Pourquoi j'aimerai qu'une vanne réagisse rapidement ?
Posté : dim. janv. 22, 2017 14:11 pm
Je réalise que ma volonté de comprendre ces vannes (c'est pas une vanne) est issue d'un besoin qui n'est peut-être pas courant. Aussi vais-je tenter de l'expliquer :
Prenons l'exemple de panneaux GMT et d'un ballon autoconstruit avec plusieurs entrées solaires "étagées", comme suggéré dans un rapport de thèse disponible sur le site Apper. http://www.apper-solaire.org/Pages/Fich ... /index.pdf
Mon problème concerne la partie du circuit servant à orienter le fluide vers une des entrées du ballon, à base de vannes 2 ou 3 voies commandées par la régulation et des sondes de température dans le ballon (une à chaque entrée).
Dans ce rapport il est spécifié que l'apport d'eau chaude de test est issu d'un autre ballon électrique. Il s'agit donc d'une modélisation en mode que je qualifierais de "statique" en ce sens que la température du fluide entrant est constante sur une longue durée. Hors en pratique, la température du fluide ne cesse de changer. Regardons ce qui se passe (enfin je crois) :
Le débit nominal dans les panneaux est de 120l/h, soit : 2l/min
Le volume dans un panneau est de 2,28l.
Il faut donc un peu plus d'1 min pour que le fluide qui entre n'en ressorte.
Un capteur est constitué de cuivre, de verre, d'alu, d'isolant léger. Ces matériaux pris individuellement n'ont pas d'inertie thermique. J'ai donc du mal à croire qu'un capteur ait une inertie propre "influente".
Donc, un nuage présent plus d'1 min impactera très visiblement la température de cette portion du fluide.
Après un temps de parcours jusqu'au ballon, cette portion de fluide va être dirigée vers une des entrées du ballon, qui sera choisie en fonction de sa température et de la température de chaque strate du stock.
Si une vanne met 30s pour s'ouvrir ou se fermer, cela signifie qu'une part importante de ce volume du fluide sera envoyé dans le ballon à la mauvaise entrée. La stratification va en souffrir. Les sondes de mesure de température de la strate perturbée indiqueront une mauvaise température, qui éventuellement influera négativement sur la prochaine décision d'ouverture/fermeture des vannes...
Si, au contraire, on peut ouvrir et fermer les vannes très rapidement (mais sans coup de bélier). On réalise une régulation "dynamique" permettant d'optimiser la stratification. Certes, il faut que la régulation le prévoit. Il sera peut-être difficile de trouver une régul "toute faite". Mais de nos jours avec un Arduino, c'est possible. Ou peut-être un automate ?
Bon c'est une analyse qui ne doit pas être prise pour une vérité. Ce n'est qu'un point de vue candide, hein ?
A débattre... et merci à ceux qui ont eu le courage de me lire jusqu'au bout.
Prenons l'exemple de panneaux GMT et d'un ballon autoconstruit avec plusieurs entrées solaires "étagées", comme suggéré dans un rapport de thèse disponible sur le site Apper. http://www.apper-solaire.org/Pages/Fich ... /index.pdf
Mon problème concerne la partie du circuit servant à orienter le fluide vers une des entrées du ballon, à base de vannes 2 ou 3 voies commandées par la régulation et des sondes de température dans le ballon (une à chaque entrée).
Dans ce rapport il est spécifié que l'apport d'eau chaude de test est issu d'un autre ballon électrique. Il s'agit donc d'une modélisation en mode que je qualifierais de "statique" en ce sens que la température du fluide entrant est constante sur une longue durée. Hors en pratique, la température du fluide ne cesse de changer. Regardons ce qui se passe (enfin je crois) :
Le débit nominal dans les panneaux est de 120l/h, soit : 2l/min
Le volume dans un panneau est de 2,28l.
Il faut donc un peu plus d'1 min pour que le fluide qui entre n'en ressorte.
Un capteur est constitué de cuivre, de verre, d'alu, d'isolant léger. Ces matériaux pris individuellement n'ont pas d'inertie thermique. J'ai donc du mal à croire qu'un capteur ait une inertie propre "influente".
Donc, un nuage présent plus d'1 min impactera très visiblement la température de cette portion du fluide.
Après un temps de parcours jusqu'au ballon, cette portion de fluide va être dirigée vers une des entrées du ballon, qui sera choisie en fonction de sa température et de la température de chaque strate du stock.
Si une vanne met 30s pour s'ouvrir ou se fermer, cela signifie qu'une part importante de ce volume du fluide sera envoyé dans le ballon à la mauvaise entrée. La stratification va en souffrir. Les sondes de mesure de température de la strate perturbée indiqueront une mauvaise température, qui éventuellement influera négativement sur la prochaine décision d'ouverture/fermeture des vannes...
Si, au contraire, on peut ouvrir et fermer les vannes très rapidement (mais sans coup de bélier). On réalise une régulation "dynamique" permettant d'optimiser la stratification. Certes, il faut que la régulation le prévoit. Il sera peut-être difficile de trouver une régul "toute faite". Mais de nos jours avec un Arduino, c'est possible. Ou peut-être un automate ?
Bon c'est une analyse qui ne doit pas être prise pour une vérité. Ce n'est qu'un point de vue candide, hein ?
A débattre... et merci à ceux qui ont eu le courage de me lire jusqu'au bout.