récuperation chaleur eau usée #23 mes commentaires sur les résultats

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Transcription texte récupération chaleur sur eaux usées d’une douche, second test et explication des résultats :

Salut, alors aujourd’hui, dans la récupération de chaleur sur les eaux usées d’une douche, je vais lancer un test comme la dernière fois, sauf que cette fois ci, les températures extérieures sont un peu différentes, et je pense que l’eau froide est légèrement plus chaude. Différence également avec la dernière fois, on aura l’écran avec l’évolution des températures, mais je vais commenter en temps réel l’évolution des températures, car par rapport aux valeurs affichées, il y a des petites conclusions et interprétations que j’ai pu tirer par rapport aux courbes affichées.

Voila, donc je branche l’ordinateur, je lance le test et j’enregistre et on se retrouve sur l’écran de mesure tout de suite. C’est parti.

Déjà, je réinitialise les données sur la feuille Excel, ce qui fait que les courbes s’effacent et on a des courbes toutes neuves sur les graphiques du tableau Excel, avec les températures, et les températures actuelles des courbes correspondent à la situation initiale, le système a été a l’arrêt toute la nuit, il y a du chauffage dans la maison, donc l’eau des canalisation est arrivée à la température ambiante de la maison, on se trouve donc avec une température d’eau et du système qui est de 21°C. Il y a juste un peu moins pour la température du siphon, c’est peut être parce que la sonde est plongée dans l’eau du siphon qui se trouve sous la baignoire et qui est peut être un peu plus froid. Nous sommes toujours à 0, car le débit d’eau froide est toujours de Qv = 0 litres par heure, et la première indication qu’on va avoir sera la température dans le siphon qui va bouger car lorsque j’ouvre au robinet de la douche, je cherche d’abord à faire arriver l’eau chaude, donc ECS au robinet à 100%, donc cette courbe de température en violet bouge en premier. Avec 100% d’ouverture sur le robinet coté ECS, je vide l’eau froide de la canalisation d’ECS, et lorsque l’eau chaude arrive, à ce moment là, je tourne mon robinet pour régler la température, on voit donc un débit d’eau froide apparaitre. Tout de suite, la température au siphon augmente, et vu qu’on tourne le robinet sur l’eau froide, on vient vider l’eau à température ambiante de l’échangeur pour faire entrer l’eau de la ville qui sera plus froide que cela, donc on voit la température d’arrivée d’eau froide qui se met à baisser. Ensuite, pour les courbes violettes et verte, on voit qu’il y a un petit décalage entre l’une et l’autre et que la température d’eau usée suit exactement la courbe de température au siphon, car c’est la même eau, sauf que la courbe violette, la sonde est dans le siphon et l’autre se trouve en sortie d’échangeur. On a donc les mêmes formes de courbe avec un décalage dans le temps. Donc lorsque l’une baisse, l’autre baisse aussi un peu après. Et pour l’échangeur, lorsqu’on prend une douche, on à vidé l’eau à température ambiante de la canalisation et c’est de l’eau froide de la ville qui arrive, et la température chute. Avec un décalage aussi, encore, en sorti de l’échangeur, elle chute aussi. Mais le phénomène intéressant à observer, je pensait qu’avec ce système on allait avoir une élévation de la température arrivant coté eau froide du robinet, mais en fait c’est l’inverse qui se produit. Et je craignait que par cette élévation de la température on ai un risque de brulure. Mais en fait non, il y a d’abord une chute de la température de l’eau froide, et ensuite, cela se stabilise. Car on vide d’abord l’eau à température ambiante qui se trouve dans la canalisation d’eau froide. Et du fait de cet échangeur, on a donc une baisse de la température qui est moins importante. Au lieu d’avoir une eau qui chute de 20°C à 4.88°C, l’eau chute seulement de 20°C à 11.56°C.

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Et du coups avec les températures d’arrivée d’eau froide, température de sortie échangeur, et le débit d’eau on peut calculer une puissance instantanée. Et on voie que ce système permet de récupérer une puissance instantanée de 600Watt, ce qui est très intéressant, mais on peut voir que ce système à matière a évoluer car la quantité d’énergie récupérée est la différence entre la courbe violette et la courbe verte. C’est ce qu’on récupère réellement sur les eaux usées. Maintenant, on pourrait récupérer théoriquement jusqu’à avoir une courbe verte qui se trouve à la température de l’arrivée d’eau froide dans le système. C’est la récupération théorique maximale. On voit que la courbe verte est entre 30 et 35°c et une arrivée d’eau froide qui se trouve à 5°C, cela signifie que le potentiel de récupération restant est encore de 30°C. Actuellement, on récupère avec ce système presque 7°C.

Vu qu’on peut encore récupérer beaucoup de chaleur, l’idée, pour ce système pour augmenter la puissance récupérée serait de doubler voir tripler la surface d’échange thermique, et pour cela, il faut que je construise un échangeur thermique qui soit beaucoup plus grand que ce qui est construit.

J’ai fait chuter la vitesse de circulation dans l’échangeur entre le premier en PVC et le second en cuivre, cela a fonctionné. Maintenant, chuter encore la vitesse, je ne pense pas que cela va améliorer encore les résultats, je pense que pour améliorer encore les résultats, la solution serait d’augmenter la surface d’échange thermique.

L’idée serait déjà de mettre deux échangeurs en cuivre l’un derrière l’autre, au lieu d’un en cuivre et un en PVC. Cela sera la première évolution, et ensuite, la 2éme évolution sera de trouver une solution pour faire un échange thermique sur la partie où il y a le coude à 180°. Mais cela demande de couder ensemble un tube cuivre dans un autre tube cuivre. C’est compliqué, mais cela ne semble pas impossible. Je pense à des petites solutions qu’il faudrait que j’essaie, j’augmenterais vraiment la puissance de récupération.

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On pourrait ainsi passer de 700Watt à prés de 2000Watt à mon avis.

En supposant que l’on récupère en moyenne 600Watt pendant 10 minutes, si on peut récupérer 2000Watt pendant 10 minutes, le pari sera gagné.

Une autre chose que j’ai remarqué avec ce système, c’est que plus il est efficace, moins il est efficace, oui, comme le gruyère, plus il y a de gruyères, plus il y a de trous et plus il y a de trous, moins il y a de gruyère! haha! C’est-à-dire que on va mélanger de l’eau chaude puisée du ballon ECS pour prendre sa douche. Cette eau chaude est récupérée par le système, et réchauffe l’arrivée d’eau froide. Donc potentiellement, on augmente la température au robinet. Donc au robinet, on réduit la quantité d’ECS et augmentant ainsi la quantité d’eau préchauffée. Mais en faisant cela on augmente le débit d’eau froide dans l’échangeur. Et par conséquent, on augmente la vitesse de circulation dans l’échangeur. Et vu que la vitesse de circulation augmente, la température en sortie d’échangeur diminue, car l’eau à moins le temps de se réchauffer. Bon, ce n’est pas quelque chose d’énorme, mais c’est un facteur qui a son incidence sur le système.

On voit que le débit d’eau froide chute à 0, c’est juste le signe que la douche est terminée. Donc le relevé de mesure continue, mais il n’y a plus de récupération. Ce qui va désormais ce passer, c’est que les températures vont se stabiliser encore à la température ambiante de la pièce.

Au vu de ces résultats je me suis demandé si je devais mettre un calorifuge en cuivre sur l’échangeur, et la réponse est non, vu que la température ambiante est de 21°C et que la température de surface de l’échangeur est d’a peu prés 12-13°C, il y a aussi une récupération du fait de l’air extérieur sur l’eau froide.

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