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N°3 - Calcul des températures d’eau chauffage ou refroidissement - niv 3 à 4

N°3 - Calcul des températures d’eau chauffage ou refroidissement - niv 3 à 4

La formule P = qv × 1,16 × ΔT permet de calculer les puissances de chauffage ou de refroidissement véhiculées par l’eau. Mais, on peut la manipuler pour calculer les écarts de températures auxquels l’eau est soumise pour une puissance donnée reçue ou perdue :

formule

Avec :
- ∆T : Ecart de température reçu ou perdu par l’eau en [K]
- P en [kW]
- qv en [m3/h]
- 1,16 : chaleur volumique de l’eau en [kWh / m3 K]

Il ne s'agit pas d'une nouvelle formule mais d'une mise en forme en fonction ce que l'on connaît et ce que l'on recherche (en l'occurrence l'écart de température).

formule

Question

Q1 : De combien de degré Kelvin (ou Celsius) se refroidissent 5 [m3/h] d'eau circulant dans une batterie chaude de 100 [kW] ?

17,2 [K] 


Explication :

ΔT = P / (1,16 × qv)

ΔT = 100 / (1,16 × 5) = 17,2 [K]

Question

Q2 : Quelle est la température de sortie de 2 [m3/h] d'eau qui rentrent à 60 [°C] dans une chaudière de 50 [kW] ?

ΔT = P / (1,16 × qv)

ΔT = 50 / (1,16 × 2) = 21,6 [K] ou [°C]


Dans la chaudière l’eau se réchauffe; la température de sortie est de:

60 [°C] + 21,6 [°C] = 81,6 [°C]

Remarque très importante :
Si vous ne l’avez déjà fait, étudiez la correction de l’exercice précédent. Notez qu’il n’a pas été recherché directement la température de sortie d’eau de la chaudière, mais d’abord calculé le ΔT dont l’eau s’est réchauffée.

En effet, tenter de calculer directement la température de sortie d’une chaudière ou d’un émetteur augmente les risques d’erreurs. Mieux vaut toujours calculer d’abord le ΔT puis se demander comment l’utiliser (réchauffage ou refroidissement ?).

Question

Q3 : Complétez le tableau.

tableau
tableau

Question

Q4 : Après avoir calculé le ΔT, déterminez la température de sortie de 2 [m3/h] d'eau rentrant à 15 [°C] dans un groupe frigorifique de 20 [kW] ?

6,4 [°C] 


Explication :

ΔT = P  / (1,16 × qv)

ΔT = 20 / (1,16 × 2) = 8,6 [K] ou [°C]

Dans le groupe de production frigorifique l’eau se refroidit :

Température de sortie:

15 [°C] - 8,6 [°C] = 6,4 [°C]

Question

Q5 : De combien de degrés Kelvin se refroidissent 90 [l/h] d'eau qui circulent dans un radiateur de 2100 [W] ?

20,1 [K] 


Explication :

ΔT = P / (1,16 × qv)

ΔT = 2100 / (1,16 × 90) = 20,1 [K]

Question

Q6 : Après avoir calculé le ΔT, déterminez la température de sortie d'eau d'une batterie froide de 1750 [W] alimentée par 180 [l/h] d'eau à 6 [°C] ?

14,4 [°C]


Explication :

ΔT = P / ( 1,16 × qv)

ΔT = 1750 / (1,16 × 180) = 8,4 [K] ou [°C]

Dans la batterie froide, l’eau se réchauffe.

Température de sortie:

6 [°C] + 8,4 [°C] = 14,4 [°C]