Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

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Temperature de sortie d''air d''une batterie froide

Message  defrow le Mer 13 Mai 2009, 06:18

Bonjour. J'aimerai savoir si on peut calculer simplement la temperature de sortie d'air d'une batterie froide, connaissant les conditions d'entree d'air dans la batterie (debit, temperature, hygrometrie), et la temperature d'eau en entree de la batterie (7 degres dans mon cas). Merci.

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  RPN le Mer 13 Mai 2009, 11:18

dans ce cas la il faut utiliser Le diagramme psychrométrique.

Tu as ton point avant la batterie.
La température moyenne de ta batterie
Le débit d'air

Tu tire une ligne droite entre condition intérieures et température de batterie (a saturation pour la batterie)

Avec le débit d'air la puissance et les conditions tu obtiens le dH
Ensuite c'est l'intersection entre la première droite et l'enthalpie

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  defrow le Mer 13 Mai 2009, 11:38

Merci pour ta reponse RPN, mais j'aurai besoin stp d'encore quelques eclaircissements:

- La temperature moyenne de la batterie, c'est la moyenne entre les temperatures d'entree et de sortie d'eau?
- Il faut connaitre a priori la puissance de la batterie froide?
- On considere un rendement de la batterie de 100%, a savoir toute la puissance de la batterie froide est cedee a l air de la CTA?

Merci

PS. Desole je me suis trompe d'endroit pour le post!

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  guillaume le Mer 13 Mai 2009, 13:21

sujet déplacé dans climatisation - ventilation.

Wink t'inkiet c'est pas grave mais tu risque d'avoir plus de réponses comme cela.

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  RPN le Mer 13 Mai 2009, 15:30

- La température moyenne de la batterie, c'est la moyenne entre les températures d'entrée et de sortie d'eau? EXACT
- Il faut connaitre a priori la puissance de la batterie froide? EXACT
-
On considère un rendement de la batterie de 100%, a savoir toute la
puissance de la batterie froide est cédée a l'air de la CTA?
EXACT


Par contre si c'est pour une CTA, en général, c'est une autre démarche pour le calcul, tu défini ta température de soufflage, puis tu détermine la puissance de la batterie en fonction de la premier hypothèse

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  Marché le Mer 13 Mai 2009, 17:14

Salut,

Pour information : La temperature moyenne de la batterie est aussi appelée température équivalente de surface.

Pour bien faire il faudrait utiliser un calcul en DTLM pour prendre en compte les différences de températures entre les fluides, mais trop compliqué à mettre en œuvre.

Pour une vérification dans la pratique.
P=Qm.Cp.Δt
P : Puissance (kW).
Qm : Débit massique du fluide (kg.s-1).
Cp : Chaleur massique du fluide (kJ.kg-1.K-1)
Δt : Différence de température (K).

Donc, avec un rendement d’échange de 100% de la batterie, P Batterie = P Air (PA=PB).
PB : P Batterie = Débit masse d’eau x 4,1868 x |(température d’entrée d’eau – température de sortie d’eau)|
PA : P Air = Débit masse d’air x 1,015 x |(température d’entrée d’air – température de sortie d’air) |
Donc Température de sortie d’air =
((Débit masse d’air x 1,015 x température d’entrée d’air)-P Air)/ (Débit masse d’air x 1,015)

PA = PB
Donc Température de sortie d’air =
((Débit masse d’air x 1,015 x température d’entrée d’air)-( Débit masse d’eau x 4,1868 x |(température d’entrée d’eau – température de sortie d’eau)|))/ (Débit masse d’air x 1,015)

Pour mémoire :
Masse volumique du fluide de l’eau pour la plage de température usuelle : 971,817 kg.m-3
Masse volumique du fluide de l'air pour la plage de température usuelle : 1,210 kg.m-3

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  RPN le Mer 13 Mai 2009, 17:49

Oulah, désolé, mais je ne te suis pas !

Marché a écrit:

PA : P Air = Débit masse d’air x 1,015 x |(température d’entrée d’air – température de sortie d’air) |


Cette relation est vrai en chauffage, et dans le cas d'un refroidissement a hygrométrie constante (horizontal sur le diagramme psychro.

Dans le cas d'un refroidissement dans les conditions d'utilisation normales et courante, il est toujours accompagné d'une deshumidification. cette relation devient donc totalement fausse !!!

Car si tu déshumidifie, Ta puissance devient donc :
P Air = Débit masse d’air x 1,015 x |(température d’entrée d’air – température de sortie d’air) | + Débit massique de condensats * 2500 kJ/kg [chaleur latente de condensation de la vapeur d'eau]

Le débit massique de condensats se calcule comme suit :
Débit massique d'air sec * différence d'hygrometrie absolue entrée et sortie de batterie

Comme l'enthalpie prend en compte l'energie globale (sensible + latente), il est plus facile de prendre la méthode de calcul enthalpique dans le cas d'un refroidissement

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  Marché le Mer 13 Mai 2009, 18:03

Salut,

Parfaitement exact.
C'est bien pourquoi j'ai dit qu'il aurai fallut utiliser une formule en DTLM qui prend en compte les vrais différences de température entre l'air et l'eau et donc permettrait de calculer le poid de condensat, ce qui est impossible à déterminer in situ.

Si tu as une formule qui donne le poid de condensat d'une batterie qui présente une température équivalente de surface supérieure à la courbe de rosée, je suis preneur.

Merci de ta précision.

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  defrow le Mer 13 Mai 2009, 19:28

Pour dimensionner une CTA, on fixe donc une temperature de soufflage, situee sur la droite de soufflage du local, connaissant les charges sensibles et latentes du local a climatiser. On obtient un delta H entre les conditions de soufflage et de consigne, ce qui nous permet de fixer le debit de la CTA et la puissance de sa batterie froide.
Le probleme c est que les conditions de soufflage se situent sur la droite du diagramme psychro reliant le point de temperature moyenne de batterie froide a saturation et le point correspondant a la consigne. Or dans mon cas, la droite de soufflage est presque horizontale (Rapport chaleur sensible/Chaleur totale = 0.95), et le regime d'eau glacee est 7/12 degres, ce qui donne un droite tres oblique (consigne a 25 degres/60%). Du coup le point de sortie de la CTA ne se situe pas du tout sur la droite de soufflage, donc... probleme.

De plus la batterie froide est dimensionnee sur un regime de 7/12 pour les charges maximales, soit une temperature moyenne de batterie de 9.5 degres. Mais lorsque les charges diminuent, le retour d'eau glacee est inferieur a 12 degres, et donc on change la temperature moyenne de batterie et donc les conditions de soufflage (cas d'une regulation par vanne 3V sur l'eau glacee, a debit constant d'air) . Donc on s'eloignera encore plus des conditions de consignes qu'on s'est fixe.

En esperant avoir ete clair, est ce que quelqu'un peut m'eclairer parce que j ai l impression qu'il y a quelque chose qui m'echappe...
Merci

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  sam_barton le Mer 13 Mai 2009, 19:44

defrow a écrit:Merci pour ta reponse RPN, mais j'aurai besoin stp d'encore quelques eclaircissements:

- La temperature moyenne de la batterie, c'est la moyenne entre les temperatures d'entree et de sortie d'eau?
- Il faut connaitre a priori la puissance de la batterie froide?
- On considere un rendement de la batterie de 100%, a savoir toute la puissance de la batterie froide est cedee a l air de la CTA?

Merci

PS. Desole je me suis trompe d'endroit pour le post!

Non, pas tout à fait. Tu ne prends pas les choses dans le bon ordre.

Résumé du projet depuis le début :
Tu as un bilan thermique de fait qui te dit : il y a X kW d'apports thermiques (et tant d'apport hydriques mais ça c'est pas obligatoire sur des petits projets).
Tu détermines ensuite une température de soufflage en fonction de ta t° de consigne souhaitée, et en appliquant un delta T (qui varie selon le type d'application, le type de diffusion d'air,etc...). Pour 24°C de consigne, tu dis par exemple delta de 10°C soit une t° de soufflage de 14°C.
A partir de là, tu dois calculer ton débit de soufflage, en fonction de ta t° de soufflage, qui soit capable de combattre tes apports thermiques et hydriques calculés plus haut.
Tu vérifies que le taux de brassage d'air donné par débit soufflé / volume de la pièce ne soit pas du n'importe quoi.

Ensuite, c'est le moment de tracer les différentes évolutions de l'air sur ton diagramme psychro. C'est là que tu détermines les élements à mettre dans ta CTA (en n'oubliant pas d'inclure le point de mélange air neuf / air repris si nécessaire) : batterie froide, chaude, déshumidification, humidificateur, etc...

Pour le calcul de ta batterie froide, le plus "compliqué" est de trouvé le point de sortie de cette batterie.
Je pars du principe que tu connais ton point d'entrée.
Voici comment je fais :
si tu as de l'eau à +7/+12 qui alimente la batterie, je dis que la température de surface de la batterie = (7+12)/2+1°C=10,5°C.
Cette température détermine la t° qu'atteindrait l'air en sortie sur une batterie de surface infinie.
Ensuite, tu traces une droite entre ton point d'entrée de batterie, et le point situé à l'intersection de ta t° de surface (10,5°C) avec la courbe d'hygrométrie 100%.
Tu traces aussi une droite verticale correspondant à ta température de soufflage.
Le point de sortie de la batterie froide sera donné par l'intersection de ces 2 droites.
La puissance de ta batterie sera donnée par la formule P=qm*(h entrée BF - h sortie BF)
qm : débit massique de l'air en kg/s
h : enthalpie entrée et sortie BF en kJ/kg.°C

Les infos à donner au constructeur de CTA pour la batterie froide sont : débit d'air, t° et HR entrée BF, t° entrée et sortie de l'eau, matériau des tubes et ailette (tube cuivre, ailette alu par exemple).

A ta dispo si tu bloques !


Smile

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  sam_barton le Mer 13 Mai 2009, 20:18

defrow a écrit:Pour dimensionner une CTA, on fixe donc une temperature de soufflage, situee sur la droite de soufflage du local, connaissant les charges sensibles et latentes du local a climatiser. On obtient un delta H entre les conditions de soufflage et de consigne, ce qui nous permet de fixer le debit de la CTA et la puissance de sa batterie froide.
Le probleme c est que les conditions de soufflage se situent sur la droite du diagramme psychro reliant le point de temperature moyenne de batterie froide a saturation et le point correspondant a la consigne. Or dans mon cas, la droite de soufflage est presque horizontale (Rapport chaleur sensible/Chaleur totale = 0.95), et le regime d'eau glacee est 7/12 degres, ce qui donne un droite tres oblique (consigne a 25 degres/60%). Du coup le point de sortie de la CTA ne se situe pas du tout sur la droite de soufflage, donc... probleme.

De plus la batterie froide est dimensionnee sur un regime de 7/12 pour les charges maximales, soit une temperature moyenne de batterie de 9.5 degres. Mais lorsque les charges diminuent, le retour d'eau glacee est inferieur a 12 degres, et donc on change la temperature moyenne de batterie et donc les conditions de soufflage (cas d'une regulation par vanne 3V sur l'eau glacee, a debit constant d'air) . Donc on s'eloignera encore plus des conditions de consignes qu'on s'est fixe.

En esperant avoir ete clair, est ce que quelqu'un peut m'eclairer parce que j ai l impression qu'il y a quelque chose qui m'echappe...
Merci

Ouch, j'avais répondu au message précédent en même temps que toi.

Pas d'accord avec toi sur la t° de sortie de batterie froide quand la charge varie. Tu as certainement une vanne de régulation qui va diminuer ton débit sur la BF en cas de demande moins forte, si bien que ta t° de sortie va restée plus ou moins stable.

Pour ta droite de soufflage, peux tu donner les t° et HR des points dont tu parles histoire qu'on parle de la même chose ?

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  defrow le Mer 13 Mai 2009, 20:56

Concernant la temperature de sortie d'eau de la batterie froide, j aurai effectivement une vanne trois voies proportionnelle qui reduira le debit d'eau dans la BF par by pass partiel, donc tu as raison la temperature de sortie d'eau ne devrait pas trop bouger, encore faut il que la regulation soit efficace, je pensais a une regulation PI ou PID sur la temperature de reprise d'air, je sais pas ce que tu en pense.

Concernant la droite de soufflage, voici les donnees:

Consigne 25 degres, 60% Hr,
Puissance sensible 38 kW, puissance latente 2 kW, donc la droite de soufflage est quasi horizontale.
Temperature de soufflage 17 degres, soit Hr=90% environ sur la droite de soufflage (on peut pas souffler a moins de 17 car sur cette droite de soufflage on est a saturation a 15/16 degres)
Temperature moyenne de batterie froide 9.5 degres ou 10.5 (d'ailleurs je n ai pas compris pourquoi tu rajoutes 1 degre?)
Donc le point de sortie de la batterie froide a 17 degres ne se situe pas du tout sur la droite de soufflage, du coup les conditions interieures seront de 25; 45%, au leu de 25;60%, ce qui n'est certes pas dramatique...

Merci

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  RPN le Jeu 14 Mai 2009, 01:29

j'ai une question, l'hygrométrie de ton local doit elle être contrôlée? a quel pourcentage près?

Si non, tu as juste besoin d'être dans la plage de confort conventionnelle. "humaine"

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  sam_barton le Jeu 14 Mai 2009, 02:03

D'accord avec RPN.

Sinon, je rajoute 1°C à la température moyenne pour prendre un petit peu de gras car la température de surface n'est peut être pas tout à fait la moyenne. Mais bon, ça, c'est pas trop justifiable, et puis c'est aussi que j'ai appris comme ça Smile

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  defrow le Jeu 14 Mai 2009, 11:38

Effectivement l'hygrometrie n'est pas controlee dans mon projet, donc l'essentiel est bien de rester dans la plage de confort.

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  Pascal le Jeu 21 Mai 2009, 22:03

Bonjour,

Pour répondre à la question posée, il suffit d'aller sur mon site : http://www.dimclim.fr

La température moyenne superficielle d'une batterie froide à eau glacée peut être prise égale à la moyenne arithmétique des températures d'eau glacée en avant-projet. Dans la réalité, elle est légèrement au dessus de cette valeur d'un intervalle qui dépend des conditions de la quantité d'eau en surface de la batterie, des caractéristiques géométriques de la batterie (pas d'ailettes, nombre de rangs ...) . Le mieux est de prendre les données constructeurs lorsque l'on a choisi la batterie pour vérifier que la dérive n'est pas trop importante par rapport à la projection sur le diagramme au départ.
Dans le dossier "climatisation de confort", il est expliqué comment calculer lorsque l'humidité n'est pas contrôlée.

Cordialement.

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  flanker le Jeu 28 Mai 2009, 04:03

[quote="sam_barton"]
defrow a écrit:Merci pour ta reponse RPN, mais j'aurai besoin stp d'encore quelques eclaircissements:


A partir de là, tu dois calculer ton débit de soufflage, en fonction de ta t° de soufflage, qui soit capable de combattre tes apports thermiques et hydriques calculés plus haut.
Tu vérifies que le taux de brassage d'air donné par débit soufflé / volume de la pièce ne soit pas du n'importe quoi.

Smile

Bonjour;

Je travail actuellement sur le dimensionnement d'une CTA, après avoir effectué le bilan thermique du local et connaissant la température de soufflage, comment calculer le débit de soufflage permettant de combattre les apports thermiques?

Une fois ce débit déterminé, pour calculer la puissance de la batterie, suffit il d'utiliser la formule P=q air*Cp air*(T soufflage - T reprise) ?

Je vous remercie d'avance pour vos réponses.

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

Message  Pascal le Jeu 28 Mai 2009, 11:34

Bonjour,


Il faut aller sur mon site et voir la page calcul des conditions de soufflage (lien dans le post précédent).
Pour le cours en pdf, il faut s'inscrire.

Cordialement

Pascal

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Re: Temperature de sortie d'air d'une batterie froide

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