Bonjour,
Ayant construit un panneau solaire à air chaud, j'aimerai me faire une idée de l'énergie thermique récupérée,
l'air part dans le panneau à une température comprise entre 18 et 24°C et revient à une température comprise entre 28 et 40°C,
la vitesse de l'air est de 4.7 à 5 mètres/seconde (suivant ou je place l'anémomètre à la grille de sortie) et le diamètre de gaine de 100 mm..
merci à tous ceux qui voudront bien m'aider
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
Bonjour,
Pour ton calcul il te faut connaitre la capacité thermique massique de l'air. Il faut 1,004 joules pour chauffer un gramme d'air d'un degré, et la densité de l'air selon la température:
https://fr.wikipedia.org/wiki/Masse_...que_de_l%27air
Tu as maintenant tous les éléments pour répondre à ta question.
Bonjour
Puisqu'il ne s'agit pas d'un exercice scolaire, mais d'une véritable expérimentation sans exigence de précision (de l'ordre de celles des mesures effectuées) on peut compléter :
La section d'une gaine de 100 mm de diamètre est de 7.8 10-3 m2
Puisque la vitesse de l'air dans cette section vaut environ 4.85 m/s, cela signifie que le débit d'air est environ 4.85 m/s * 7.8 10-3 m2 = 38 10-3 m3/s et comme la masse volumique de l'air est en gros de 1.17 g / m3 à cette température, cela fait un débit massique d'environ 45 g /s
La hausse de température semble comprise entre 10 et 16°C (disons 13°C). Alors la puissance récupérée chaque seconde a été grossièrement de
45 g/s * 1J/°C/g * 13°C ~ 500 Watts
@harmoniciste,
merci de t'être penché sur ma question, grace à toi je peux estimer l'intérêt d'un tel montage !! mille mercis
@christophej,
j'aurais en effet pu tenter de faire le calcul moi même mais je ne suis malheureusement pas très doué en maths et j'aurai douté de mon résultat, cependant je compte bien prendre du temps pour évoluer sur ce plan là, ça me serait grandement utile
d'ailleurs, un premier exercice sera de refaire le calcul fourni par harmoniciste pour bien comprendre la démarche..
Dernière modification par titijoy3 ; 09/05/2021 à 12h04.
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
donc, ça ferait 1800 W/h, en moyenne, c'est ça ?
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
Non, 500W c'est une puissance (donc une énergie par seconde). 500 Wh c'est l'énergie que votre système va récupérer par heure (1 Wh = 1W pendant une heure, donc 1 joule par seconde pendant une heure, donc 3600 Joules).Envoyé par titijoy3
D'ailleurs harmoniciste s'est mal exprimé en disant :
qui est une erreur. On ne récupère pas une puissance "chaque seconde". L'énergie récupérée chaque seconde est de 500 Joules. Votre système récupère donc une puissance de 500W.
"Watt par heure" n'a aucun sens, même si on le voit un peu partout.
Dernière modification par obi76 ; 09/05/2021 à 12h25.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Bjr à toi, Plusieurs choses à prendre en compte:
Tu as costruit un panneau solaire thermique , mais tu oublies d'en donner les...dimensions !
Il est évident que la quantité de calories récupérées va dépendre des dimensions...donc 1800W/h...c'est basé....sur quoi ?
Viens aussi l'efficassité du panneau ( sa couleur= de préférence noir) Là on ne sait pas s ?
Vitesse de l'air, pas la peine d'aller si vite ( 4.5 à 5 m /s), faut laisser le temps à l'air de se réchauffer.
Pas la peine de la faire "sprinter" !
Enfin dans les archives de FUTURA , tu trouveras une description à base de canettes de biére recyclées.
Vais essayer de retrouver.
C'est là:
http://forums.futura-sciences.com/en...ordinaire.html
Bonne journée
Dernière modification par f6bes ; 09/05/2021 à 12h30.
Heu non, merci de ne pas intervenir pour embrouiller. Les éléments fournis par titijoy3 sont tout à fait suffisants pour répondre à la question. Quant à la vitesse de l'air, plus il va lentement, plus il chauffera, moins son échange avec le panneau sera efficace. Il y a donc un juste équilibre à trouver. Si 13°C est ce qui veut titijoy3, alors c'est tout à fait ce qu'il faut.
Merci de ne pas intervenir pour dire n'importe quoi.
Dernière modification par obi76 ; 09/05/2021 à 12h31.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
C'est vrai. C'est un pléonasme. 500 Watts c'est par définition 500 Joules par secondes.
Si ces 500 Watts sont produits, disons de 10 h jusqu'à 16h, alors l'énergie récupérée sera 500 Watts * 4 h = 2000 Watt.heure ou encore
500 Watts* 4*3600s = 7.200.000 Joules
@ f6bes,
le panneau fait 6 mètres par 0.60 mètres, tubes de 50 mm de diamètre peints en noir, laine de verre entre tubes et fond du panneau, boitier en aluminium, vitres de 5mm..
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
@obi76,
merci pour les précisions
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
en tout cas, là où j'avais 18°C j'ai maintenant 22°C voire 24°C, je ne regrette pas l'investissement en temps et huile de coude, j'ai la chance d'avoir récupéré pratiquement tout le matériel nécessaire !
Tuyaux d'arrosage agricoles, boitier d'enseignes, vitres démontées sur de vielles fenêtres, même la laine de verre et la vmc !
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
Bonjour
Pour un panneau prévu pour chauffer de l'air il n'est pas nécessaire de passer dans des tubes, on peut se contenter de passer dans la boite.
Pour aller au bout de l'étude il faudrait faire une mesure quand le ciel est bien dégagé pour estimer l'ensoleillement (ou utiliser un luxmètre) et calculer le rendement.
j'ai préféré mettre des tuyaux pour éviter de respirer des vapeurs de peinture chauffée à 100°C (le panneau est à 40/45°C par temps couvert et à atteint 95°C en mars par temps dégagé),
malheureusement, je n'ai pas de luxmètre, ça pourrait être utile en effet..
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
Si tu n'a pas de luxmètre il suffit de faire une mesure par ciel dégagé, en précisant l'heure, la date et l'angle d'inclinaison du panneau avec le soleil ainsi que ton emplacement (même approximatif). Il sera alors possible de calculer l'irradiance.
@romvi,
d'accord, j'essaierai de faire ça, merci
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
Bjr à toi,
On peut voir la réalisation ?
Ca chauffe...approximativement[I], quel volume ?
Bonne journée
En gros on reçoit 1 kW/m2. Ici il y a 3,6 m2.
Avec 500 W le rendement n'est pas terrible (environ 14%).
Une photo ?
"La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick
Très grossièrement, 3.6 m2 de panneaux reçoivent 3.6 kW à midi par ciel clair, s'ils sont perpendiculaires au rayonnement solaire. Capter 0.5 kW prouve donc un très mauvais rendement, confirmé par la haute température du panneau.
Cela s'explique sans doute par la mauvaise isolation côté vitrage et la mauvaise conduction des tubes de 50 (plastique ?)
Il serait bien préférable, comme l'a dit RomVi, que l'air traverse directement la caisse (fond intérieur dépoli ou mieux, anodisé noir) , avec quelques turbulateurs bien placés pour drainer l'air des coins, et recouvrir le simple vitrage actuel par une feuille plastique "cristal" distante de 15 mm, en obturant les chants. Ce, afin de créer une lame d'air calme propice à une bonne isolation côté "verre".
Dernière modification par harmoniciste ; 10/05/2021 à 09h30.
pour récupérer plus de chaleur, il faudrait que j'augmente le débit d'air, et donc placer la vmc en extérieur (à cause du bruit) moyennant une isolation efficace du boitier de vmc, d'ailleurs il faut que j'améliore l'isolation des gaines entre le panneau et l'intérieur de la maison,
les tubes sont en aluminium peint en noir (peinture haute température,
j'ai utilisé du simple vitrage, c'est sur que ce serait mieux avec du double voire triple mais je n'ai pas ça en récup et d'autre part, à retailler aux dimension..
du polycarbonate par dessus les vitres, pourquoi pas mais il vieillira et il faudra le remplacer à une échéance de quelques années au mieux
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
No photo ?? No volume chauffé ??
Bonne journée
Des photos répondraient en effet à de nombreuses questions.
En augmentant le débit d'air on va diminuer la température de sortie, mais améliorer le rendement. Toutefois ça ne devrait pas faire une différence monumentale car ton panneau fonctionne à faible dt. Ici paradoxalement un double vitrage ne pas améliorer les performances, il va même les diminuer.
Avant de dire que le panneau fonctionne mal il faut prendre en compte tous les paramètres lors de la mesure : Une irradiance de 1000W/m² correspond à une valeur maxi, dans des conditions idéales à midi solaire, et plutôt au sud de la France.
Dans quel coin habites tu, et à quelle heure avais tu fais les mesures ?
Est-ce que le panneau était bien perpendiculaire au soleil ?
je suis sur Valence,
les mesures ont été faites sans tenir compte de l'heure ni de l'irradiance, ce sont plutôt des intervalles approximatifs que j'ai pu constater sur les thermomètre digitaux en fonction permanente, une sonde et à demeure dans un des tubes du panneau, l'autre provisoirement dans la grille de sortie d'air chaud, en fait, le fonctionnement est géré par deux thermostats à affichage digital, un qui connecte le ventilateur quand le panneau atteint 30°C et l'autre qui est prévu pour couper le ventilateur quand la T ambiante dépasse 24°C,
pour les photos, pour l'instant la météo s'y prête mal, le temps est gris et il pleut toute la journée, j'aurai bien posté des photos de la construction mais il semble que je les ai supprimé pour faire de la place dans mon téléphone..
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
Voici les valeurs d'irradiance sur Valence en ce moment, par ciel parfaitement dégagé.
La courbe rouge représente la puissance reçue sur une surface face au soleil, et la bleue pour une surface horizontale.
merci romvi, c'est super sympa, je vais étudier ces courbes
donc, on serait à 750 Watts/m2 en condition idéale, panneau perpendiculaire au flux solaire et soleil en élévation maximale (aux alentours de 13h30)
Dernière modification par titijoy3 ; 10/05/2021 à 21h02.
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
Attention tout de même, ce sont des valeurs issues d'un modèle. La valeur peut changer en fonction de l'état de l’atmosphère et de la couche nuageuse.
L'idéal serait d'investir dans un luxmètre ; ça se trouve à moins de 10 euros sur Ebay.
donc 2700 Watts pour mon panneau de 3.6 m2, qu'on peut facilement diviser par deux du fait de l'orientation du panneau et du ciel plus ou moins dégagé, reste 1350 Watts (à la louche), moins les pertes en réflexion et les pertes thermiques du boitier, des vitres et des gaines de liaison extérieur/intérieur
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
pour le luxmètre, je vais y penser
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
photo du truc :
Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..
