VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

hpman83 · 08/12/2008 08:01:48

Salut a tous,
j'en appelle a vos connaissance de thermodynamique. En effet on a souvent tendance a dire que lorsqu'un echangeur a un rendement de 90% par exemple si on extrait de l'air a 20° et que l'air exterieur est a 0°, la DF nous le remonte a 18°c.
Or j'ai vu des formules de thermodynamique qui disent (et c'est logique) que:
Si 1L d'air a 20°c est mis en contact suffisamment longtemps avec 1L d'air a 0°, les 2 masses d'air vont se retrouver a 10°c via la formule: (Tint - Text) /2 + Text.
Et que du coup le rendement de l'echangeur s'intercalerait donc a cet endroit dans la formule:

((Tint - Text)/2)*Rendement) + Text
Ce qui donnerait avec un nos 20°c interne et 0°c dehors et un rendement a 90%: 9°c

J'ai correct ou non?

EricM · 08/12/2008 10:19:19

Je ne sais pas si c'est correct ou pas, mais ca me semble infiniment plus logique.
Pour la température insuflé dans les pièces, il faut egalement prendre en compte les échanges thermique qui se produisent dans les murs, tout au long de la distribution dans les pieces concernés.
j'ai relevé jusqu'à 4°C de différence entre l'air insuflé dans ma chambre au RDC et celles des enfants a l'étage (la VMC2F est au sous sol)

Dot · 08/12/2008 10:39:38

j'ai pas trop le temps là mais un début de réponse :

il s'agit ici d'un échangeur, l'air chaud entrant dans l'échangeur (extraction air vicié) est considéré à T° constante = 18°C (par ex) car il y a un flux constant. L'air froid entrant est à 10° par exemple également en flux constant. Si tu mets une sonde à ces 2 entrées tu verras tjrs la même température sans compter les fluctuations climatiques. Ton rendement repésente l'efficacité de ton échangeur pour qu'il amène les 0 °C au plus proche des 18 °C et forcément les 18°C au plus proche des 0°C. Cela dépends par exemple de la longueur de l'échangeur, des pertes de charges, etc…
Dans ton modèle tu ne prends pas en compte le fait que tu as un flux constant à 0°C et 18°C, comme dans une pièce fermée par exemple.

@ + peut être…

Arthémus · 08/12/2008 11:11:43

Avec une conséquence sur le résultat négligeable je dirais plutôt :

(Ti*rendement+Te)/2

De toute manière le résultat reste approximatif car le rendement doit varier avec le débit et l'humidité de l'air.

hpman83 · 08/12/2008 11:34:57

Pour les flux constants, on est bien d'accord mais ce qui m'interesse c'est pas tant la temperature en entrée d'echangeur mais bien celle en flux constant en sortie d'echangeur.
Je suis aussi bien conscient que cette formule est theorique et le rendement d'echange depend bien sur du materiel employé.

hpman83 · 08/12/2008 11:45:22

Arthémus a écrit :

Avec une conséquence sur le résultat négligeable je dirais plutôt :

(Ti*rendement+Te)/2

De toute manière le résultat reste approximatif car le rendement doit varier avec le débit et l'humidité de l'air.

Ben le fait de faire cette formule donne un impact non negligeable et d'ailleurs pourquoi est ce tu appliquerais le rendement sur la temperature interieure et non pas sur le differentiel de temperature?

Bien sur on parle d'un rendement a un debit d'air donné et a une humidité donnée également sinon on va pas s'en sortir.

hpman83 · 08/12/2008 19:23:14

Rectification sur ce que j'ai donné, si la formule de calcul est bonne dans le cas de flux dans le meme sens, en flux croisé c'est completement different et on recupere bien plus de chaleur.
Explication ici:
http://forums.futura-sciences.com/habit … lux-7.html

En fait c'est meme tres facile a comprendre

marcsou · 08/12/2008 19:43:43

dans une vmc , il s'agit d'un échangeur ce qui veut dire
que dans les premiers cm
on a air froid :0°
air chaud 4°

un peu plus loin
on a air froid 3° (90% de récupérer )
air chaud 8°

un peu plus loin
on a air froid à 7°
air chaud à 12°

un peu plus loin
on a air froid à 11°
air chaud à 16°

en sortie
on a air froid à 17
air chaud à 20°

dans il s'agit d'un gradient de température dans le sens de la perte et d'un gradient de température dans la montée et non pas comme dans ton exemple de deux masses d'air au repos
l'air perd très vite sa température mais gagne très vite aussi .

DOnc le rendement est calculé comme étant la différence entre la température d'entrée et de sortie , ensuite les pertes par les tuyaux s'est autre chose car toujours la même chose l'air perd très vite ou prend très vite donc il faut isoler au max les tuyaux qui ne sont pas dans la partie chauffée de la maison.

pour l'air humide la capacité thermique de l'air sec est de 1000J de l'air saturé en vapeur d'eau 1030J par kg d'air
par contre la masse volumique diffère à 0° c'est 1,294 kg/m3 et à 20 c'est 1,204 kg/m3
donc en calcul entre de l'air sec
300 m³/ 1,2(masse volumique) x1000J / 3600000 pour passer en kwh=0,0694
300m³/1.2 (masse volumique) x 1030/3600000 =0,0715278

cela fait une différence de 0.4% sur le rendement en prenant de l'air parfaitement sec et de l'air saturé d'eau ce qui est rarement le cas et que si cela se passerait cela serait un avantage car souvent l'air intérieur contient plus d'eau que l'extérieur dans l'intérieur pourrait donner plus pour chauffer l'air extérieur mais c'est apparemment insignifiant …

thc · 08/12/2008 20:19:42

Bonsoir,
Tout cela m'intéresse et j'aimerais mesurer la température de l'air à la sortie des bouches de ma VMC. Comment fait-on ? Faut-il un thermomètre spécial ?

Arthémus · 09/12/2008 08:46:03

hpman83 a écrit :

Arthémus a écrit :
Avec une conséquence sur le résultat négligeable je dirais plutôt :

(Ti*rendement+Te)/2

De toute manière le résultat reste approximatif car le rendement doit varier avec le débit et l'humidité de l'air.
Ben le fait de faire cette formule donne un impact non negligeable et d'ailleurs pourquoi est ce tu appliquerais le rendement sur la temperature interieure et non pas sur le differentiel de temperature?

Bien sur on parle d'un rendement a un debit d'air donné et a une humidité donnée également sinon on va pas s'en sortir.

Désolé pour cette fausse réponse (et pourtant je savais), ça fait 2 posts coup sur coup dans lesquelles je suis hors sujet.

phil12 · 09/12/2008 09:06:24

Arth ,les vacances de Noel sont proches accroche toi!

Dot · 09/12/2008 13:48:55

hpman83 a écrit :

Rectification sur ce que j'ai donné, si la formule de calcul est bonne dans le cas de flux dans le meme sens, en flux croisé c'est completement different et on recupere bien plus de chaleur.

hé oui j'aurais dû commencer par là !

hpman83 · 09/12/2008 20:16:02

Aller je viens de me simuler sous Excel les gains d'un puit canadien et d'une double flux avec un rendement de 90% ramené pour les calculs a un rendement réel de 80% sur un climat Varois.
Les données sont des calculs iteratifs heures par heure a partir des données suivantes:
Climat: Draguignan Var
Periode de Chauffe: Debut Novembre a fin Avril
Periode de refroidissement: Mi Juin a Mi Septembre
Données de T° de puit Canadien fournies via le tres bon logiciel GAEA, Debit hiver 350m3/h, debit été: 800m3/h (2 tuyaux de 50m a 3m de distance a une profondeur moyenne de 1m50 sur un sol argilo calcaire).
Prise en compte du Bypass en hiver lorsque la T° exterieur est superieur a celle du puit canadien.
En été pour Juin et Septembre, mise en marche du puit candien quand T° exterieur > 25°, en Juillet et Aout mise en marche du PC uniquement quand T° PC < T° exterieure.

Le ByPass est absolument necessaire pour optimiser la chauffe ou le refroidissement car on s'apercoit que le ByPass est engagé 26% du temps en hiver et 70% du temps en période de refroidissement. Sans Bypass on perd des calories potentielle 26% du temps en hiver et on peux en gagner pendant 70% du temps en été.

Hiver:
Energie sauvée par la DF seule: 4043 Kwh
Energie sauvée par le PC seul: 1465 Kwh
Energie sauvée par DF couplée au PC: 4324 Kwh
Soit a peine plus de 281 Kwh de gain

Clairement si on ne prend en compte que l'aspect chauffage le PC n'est pas interessant.

Ete:
Refroidissement effectué par le PC: 1857 Kwh

J'ai ensuite fait des calculs pour le cas d'une maison Tres basse conso d'apres mon projet modelisé sous Pleiade:

Energie necessaire pour chauffer la maison: 21Kwh/m²/an
Etant donnée que le poele a bois fournira une grosse partie du chauffage du Rdc, il ne restera que 1534Kwh d'energie a fournir avec un système annexe de chauffage.
J'ai donc fait le calcul de rentabilité entre un PC (refroidissement et un peu de chauffage) avec des panneaux rayonnants et une PAC permettant le refroidissement equivalent au PC et le chauffage en hiver.
J'ai donc pris en compte le cout d'installation du PC et de la PAC, pris les couts d'entretien et d'energie et le tout sur 30 ans.

Conclusion, meme si la PAC a un cout au Kwh chauffé plus faible que les rayonnants, son prix d'installation par rapport a rayonnant + PC est inamortissable sur 30 ans. L'energie depensé avec des rayonnants + PC se monte a un cout de 168€ / an et 134€ / an pour la PAC. Mais vu le cout de la PAC a l'installation, le PC + Rayonnant permet d'economiser 616€ par an.
En prenant en compte une augmentation de 4% par an tous les ans du prix du Kwh electrique, ca ne change pas grand chose au resultat final on economise avec le PC 650€ par an.

marcsou · 10/12/2008 00:59:42

bonjour ton calcul est très intéressant mais pour avoir une autre idée pourrais-tu facilement le refaire pour une autre ville style lille pour le nord , nancy ou brest cela donnerait peut-être d'autres résultats meilleurs ou pires …

dans ta simulation , je trouverais intéressant de mettre en balance pour ton climat , une ventilation hygro régable et un puit canadien sans vmc

bonne journée

gt22 · 10/12/2008 13:05:59

salut hpman83

-quel est le diametre des tubes de ton puit
-as tu pris en compte la conso du (ou des) ventillo pour le dit puit
------ debit hivers 350 M3/h ----env 1/2 V/h
------ debit ete 800 M3/h------- env 1V/h
comment evacu tu cette excedant d'air?
-as tu pris en compte la conso de ta simple flux?
-le prix d'achat poele pose de conduits de fumee et prix des consommable bois sans compter les astreintes de celui-ci et le ramonage
- les inconveniants des flux d'air frais en hivers venant du puit et qui traverse le bati
-et tu parles de PAC de quel type de PAC et de quel puissance vu tes besoins
-comment est elle installee

PS : ce sujet fait suite a un autre fil quelque peu debattu

comme dit marcsou
si tu peu refaire la meme etude pour brest lille strasbourg
@+

en kiosque

Les forums de Maisons & Bois International

#1 08/12/2008 08:01:48

VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#2 08/12/2008 10:19:19

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#3 08/12/2008 10:39:38

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#4 08/12/2008 11:11:43

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#5 08/12/2008 11:34:57

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#6 08/12/2008 11:45:22

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#7 08/12/2008 19:23:14

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#8 08/12/2008 19:43:43

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#9 08/12/2008 20:19:42

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#10 09/12/2008 08:46:03

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#11 09/12/2008 09:06:24

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#12 09/12/2008 13:48:55

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#13 09/12/2008 20:16:02

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#14 10/12/2008 00:59:42

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air

#15 10/12/2008 13:05:59

Re : VMC DF, rendement et calculs de temperatures d'air