Problème de rendement avec un insert bouilleur ? Calculs ???

poêles à bois, poêles de masse, inserts, techniques, auto-construction, schémas, le bois énergie, caractéristiques

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Messagepar fotourefair » Sam Fév 09, 2013 8:58 am

Bonjour à tous,

Ma soeur a fait installer chez elle un insert bouilleur et je me suis occupé de la partie hydraulique...
Par contre, ils trouvent que l'eau a du mal à monter en température 45°C en gros...
Apparemment, ils avaient un gros problème de tirage, le conduit vient d'être rallongé, et des turbulateurs ont été enlevés...
Il est raccordé sur un ballon 750L avec arrivée en eau ou à mi hauteur gérée par une v3v tor et et le retour se fait tout en bas du ballon...

J'ai les données techniques suivantes concernant cet insert :
Puissance thermique : 26 kW
 Rendement énergétique : 77.5 %
 Température moyenne des fumées : 300 °C
 Taux de dioxyde de carbone CO2 : 8.9 %

 Combustible : bois sec uniquement (15 à 20% Hu)
 Diamètre de raccordement : 250 mm
 Pression négative : 12 Pa
 Masse maximale de chargement :35 kg
 Masse de chargement : 12 kg
 Consommation : 3.3 g/s
 Volume d'eau: 32 l
 Pression de service: 1 bar
 Pression maximale: 1.5 bar
 Diamétre de raccordement tuyauterie: 1’’
 Débit du circulateur recommandé: 800 l/h
 Débit du circulateuradmis: 500-1800 l/h
 Puissance transmise à l'eau : 14 kW
 Puissance de rayonnement: 12 kW

Pour me donner une idée, j'ai fait le calcul suivant pour savoir en gros de combien devrait s'élever la température dans le ballon lors d'une flambée :
PCI =3.16kwh/kg

avec un chargement de 12kg, on a donc : 3.16x12 = 37.92 kwh
37.92x14/26=20,4kwh (energie transmise à l'eau)
20.4/(1.163x750) ~ 23°

avec un chargement de 35kg, on a donc : 3.16x35 = 110.6 kwh
110.6x14/26=59.5kwh (energie transmise à l'eau)
59.5/(1.163x750) ~ 68°C

Le problème dans mes calculs c'est que je n'arrive pas à savoir si je dois aussi tenir compte des 77.5% de rendement car je ne sais pas si la puissance transmise à l'eau est calculé après pris en compte du rendement ou avant ?

Après si je pars de la consommation de bois en prenant du bois sec uniquement (15 à 20% Hu) soit 3.604kWh/kg, et en tenant compte de 77.5% de rendement, j'obtiens pour un chargement correspondant à la consommation indiquée de 3.3 g/s :
avec un bois à 17.5%; on a un PCI de 4.615kWh/kg
ce qui nous donne :
3.3x3600=11.88 kg/h
11.8x4.615 = 54.826kWh

Désolé d'avoir été si long mais comme vous l'aurez constaté, je ne retombe jamais sur les puissances indiquées par le constructeur, ça c'est le 1er problème.
Le deuxième problème c'est qu'on devrait en gros gagner au moins 20°C par heure dans l'ensemble du ballon ce qui n'est pas le cas....
Merci d'avance à ceux qui auront pris le temps de lire et à ceux qui voudront bien m'aider;
A+
Fotourefair
Modifié en dernier par fotourefair le Sam Fév 09, 2013 8:58 am, modifié 1 fois.
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08/03/2010 : de 26 à 45° en bas de ballon (49° au 1/3 haut ECS)
07/02/2012 : de 23 à 48° en bas (58° au 1/3 haut ECS) pas mal pour un mois de février non ???

fotourefair
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Messagepar looping » Sam Fév 09, 2013 9:36 am

Salut Sylvain,

Avec un insert bouilleur sur ballon tampon , comme avec une chaudière bois , il est recommandé monter une boucle de recyclage .
Le débit de 800L/h me parait élevé , non pas pour le circulateur , mais pour obtenir un delta T° correct .
Pour le calcul avec rendement , c'est assez simple , voici un ordre de grandeur :
Le PCI du bois est bien de 4 KWh/Kg , quelle que soit l'essence .
Si l'insert a un rendement de 75% on récupère 3 KWh/Kg
Pour obtenir une puissance effective de 26 KW , il faut bruler :
26/3 = 8.7 KG par heure , c'est déjà une belle flambée , qui s'obtient généralement avec des bûches de petite section .

Perso j'ai un insert 19KW dont 15KW à l'eau .
Je charge un ballon tampon de 500L initialement à 25° , directement à 55°/60° en moins de 2h . Le débit réel sortie de la boucle de recyclage est de l'ordre de 5L/min , soit 300L/h .

A+

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Messagepar Guinebault » Sam Fév 09, 2013 9:43 am

Bonjour,

Si tu tiens compte du rendement, ce que l'on doit faire selon moi, la température de l'eau devrait monter de:

(59,5kWhx77.5%)/0.75/1.16=53°C.

Si la température de l'eau du réseau est à 10°C l'hiver, durant une chauffe de 35kg de bois sec et sans soutirage, la température de l'eau dans le ballon devrait être en théorie de 63°C il me semble.

Daniel.

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Messagepar remi.450 » Sam Fév 09, 2013 9:45 am

Bonjour,
La puissance transmise est normalement le PCI * rendement.
Soit dans ton cas 3,6 kWh * 0,775 = 2,79 kW
Après transmis à l'eau 2,79 * 12 kgs * 14/26 = 18kW
Delta T entré sortie = 18 / 0,8m3/h /1,16 = 19,40 °C
Et pour un ballon de 750 litres avec 20° froid et 80°C chaud:
0,75 * 60°c *1,16 = 52,2
52,2 / 18kW = 2,9 heures
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Messagepar fotourefair » Sam Fév 09, 2013 10:05 am

Salut les gars, merci pour vos réponses,

Pour les circulateurs, ils sont sur 2 actuellement.
Pour ce qui est de la boucle de recyclage, il n'y en a pas car sur la doc d'installation du fabricant , il n'y en avait pas...
Je vous joins le schéma...
Image

Rémi, jsuis désolé mais j'ai pas tout compris à tes calculs tu peux m'expliquer les calculs un peu plus ???...

mais toujours est il que même sans circulation et malgré une bonne flambée, il semblerait que l'eau peine à monter au dessus de 45°C au niveau de la sonde de mise en marche des circulateurs ????
A+
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Messagepar looping » Sam Fév 09, 2013 10:12 am

[quote="fotourefair"]même sans circulation et malgré une bonne flambée, il semblerait que l'eau peine à monter au dessus de 45°C au niveau de la sonde de mise en marche des circulateurs ????
[/quote]

Les calories vont forcément quelque part :

Dans le conduit de cheminée -> contrôler la T° du conduit
Dans l'air ambiant -> ça chauffe autour de l'insert et en face de la vitre , faire un test en isolant l'extérieur .
Soit la sonde est fausse

A+

Gérald

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Messagepar Guinebault » Sam Fév 09, 2013 10:12 am

Sylvain,

Dans l'exemple de Gérald, la puissance transmise à l'eau est d'environ 10kWh et non pas 15 comme le dit le fabriquant, ça doit venir en partie de la difficulté d'obtenir les conditions optimum.

0.500m3x(60°-25°)x1.16=20.3kWh/2heures environ=10.15kWh.

La puissance transmise est donc de (15-10.15)/15=32.33% en moins que prévu par le constructeur.

Si tu prends ces mes données pour le poêle de ta sœur, tu n'as plus qu'un gain de 53°x(100%-32.33%)=35°C

Si l'eau du réseau est à 10°+35° de gain= 46°C dans le ballon.

Maintenant, il faut certainement essayer de jouer avec le débit du circulateur et regarder ce qui se passe.

Daniel.

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Messagepar monteric » Sam Fév 09, 2013 10:25 am

Bonjour Fotourefaire,

D'apres mon experience avec mon poele bouilleur je peux effectivement confirmer deux choses : la premiere c'est qu'il est indispensable d'avoir une boucle de recyclage sinon outre le fait que ca risque d’endommager l'insert au debut du feu il faut réussir a faire monter en température l'eau du bouilleur et le recyclage donne cela, sinon dur de monter. L'autre est effectivement le debit qui me semble vraiment trop important. Pour ma part j'ai meme mis une variation de vitesse sur le circulateur pour "forcer" la monter en temperature en debut et fin de feu.
Perso avec un 14kw pour l'eau (theorie) car en fait c'est plus 12kw (monde réel :-D ) je monte de 28° à 50° en 3h sur la moitié du ballon de 1500L sans prendre d'energie dans le ballon, sinon si le chauffage tourne en meme temps la c'est beaucoup beaucoup plus long, c'est surement aussi ce qui arrive pour toi!

Amicalement.

Eric
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Messagepar ringeval » Sam Fév 09, 2013 11:16 am

bonjour,
tes calculs pour chauffer ton ballon, comme le dit eric, c'est lorsque le chauffage ne fonctionne pas? sinon, tous ces calculs sont faussés.
cette cuisinière finalement pour l'eau n'est pas très puissante; je vois,la mienne, c'est 5kw en rayonnement et 10 kw pour l'eau.
et lorsque je chauffe uniquement mon ballon de 500l, il faudra 4-6 heures, pour 20 à 70°, et des que je chauffe les murs, ma température dans le ballon tampon redescend assez rapidement à 40-45° et stagne à cette température.
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Messagepar duval2.regis » Sam Fév 09, 2013 12:27 pm

A fotourefaire,
Bonjour,
Ayant fait et installé des récupérateurs dans les cheminées à foyer ouvert ,
il est indispensable que l'insert tourne sur lui méme ,pour cela il faut faire une jonction sitot les sorties de l'insert avec un tube cuivre de 12x14 en y incorporant une vanne à boisseau en 15x21 pour le freiner éventuellement.
D'autre part il faut que circulateur s'enclenche avec un themostat dés que la température arrive à environ 60° 70° pour éviter le phénomène de goudronnage !
Le circulateur devra fonctionner le + lentement possible , si l'installation le permet l'idéal serait de fonctionner en thermo-siphon, l'idée de mettre un variateur n'est absolument pas mauvaise.
Cordialement.

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Messagepar ezza » Sam Fév 09, 2013 16:08 pm

Bonjour Appériens

Aie .... le recyclage de la sortie poêle, une choses que je trouve (trouvais) inutile sur certaine chaudière/poêle pour la protection du corps de chauffe (fumé-condensation-acide-corrosion)

un artifice obligatoire cette vanne de recyclage ??

jouer sur la vitesse de circulation pour avoir la température désiré et risqué, les températures de contact flamme/corps de chauffe/eau ne sont pas homogène, certain section peuvent passer à l'état vapeur (les micro-bulles)

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