Thermosiphon : la théorie

erbafdavid · Message par **erbafdavid** » mar. juin 02, 2009 10:07 am

Bonjour a tous,

Un point qui revient très souvent dans ce forum est le phénomène de thermosiphon. Le principe est simple et expliqué simplement sur
plein de sites. Cependant je n'ai trouvé (ici et ailleurs) que des données empiriques pour construire un système favorisant (ou empéchant) le thermosiphon, du type : utiliser des canalisations de plus gros diamètre, des pentes régulières, etc...

Il me semble qu'on manque cruellement de données scientifiques du type : étant donné la géométrie du circuit, les écarts de température, estimer le débit de liquide, le flux de chaleur, les conditions limite d'amorcage, etc...

Etant chercheur en mécanique des fluides le sujet m'interpelle et j'ai bien envie de m'y coller et de rédiger une petite note la dessus. Cependant avant de me lancer je me dis que certains on peut-être déjà en main des éléments de ce type. Alors si vous avez des docs sur le sujet (ou si vous avez eu plus de chance que moi dans vos recherches sur le net) merci de m'aider...

David

remi.450 · Message par **remi.450** » mar. juin 02, 2009 20:01 pm

Bonsoir,

Etant chercheur en mécanique des fluides

Celà peut même aider aussi pour les pompes solaires et les réseaux d'eau.

Pour en revenir au thermosiphon, je n'ai pas d'élément sur ce fonctionnement mais je suis preneur car très intéressant le sujet.

Rémi

guy delsol · Message par **guy delsol** » jeu. juin 04, 2009 9:46 am

Salut à tous.
Qu'il est bon ce sujet!!
Je cherche encore le temps de refroidissement du fût du cannon....après..
L'ennui avec le thermosiphon , c'est que ça marche quand on veut pas, et l'inverse...
Ma modeste expérience, chauffage standard, chaudière fuel au sous-sol, radiateurs à l'étage, ça marche trés bien, pas besoin du circulateur.
Temp chaudière 55°.
Je mets la chaudière à 35°= ça marche plus du tout.
J'en conclus que au moins que la temp est un facteur clé pour le thermosiphon.
Et j'imagine que les diam tuyau, la hauteur , la distance, les organes à l'un et l'autre extrémité, la charge.. sont autant de facteur variables.
De là à vouloir une théorie, règles et schémas...je crains que tu doives chercher, chercher....
Bien du courage.
Salut. Guy

totoche · Message par **totoche** » jeu. juin 04, 2009 11:29 am

bonjour,

il me semble que "les anciens" qui installaient des chauffages à eau sans circulateur avaient des règles de calcul pour dimensionner leur installation ainsi que des règles d'installation précises, sinon une fois sur deux celà n'aurait pas fonctionné !

dommage que mon grand-père, grand plombier zingueur devant l'éternel ne soit + là car je suis sur qu'il aurait eu la réponse

MICHOKO · Message par **MICHOKO** » jeu. juin 04, 2009 13:55 pm

bonjour,
je crois que c'est du côté de la différence de densité du fluide caloporteur en fonction du delta t° qu'il faut peut -être chercher....
et pour déborder un peu : "Je mets la chaudière à 35°= ça marche plus du tout" très mauvaise idée de faire fonctionner une chaudière fuel à une t° trop basse, le corps de chauffe n'apprécie pas du tout.
mivchoko

jyf82 · Message par **jyf82** » jeu. juin 04, 2009 20:59 pm

Bonsoir,

l me semble que "les anciens" qui installaient des chauffages à eau sans circulateur avaient des règles de calcul pour dimensionner leur installation ainsi que des règles d'installation précises, sinon une fois sur deux celà n'aurait pas fonctionné !

dommage que mon grand-père, grand plombier zingueur devant l'éternel ne soit + là car je suis sur qu'il aurait eu la réponse Triste

L'installation était réalisée en "parapluie".
-Sur la chaudière départ direct avec pente montante sur le vase d'expansion
situé dans le grenier ou les WC.Trop plein du vase avec sortie sur la toiture
ou retour à la chaufferie par un tube 12*17 ou 15*21.
- Pour une chaudière de 25000 ou 30000 kcal départ tube acier 1"1/2 40*49 ou 2" 50*60.
- La liaison directe chaudière vase permet d'évacuer les surchauffes (marche au charbon).
- A chaque étage distribution avec pente descendante sur les radiateurs fonte
(faible perte de charge).La tuyauterie passe en hauteur sous le plafond.
Pour le retour, pente descendante vers la chaudière avec passage des portes
sous le parquet.
- A cette époque le purgeur automatique n'existait pas.
Voili Voilou

A+

erbafdavid · Message par **erbafdavid** » ven. juin 05, 2009 13:56 pm

Merci pour vos retours.
Magnifique ce que savaient faire "les anciens" ; j'adorerai retrouver un manuel de l'époque.
J'ai commencé à faire quelques modélisations théoriques dans des cas simples,
je reviendrai ici quand j'aurai quelques trucs exploitables.

erbafdavid · Message par **erbafdavid** » ven. juin 05, 2009 13:57 pm

[quote="guy delsol"]
je crains que tu doives chercher, chercher....
[/quote]

Ca tombe bien c'est mon boulot

thermitch · Message par **thermitch** » ven. juin 05, 2009 21:05 pm

Chez moi c'est une installe en chandelier, tout acier.
Chaudière au sous-sol 22kW, départ en 33x42, v4v, sous pression
Lorsque je coupe le circulateur, les radiateurs continues d'être "très chauds" pendant deux heures environ.
De la à dire que ça marcherait en thermosiphon ???

yvrobin92 · Message par **yvrobin92** » sam. juin 06, 2009 12:09 pm

Bonjour,
Comme je l'ai dit dans le CR de mon install, mon installation peut encore fonctionner en thermosiphon. Pour mémoire, installation datant de la 1ère moitié du 20è siècle, conçue pour une chaudière au charbon (il y a les traces de la réserve de charbon dans la cave). Départ au sous-sol en 1"1/2, radiateurs en 1/2", avec réduction à chaque division. Il y avait avant comme dit plus haut un vase d'expansion à l'air libre dans les combles, mais pas au droit de la chaudière : à l'opposé de la maison, au point le plus loin...
Les pentes sont d'environ 1cm/m.
J'ai essayé courant avril de tourner comme çà pour voir, avec le stock solaire. Si je coupe le circulateur, le thermosiphon s'amorce.
Par contre, la V3V mélangeuse ne sert à rien : seul le chaud la traverse évidemment, car le froid n'est pas "aspiré". Les radiateurs se retrouvent à la température de la source.
Par ailleurs, l'équilibrage est très difficile et je pense que çà ne fonctionne que pour une petite installation : les radiateurs au dessus de la chaudière monte relativement vite (1/4 heure, 1/2 heure ?), par contre, les plus éloignés ne commencent à monter qu'au bout de plusieurs heures, et peu car tout se perd en route par déperdition dans les tuyaux. Et pas de chance, celui de la salle de bain est le plus loin, et il ne chauffe pas du tout. Cause très probable : je l'ai déplacé il y a 10 ans, rallongé de 2 mètres le tuyau (1/2"), et n'ai pas pensé à mettre une pente...(mais hormis pour essayer, je ne tourne jamais comme çà

)

Si cette expérience peut être utile...

Yves.

erbafdavid · Message par **erbafdavid** » sam. juin 06, 2009 23:02 pm

J'ai découvert un site exceptionnel qui répond à la plus grande
partie des questions que je me pose :
http://pagesperso-orange.fr/herve.silve/
Certains le connaissent peut-etre déja.
David

thermitch · Message par **thermitch** » dim. juin 07, 2009 22:09 pm

Eh oui ... the bible en plus de la nôtre

Je me demande si d'ailleurs il ne devrait pas être cité en référence quelque part sur le forum ?
Comme un passage obligé pour bien comprendre tout ce qui se dit ici et permettre à tous d'avancer plus vite et mieux

yves35 · Message par **yves35** » lun. juin 08, 2009 2:23 am

bonjour,

Eh oui ... the bible en plus de la nôtre Cool

sauf que justement dans le passage sur le solaire , il a fait une grosse bourde qui montre qu'il n'a pas compris ce qu'est la stratification. Recherche dans le passage sur le dimensionnement des ballons solaire:

Ces 82,17 litres seront mélangés à l'eau froide à 10 °C pour avoir de l'eau chaude à 38 °C
La température moyenne de l'eau dans le ballon après utilisation sera alors de :
Tst = (82,17 x 10 + 117,83 x 78,15) / 200 = 50,15 °C
Pour cette journée il n'est pas nécessaire de faire fonctionner l'appoint en fin de journée.
Maintenant, si cette famille avait eue un ballon de 300 litres est-ce que l'appoint aurait fonctionné en fin de journée ?

eh bé non... l'eau chaude à 78 °C se trouve en haut du ballon et l'eau froide du réseau se trouve en bas . Et la notion de température moyenne n'a aucun sens (sinon on pourrait mettre la sonde n'importe ou sur le ballon, et mettre la résistance tout en bas)

Ma pov'dam ,on peut plus avoir confiance en personne....

yves

erbafdavid · Message par **erbafdavid** » lun. juin 08, 2009 12:59 pm

Bien vu, j'avais également relevé cette bourde.
Dans "la bible" le chapitre consacré au dimensionement du ballon préconise
plutot le surdimensionnement avec comme argument l'autonomie.
Cependant l'argumentation me semble un peu faible car elle "oublie" un autre
paramètre important : les déperditions thermiques du ballon, qui sont
d'autant plus importantes que le ballon est volumineux (et a fortiori dans le cas de deux ballons).
L'exemple cité (1000 l permettant de tenir théoriquement 20 jours en puisant 50 litres par jour)
est assez irréaliste de ce point de vue.

Personne n'est parfait....
David

p_bricoleur · Message par **p_bricoleur** » lun. juin 08, 2009 19:12 pm

Bonsoir,

Le conseil est d'aller vers le surdimensionnement, mais de manière raisonable par rapport à la surface de capteurs.

Par exemple, si vous pensez avoir besoin d'un CESI de 200 litres, choisir un 300 litres, mais pas un 500 litres...

Si on surdimensionne trop, le problème est la montée en température.
Comme il faut chauffer tout le ballon à basse température avant de monter plus en température, le risque est d'avoir un gros ballon à 30°C au lieu d'un moyen à 50°C.

Pour les pertes thermiques, le rapport volume/surface est plus avantageux sur un gros ballon que sur un petit, c'est à dire que les pertes par litre sont moindres sur un grand.
Y a le prix aussi, plus gros c'est rarement moins cher.

Cordialement,
T.Streiff