Compter l' énergie produite par le solaire

[andrebayle]

Bonsoir

J' ai cherché des pièces détachées pour fabriquer un compteur de production d' énergie, sans succés.

Par contre je suis tombé la dessus !!!!!!!!!!. Je vais demander la doc.

http://www.sappel.fr/pdf/Cetas_F855_.pdf

A+

[remy78]

Bonjour André,

Merci pour le lancement de ce thème et ce lien montrant un équipement industriel.

J'imagine que le calcul de la puissance instantannée d'un circuit thermique est à mettre en relation avec le calcul d'une puissance électrique, par exemple (puissance = différence de potentiel * intensité) et de toute puissance d'une manière générale.

J'imagine que pour le circuit thermique, l'intensité est le débit et la différence de potentiel un delta de température.

Vu sur le Net, un dispositif électromagnétique permettant de mesurer le débit, comparable à une pince ampèremétrique:

http://home.tiscali.be/lestechniques/le ... etique.htm

Merci à p_bricoleur pour la réponse quant au calcul du rendement de l'installation:

Puissance (en Kw) = delta T (en °C) x débit (kg par seconde) x masse calorique du caloporteur (en KWh par kg)

Le delta T est la différence de température entre point le plus chaud et point le plus froid du circuit. Ceci correspond aux pertes (pertes en ligne, rendement capteur et échangeur ballon) ainsi qu'au rapport entre la puisance reçue du soleil par les capteurs et la puissance effectivement disponible dans le ballon. Cette grandeur est le reflet du rendement, le débit servant à établir l'unité de mesure (on ne multiplie pas des carottes par des choux ).

En relation avec ce calcul, pour ce qui est du calcul de puissance instantannée, j'ai un peu, pour ne pas dire beaucoup, de mal à imaginer quelle est la référence permettant de mesurer la différence de potentiel (température).

Veuillez me pardonner cette question dont la réponse pourrait sembler évidente pour certains .

Juste une petite question pour éclairer les

Merci de communiquer toute réflexion sur la pertinence ou non de ces réflexions. :D

Cordialement

Rémy

[andrebayle]

Bonjour

Ces compteurs totalisent des equivalents Kw.

Dans la chaufferie dont je m' occupe, il y a ce genre de compteur.

Mais il y a 2 chaudières, une à bois et l' autre au fioul, qui prend le relais en cas de panne de la première, donc 2 puissances différentes.

L' important à mon avis étant que l' électronique du compteur prenne en compte les T° réelles de l' eau départ / retour + l' écart de T°, puisqu' il faut plus de puissance pour faire monter l' eau de 20 à 30°, que pour la faire passer de 50 à 60°.

Si je me trompe...

Je vais voir s' ils m' envoient la doc.

[kéké]

Salut André,

la capacité calorifique de l'eau ne varie pratiquement pas avec la température :

4,18 kJ.kg-1.K-1à 0ºC
4,19 kJ.kg-1.K-1 à 70ºC

il faut donc la même puissance pour élever 1 litre d'eau de 1 °C, quelque soit sa température ( à l'état liquide ).

Pour comptabiliser la chaleur produite par ton système solaire, il faut un compteur de débit, et deux sondes de température (Tin et Tout échangeur).

La puissance est égale à (Tin-Tout)*Vs*cc

ou Tin est la température d'entrée de l'échangeur
Tout la température de sortie
Vs le volume de liquide par seconde
cc la capacité calorifique du liquide caloporteur (tenir compte de l'antigel qui diminue la cc de l'eau)

Il faut bien sur tenir compte des unités respectives, les litres convertis en kg.

Exemple : 1 litre seconde (1 kg), Tin = 30°C, Tout = 29°C ->

(30-29) * 1 * 4,18 = 4,18 kJ = 4,18 kW/s = 15MW/h

tu trouvera certainement sur le web la cc pour les mélanges antigel.

Sauf erreur …

Salutations
Kéké

[remy78]

Bonjour,

Qu'appelles-tu equivalents Kw ?

Toute énergie trouve son équivalent. Une TEP (Tonne Equivalent Petrole) correspond à 4500 Kwh électricité.

Dans notre cas, l'énergie instantannée (Kw) est fonction du débit, d'un delta température et d'un coefficient caractérisant le caloporteur.

"L' important à mon avis étant que l' électronique du compteur prenne en compte les T° réelles de l' eau départ / retour + l' écart de T°, puisqu' il faut plus de puissance pour faire monter l' eau de 20 à 30°, que pour la faire passer de 50 à 60°."

Oui, le rapport T °C départ / retour caractérise l'énergie disponible ainsi que les pertes de l'installation (le rendement).

Par ce + ("départ / retour + l' écart de T°") veux-tu signifier:
un OU logique (la différence entre Temp départ / retour est l'écart de T°)
Un + additif (Delta Temp départ / retour plus ecart de T°)

Pardonnes la question mais lire entre entre les lignes n'est pas tjs simple

"puisqu' il faut plus de puissance pour faire monter l' eau de 20 à 30°, que pour la faire passer de 50 à 60°.". Du bas de mes petites connaissances, ces deux puissance sont égales si l'on néglige les pertes ? Juste une connerie (guignol de l'info): la température de la chaufferie est donnée (20°C°), le ballon sera chauffé à 30 ou à 60°C. L'energie à fournir sera directement proportionnelle à ce delta T° (en théorie). En pratique, le rapport n'est pas constant et la seule explication trouve explication dans les pertes thermiques du ballon.


En l'attente de reponses qui cloueront nos becs :D :D

Merci

Rémy

[remy78]

Bonjour,

Milles excuses, Kéké vient de donner "the solution"

Merci pour la

Rémy

[remy78]

Merci Kéké pour cette réponse explicite,

Donc, donc (pour enfoncer le clou):

différence de T°: 2 sondes (entrée et sortie échangeur ballon)

cc: caractéristique du liquide caloporteur (caractérisant le fait que plus la concentration est forte plus le rendement est dégradé).

Kéké:

"la capacité calorifique de l'eau ne varie pratiquement pas avec la température ".

Donc l'énergie à fournir pour chauffer de l'eau est directement proportionnelle au volume à chauffer et au delta T°. Idem pour une concentration quelconque d'antigel en intégrant le "cc" du mélange.

Dernière question: la mesure du débit (puisqu'on a déjà tous les éléments pour intégrer ça à un automate :D ). Donc, mesure électromagnétique (type pince ampèremétrique) ou autres...

Merci

Rémy

[photon]

[quote="no-tv-tonight"]Vu sur le Net, un dispositif électromagnétique permettant de mesurer le débit, comparable à une pince ampèremétrique:
[/quote]

Youpi la magnétohydrodynamique est de retour (C'est elle qui faisait avancer Octobre Rouge)

Il faudra penser à ajouter un peu de sel dans l'eau et utiliser un tube en plastique.

Un petit délire: en salant beaucoup, on peut remplacer le circulateur.

[kéké]

Pour être plus précis ( je suis pinailleur, je sais ! )

plus la concentration est forte plus le rendement est dégradé

pas le rendement, plus la concentration est forte, plus la cc est faible, donc le fluide perd de la capacité à transporter de l’énergie, il faut donc plus de débit pour un transport équivalent, mais le rendement peut être équivalent.

Le rendement est (pour la boucle solaire) le rapport entre l’énergie incidente (solaire) et l’énergie cédée par le serpentin du ballon ( en l’occurrence l’énergie mesurée par le compteur envisagé ).
Pour pouvoir calculer un rendement, il faut donc mesurer l’ensoleillement dans le plan des capteurs ( la mesure du courrant d’une cellule photovoltaïque orientée comme le plan des capteurs donne une bonne approximation de l’ensoleillement, à étalonner à midi, jour clair, perpendiculaire au rayonnement = 1000 w/m² ).

Le rendement de la boucle solaire s’obtient par

Eech * 100 / Esol

Ou Eech = Energie échangeur (kW/h)
Esol = Energie solaire incidente (kW/h)

Donc l'énergie à fournir pour chauffer de l'eau est directement proportionnelle au volume à chauffer et au delta T°. Idem pour une concentration quelconque d'antigel en intégrant le "cc" du mélange.

Exact.


Pour la mesure de l’énergie produite, il y a deux problèmes :

Les compteurs sont en général peu précis (10 % de précision), ou … très chères.
Les mesures de température doivent être très précises, et correct en valeur absolue, je m’explique, comme c’est la différence qui entre dans le calcul, les erreurs de mesure s’additionnent.
Admettons par exemple, qu’a même température, Tin donne 20.0°C, et Tout 20.5°C, ce qui n’est pas rare pour du matériel non pro, cela représente 7,5 kW/h de moins sur la mesure, pour une imprécision de 0,5°C. Quand une imprécision de 10% sur le compteur donne une imprécision de 10% kW/h, on observe que pour une imprécision de 2,5% sur une température on obtient une imprécision de 50% pour une installation de 15kW/h (~20m² de capteurs).
Raison pour laquelle je préconise de travailler autant que possible avec un système de mesure de température différentiel, type pont de résistance, et des sondes de précision.

Salutations à tous.
Kéké

[remy78]

Bonjour,

Pas de problème pour ce qui est du pouvoir calorique du coloporteur, que ce soit de l'eau, un mélange glycolé ou de la pisse d'âne passée en chaussette Juste évaluer le coeff "cc".

Différence de température: d'accord avec le calcul lié à l'imprécision de mesure. La mesure de temp entrée / sortie échangeur ballon doit être la plus précise possible. Comme dit, un montage pont + attaque différentielle est préférable (y'a même une personne qui propose un schéma de ce type sur le forum...). Donc, plus de problème, nous sommes tombé sur des sondes linéaires de chez linéaire et les imprécisions de mesure ne sont plus à prendre en compte (les erreurs de mesures s'annulent).

Reste la mesure de débit (encore le même qui nous les brise avec ses questions à la con :D ) ?

Cordialement

Rémy

[andrebayle]

Dans la chaufferie en question, on peut considérer que la chaudière fioul a toujours le même rendement.

Pour la chaudière bois, le silo de stockage fait 50m3. Le bois est censé être livré à 27% d' humidité , % pour lequel le rendement de la chaudière sera maximum.

Pour nous être livré à des test hygrométriques, nous savons que la livraison de bois n' est pas toujours à ce % optimum, et dans ce cas la chaudière dépense plus d' énergie pour chauffer le volume d' eau, si le bois est plus humide.

C' est pour ça que je parlais d' équivalent Kw.

Mais OK, je me range à la raison, pour ce qui est du calcul de la quantité d' énergie produite suivant les formules données plus haut.

Merci pour toutes vos précisions

[remy78]

Merci André pour cette précision,

Vu le combustible, le pouvoir calorique est directement fonction du séchage (du chéchage comme ont dit dans certaines régions ). Un mauvais bois sec est meilleur qu'un bon bois humide (le poisson le plus gras est moins gras que la moins grasse des viandes ).

Donc pondération sur ce facteur. Pour info générale (pour se chauffer au boa):

http://www.forets-romandes.ch/sections. ... e&artid=11

Rémy

[remy78]

Un oubli,

un lien vers un tableau bien pratique des équivalences énergétiques:

http://www.itebe.org/portail/affiche.asp?num=304&arbo=1

Non précisé ( )

1 calorie: énergie permettant de chauffer un gramme d'eau de 1°C
1 Watt: 1 joule/seconde.
1 Thermie: énergie permettant de chauffer 1 M3 d'eau de 1°C.

Le reste, les unités anglaises, on peut les oublier

Rémy

[YvesBr]

Je vois que çà discute unités. J'ai inséré une page spéciale sur la question sur le site chaleur (puisque nous n'avons pas encore de wiki ici).
http://www.chaleurterre.com/wiki/doku.p ... _chauffage

Exemple : 1 litre seconde (1 kg), Tin = 30°C, Tout = 29°C ->
(30-29) * 1 * 4,18 = 4,18 kJ = 4,18 kW/s = 15kW/h

Correction, sauf erreur de ma part.
(30-29) * 1 * 4,18 = 4,18 kJ/s = 4,18 kW
Les kW/h me hérissent le poil, même s'il n'est pas dru
Est-il intéressant de mesurer une puissance instantanée ? A mon sens, ce qui compte, c'est la quantité d'énergie récupérée, et donc le nombre de kWh qu'on peut ensuite traduire en tonne de CO2 économisée ou en litre de fuel, voire en euros.
On peut alors se contenter de compteurs volumétriques (du genre des compteurs d'eau, qui donnent par exemple une impulsion pour une quantité d'eau prédéterminée qui passe par le compteur (par exemple 1 l). Si l'automate est suffisamment perfectionné, il peut mesurer la durée entre deux implusions et en déduire la puissance instantanée.
Pour savoir où placer les sondes de température, il faut d'abord déterminer ce que l'on veut mesurer. Est-ce la puissance fournie par les capteurs, la puissance fournie au système de chauffage, ou perdue en ligne. Pour une même boucle, (débit identique dans toute la boucle) en plaçant plus de deux sondes, on peut déterminer ces différentes puissances.
Si on mesure la différence de température entre l'entrée et la sortie de l'changeur du ballon, on mesurera la puissance récupérée (ou la quantité d'énergie).
Suis-je clair

Yves

[remy78]

Bonsoir,

Pour Kéké:

"Raison pour laquelle je préconise de travailler autant que possible avec un système de mesure de température différentiel, type pont de résistance, et des sondes de précision".

M'étant un peu jeté sur ma réponse , je crains de n'avoir pas saisi cette dernière phrase. Système de mesure de mesure de température différentiel = pont intégrant les 2 sondes et attaquant un ampli différentiel ?

Compteur: les compteurs PELSAP (compteur divisionnaire de base) dispose d'un système optionnel d'envoi d'impulsions de comptage (1 impulsion / litre). La doc est succinte et fait référence au fait que la mesure du débit "serait" électromagnétique...

http://www.sappel.com/pdf/ALTAIR_F862_.pdf

Autre page compteur:

http://www.larobinetique.fr/pages/general/p148.html

Cordialement

Rémy