Temps de chauffe d'1 resistance de chauffe eau

[Isy55]

Salut
J'ai vu la discussion de 2011 sur Temperature d'une resistance
Je n'y ai pas trouve ce que je cherche
Resistance : 2500 W
Geometrie : parabole
Courant : 230 V alt
Courant : suivant P= U*I I = 11.36
Ambiance : eau a 20 degre
En supposant que la temp de l'eau reste stable et que la mesure se realise sur la surface de la resistance
Je cherche a connaitre l'equation qui me donnera t a une temperature de 40 degre quand t est le temps de chauffe apres lamise en tension .
De plus, est ce que si a ce temps la je coupe le courant, y aura t'il une inertie de chauffe et a quelle temp max fera t'elle arriver la resistance?
J'espere avoir ete le plus clair possible.
Merci
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[trebor]

Bonjour,

A mon avis, il faut mesurer, un chronomètre et une sonde de température sur la surface de la résistance.

L'eau va absorber la chaleur émise par la résistance, donc la température de l'eau va augmenter progressivement.

Mais pourquoi cette question, quelle en est la raison ?

[RomVi]

Bonjour

Il est possible de le calculer, mais il faut plus de données, notamment la composition de cette parabole, la nature de la résistance et la façon dont elle est noyée dans la masse. Il faut aussi savoir si l'eau est agitée ou pas, comment est inclinée cette parabole...

[f6bes]

Resistance : 2500 W
Geometrie : parabole
Courant : 230 V alt
Courant : suivant P= U*I I = 11.36
?
J'espere avoir ete le plus clair possible.
Merci

Bjr à toi,
Le plus clair possible...pas tout à fait !
Que viens faire cette annotation:..."..Geometrie : parabole " ..dans un...chauffe -eau?
C'est sensé nous renseigner sur QUOI ?
Un petit croquis SVP ?
Bon WE

[A voir en vidéo sur Futura]

[ilovir]

Bonjour

La question dans le post est confuse :

En supposant que la temp de l'eau reste stable et que la mesure se réalise sur la surface de la résistance
Je cherche a connaitre l'équation qui me donnera t a une température de 40 degrés quand t est le temps de chauffe après la mise en tension

Le titre paraissait plus clair : temps de chauffe d'une résistance de chauffe-eau.

Bon, la question c'est peut-être le temps mis à chauffer l'eau dans la cuve ?

Si c'est ça, c'est simple : comme la résistance transmet au volume d'eau V toute sa puissance P, on applique la formule V x t x teta°C x 1.15 = P (en Watt)
On se donne teta°C, on a P, il faut connaître V (volume de la cuve), et on trouve t.

Ca marche avec les chauffe-eau parce qu'avec leur résistance, ils sont dimensionnés pour que l'échange se fasse sans ébullition ou autres phénomènes incontrôlables.
C'est sûr que si on mettait une énorme puissance de résistance dans un tout petit ballon, il se produirait d'autres phénomènes.

[trebor]

Bonsoir à tous,

Ici une solution donnée par XK150
https://forums.futura-sciences.com/p...-ecs-200l.html
E = t
E = m.c.Delta T°

Pour 2500 W et un delta de 20°C (de 20 à 40°C) et un volume supposé de 100 L.

t = 100 L x 4185 Joules x 20°C / 2500 W = 3350 s
3350 / 60 = 56 minutes

[RomVi]

Ca ne répond pas à la question, il a été demandé d'exprimer la température à la surface de la résistance, et non elle de l'eau.

[trebor]

Ca ne répond pas à la question, il a été demandé d'exprimer la température à la surface de la résistance, et non elle de l'eau.

Salut,

Oui mais il dit ceci :
En supposant que la temp de l'eau reste stable

Et puis ceci :
L’équation qui me donnera t a une température de 40 degré quand t est le temps de chauffe après la mise en tension.

40°C est-ce la température de la résistance ?

Mais ou est le demandeur

[Phil2019]

Mais ou est le demandeur
Oui on pourrait se poser la question. En fait depuis que j'ai pose la question je suis bloque sur ce site. J'ai adresse 2 mails aux admi sans reponse. Je me suis reinscrit sous ce nom. J'ecris ca pour 3 raisons
1 Expliquer mon manque de repondant
2 Ne pas rentrer chez qq'1 sans y etre invite
3 Pour connaitre la [les] raisons de mon bloquage

OK Si je ne me fais pas virer j'explique et developpe
RomVi a tres bien compris qu'on ne parle pas de la montee en Temp de l'eau vu que j'ai suppose que celle ci restait stable.
En fait j'ai une reponse partielle
C'est 1 asymptote de ce genre
asymptote.png
La resistance atteindra une temp. stable quandP dissipee sera egale a P in
Mais comme je l'ai dit c'est partiel . Apres qq essais je pense que ce serait plutot comme ca

asymptote 1.png

Comme un graphe de montee de PH dans 1 solution
En fait ce qui m'interresse serait de calculer la plage avant que la resistance n'atteigne une temp. stable
Merci

[Phil2019]

RomVi
Re : Temps de chauffe d'1 resistance de chauffe eau

Bonjour

Il est possible de le calculer, mais il faut plus de données, notamment la composition de cette parabole, la nature de la résistance et la façon dont elle est noyée dans la masse. Il faut aussi savoir si l'eau est agitée ou pas, comment est inclinée cette parabole...

En fait la geometrie de cette resistance n'a aucune importance ni d'ailleurs sa surface ou\et section . Supposons qu'il n'y a pas d'interaction ou qu'elles soient nulles entre les diff parties de la resistance. Ce qui peut intervenir c'est sa resistivite [ je suppose]

[RomVi]

Oui c'est bien ça, à t0 la résistance a la même température que l'eau. Lorsque l'on commence à l'alimenter elle débute sa montée en température, mais cette énergie doit traverser une certaine épaisseur de matière avant d'arriver au contact de l'eau donc pendant les 1ers instants la surface reste à la température de l'eau, puis l'interface résistance /eau monte en température progressivement de façon quasi linéaire. Enfin le gradient de température dans la masse se stabilise, et la température de surface à l'équilibre va surtout dépendre de celle de l'eau.

L'allure générale de la courbe correspond au schéma que tu as fais. Par contre cette courbe n'est pas forcément identique en tout points ; comme je l'ai dis plus haut elle dépend aussi de la répartition géométrique de la résistance dans la masse de cette parabole. Si on pouvait faire une image thermique de la parabole dans l'eau on verrait la forme de la résistance qui se trouve à l'intérieur, plus ou moins diffuse selon la conductivité du matériau.

Si tu veux des valeurs chiffrées il y a 2 approches possibles : Faire des mesures réelles, ou effectuer une simulation par maillage d'éléments finis.

[Phil2019]

l'interface résistance /eau monte en température progressivement de façon quasi linéaire.

Je ne crois pas que cette temp ait le meme comportement que la resistivite qui elle est proportionelle a la Temp . Dans toutes les relations impliquants tous ces facteurs [temps, T, et R] la temperature a un facteur . Pour mon avis ca ne peut pas etre lineaire mais j'aprecierai la demonstration du contraire
Merci pour ta reponse

[RomVi]

En pièce jointe tu verra une simulation indicative, avec une résistance noyée dans un milieu, le tout en contact avec de l'eau à 0°C.
J'ai ajouté l'allure de la courbe de température à l'interface au milieu de la géométrie. On peut voir que sur le début de courbe on a une montée quasi linéaire, ce qui est logique puisqu'on se contente de réchauffer une masse. Ensuite la déperdition à l'interface devient prépondérante, et la courbe tend vers sa température d'équilibre (qui va ensuite augmenter si la masse d'eau se réchauffe)

[Phil2019]

message annule

[Phil2019]

Je n'ai pas compris
1 1 image thermique de quoi ? ou est situe la source chauffante? C'est pris de face de cote du dessus?
2 la courbe ne correspond pas au texte qui dit qu'en 1er ca va doucement et ensuite disons exponentiellement [ ou peut etre pas]
3 et si je chauffe une masse c'est lineaire? Tu appliquerais Q = m c deltaΘ ? Ce serait appliquable ici?

[RomVi]

L'image thermique est une vue en coupe. La résistance est le rectangle tout en bas.
On ne voit pas bien la 1ere phase de chauffe, mais il y a bien une petite inertie. Etant donné que j'ai pris des dimensions au hasard l'allure de la courbe sur ton application pourra différer un peu.
Si tu chauffes une masse la montée est en effet linéaire (avec une pente égale à P /mCp), jusqu'à ce que les déperditions prennent le relais.