera branché sur le plus, un bleu sur le neutre, et un blanc non branché .
Ce mode de branchement avec deux fils sur les bornes de la batterie sans utiliser le fil blanc présente t'il des inconvénients?
à l'observation, le démarrage a lieu en deux temps, après avoir démarré à faible vitesse pendant les premières secondes , il passe ensuite à grande vitesse et reste constant
En 25,2 v ( deux de 12v en série) le multimètre donne 0,62 A, soit une puissance de 15,62 W (donnée constructeur 17 W)
En 12, 55 v on a 0,25 A ce qui nous donne 3,13 W (mesures refaites plusieurs fois tant l'écart m'a semblé énorme)
donc en divisant le voltage d'un brushless par deux la puissance serait à peu près divisée par 5, est ce dans les normes ?
Ensuite mesure à l'anémomètre pour comparer le débit en 12 et 24 v
En 25,2 v : vitesse de l'air à 21,4 km/h
En 12, 55 v : vitesse de l'air 12,4 km/h
ce qui m'a semblé tout aussi énorme, qu'avec une puissance cinq fois moindre, le débit soit seulement divisé par deux, même si le couple résistant du à l'hélice augmente, mais pas dans ces proportions...
En y regardant de plus près:
Aucun fil branché, hélices du ventilo et de l'anémomètre immobiles et compteur à 0 km/h
mini_56671020171219184838.jpg
branchement de l'installation, le ventilo tourne, dans un premier temps l'anémomètre aussi, mais en modifiant légèrement sa position comme sur la photo, l'hélice s'arrête et 12,3 km/h reste affiché à l'écran ??? interférence avec l'électronique du brushless? de là à arrêter l'hélice de l'anémomètre..
mini_48471920171219184856.jpg
Faudra 'il changer d'anémomètre pour calculer le débit?
Bonjour,
Résultat conforme au message #5.
Si la vitesse double, la puissance est multipliée par 2³=8
(Attention, à la puissance mesurée à 12V (3,3W) il faudrait retrancher la puissance des pertes joules)
Merci pour le rappel, c'était un peu l'objet de la question précédente, en baissant la tension de moitié, ce qui double l'intensité, en plus des pertes de puissance par effet joule , ne risque t'on pas à terme d'endommager le matériel ? sans doute cela rejoint votre mise en garde au sujet de l'intensité minimale que peut supporter le controleur
Après relecture du post, tous les éléments y sont et bien plus même,qui répondent à ma question initiale
Merci à toi Yvan pour ton aide et de t'être pis à ma portée, Bon et joyeux Noël
Bon et joyeux Noël à tous
Merci à toi et bonnes fêtes de fin d'année à tousAprès relecture du post, tous les éléments y sont et bien plus même,qui répondent à ma question initiale
Merci à toi Yvan pour ton aide et de t'être pis à ma portée, Bon et joyeux Noël
Bon et joyeux Noël à tous
Yvon
