Le refroidissementserpentin et debit d'eau

Air libre ? bain marie ? immersion ? contre-courant ?
Règles du forum
Chers membres, merci de prendre connaissance et respecter les quelques règles de bon sens suivantes avant de poster votre message :
- Vous assurer que vous postez dans la bonne rubrique
- Vérifier qu'il n’existe pas déjà une réponse à votre question ou un sujet identique
- Prendre conscience que vos propos n’engagent que vous et que vous devrez en assumer la paternité
- Vérifier les sources des informations que vous diffusez, en vous assurant le cas échéant de respecter les droits d’auteur qui peuvent être liés aux informations, images ou documents cités
- Prendre soin de respecter vos interlocuteurs et bannir les insultes et autres propos diffamatoires ou dégradants
- Vous assurer de rester autant que faire se peut dans le sujet exposé
- Prendre le temps de vérifier l’orthographe et la grammaire de votre message
Merci par avance de votre contribution à préserver le bon esprit de ce forum.
tibz
Ch'ti nouveau
Messages : 177
Inscrit depuis : 12 ans 7 mois
Mon équipement : le necessaire pour brasser a partir d extrait de malt
Brasseur : Amateur
Localisation : pont scorff
A remercié : 4 fois

Re: serpentin et debit d'eau

Message par tibz »

Jinac a écrit :
financièrement ou écologiquement ?

Tu peux pas faire un circuit fermé ou un tuyau retourne au puits ?
c est vrai que ce sera mieux en utilisant ce puit sur bien des domaines :)

oui je n'ai plus qu a racheter un connecteur male / male et l eau rechauffée retournera d ou elle vient :)
Golbar
Ch'ti nouveau
Messages : 38
Inscrit depuis : 2 ans 8 mois
Brasseur : Amateur
Localisation : Belgique
A remercié : 10 fois
A été remercié : 3 fois

Re: serpentin et debit d'eau

Message par Golbar »

Déterrage de sujet car je me suis posé la question du débit pour mes 2 premiers brassins :think:

J'ai quelques notions en installation de chauffage et, dans le cas d'un radiateur, il faut justement éviter d'avoir un débit plein pot. En gros, si l'eau traverse trop vite le radiateur, elle n'a pas le temps de dissiper ses calories. On se retrouve du coup avec un radiateur très chaud, mais un débit inutilement élevé (au détriment du reste de l'installation).

Un bon réglage du débit pour le serpentin refroidisseur serait donc selon moi un réglage qui amène une légère différence de température entre entrée et sortie -> le débit devrait évoluer au fur et à mesure du refroidissement. On peut imaginer un système auto avec sondes de température en entrée et sortie, mais un biesse ajustement à la main selon une prise de mesure au thermomètre est tout aussi bien :D

Après, on est d'accord que c'est juste pour économiser de l'eau et que ça ne changera rien au refroidissement :dance:
Avatar de l’utilisateur
Penn-Maen
Maître Brasseur
Maître Brasseur
Messages : 11867
Inscrit depuis : 11 ans 10 mois
Je suis tuteur : oui
Mon équipement : Miss Vilaine \o/ viewtopic.php?t=39535
Brasseur : Amateur
Localisation : Morbihan centre
A remercié : 734 fois
A été remercié : 1424 fois

Re: serpentin et debit d'eau

Message par Penn-Maen »

Un bon réglage du débit pour le serpentin refroidisseur serait donc selon moi un réglage qui amène une légère différence de température entre entrée et sortie
je ne sais pas si on parle de la même chose, mais dans l'idéal la température de sortie du serpentin devrait avoisiner celle du moût où celui-ci est immergé (à 3 ou 4 °C près).
dans le cas d'un radiateur, il faut justement éviter d'avoir un débit plein pot. En gros, si l'eau traverse trop vite le radiateur, elle n'a pas le temps de dissiper ses calories. On se retrouve du coup avec un radiateur très chaud, mais un débit inutilement élevé (au détriment du reste de l'installation).
Ce n'est pas tout à fait exact, ou je ne l'aurais pas formulé ainsi.

Si l'eau traverse trop vite le radiateur, c'est que le circuit est mal équilibré. En conséquence, l'eau passera préférentiellement par celui-ci, et on aura du mal à chauffer les autres pièces. Il faut s'approcher au plus prêt du Qv idéal.

L'eau aura le temps de relâcher ses calories, mais elle retournera trop chaude au générateur (débit plus fort = moindre chute de température à énergie identique). Or celui-ci, peut importe son "combustible", ne donne son plein potentiel que pour un écart aller/retour défini (~15°C pour une chaudière à combustible, ~5°C pour une PAC). Sur certains générateurs, d'autres contraintes peuvent se poser, comme par exemple d'avoir un retour suffisament "froid" pour condenser l'eau des produits de combustion.

L'autre paramètre est ce qu'on appelle la "vitesse silencieuse". Trop vite, ça fait du bruit ;) mais aussi "trop vite" = circulateur qui consomme plus et qui potentiellement cavite.

Dernier point : à un débit trop rapide, il y a aussi usure importante, surtout dans un circuit de radiateur qui contient toujours des petites particules de métal. C'est abrasif...
Regarde, écoute, questionne, apprend, transmet, recommence sans cesse
Disclaimer : je dis certainement plus de conneries que la moyenne, alors vérifiez !

SE PRESENTER ...et... Guide pour débutants
Golbar
Ch'ti nouveau
Messages : 38
Inscrit depuis : 2 ans 8 mois
Brasseur : Amateur
Localisation : Belgique
A remercié : 10 fois
A été remercié : 3 fois

Re: serpentin et debit d'eau

Message par Golbar »

Ahah tu pousses l'explication au delà du parallèle que je voulais faire avec le brassage là :P

Je pense qu'on veut dire la même chose mais que tu le formule mieux effectivement. J'aurais plutôt dû dire "elle n'a pas le temps de dissiper TOUTES ses calories".


Par contre je ne suis pas ton raisonnement pour la température en sortie du serpentin qui doit être presque égale à celle du moût, tu sais détailler ?

Selon moi, pour un cas donné, la vitesse de l'échange thermique va être fonction de la différence de température entre le moût et le serpentin (il y a d'autres facteurs évidement, mais ils sortent de cadre de la question sur le débit). Si je réfléchi de manière macro à la situation le moût voit le serpentin à une certain température moyenne (Température d'entrée - température de sortie), et on a donc intérêt à avoir une température de sortie pour ainsi dire égale à la température d'entrée.

Intuitivement, j'aurais donc tendance à dire que si la température de sortie du serpentin avoisine celle du moût, la différence de température moyenne diminue et donc la vitesse d'échange aussi.


Le but de mon intervention initiale était du coup juste de souligner que mettre le débit au max était inutile, et qu'il valait mieux essayer d'égaler au plus juste la température d'entrée de celle de sortie suivant un réglage qui doit évoluer au fur et à mesure de refroidissement.
Avatar de l’utilisateur
Penn-Maen
Maître Brasseur
Maître Brasseur
Messages : 11867
Inscrit depuis : 11 ans 10 mois
Je suis tuteur : oui
Mon équipement : Miss Vilaine \o/ viewtopic.php?t=39535
Brasseur : Amateur
Localisation : Morbihan centre
A remercié : 734 fois
A été remercié : 1424 fois

Re: serpentin et debit d'eau

Message par Penn-Maen »

Tout dépend de ce qu'on veut optimiser. Les valeurs d'un échangeur sont toujours données pour un débit et un écart de température donné. Pour un radiateur, ça se ressent au niveau du coef "êta"

Tu as raison, plus ton serpentin est "moyennement froid", plus il va refroidir rapidement. Mais dans ce cas, tu augmentes le débit. On diminue le temps mais on augmente le volume d'eau nécessaire.
Si tu veux modérer le débit (il me semble que c'était ce que tu proposais, et donc ce que j'apportais comme élément), il te faut assimiler ton système à un truc qui n'est à co-courant ni à contre-courant et dans ce cas...

Avec un serpentin, on est sur une forme d'échangeur "à la con". Ca ne colle à aucune formule simple. Dynamique d'un coté, statique sans vraiment l'être de l'autre (donc exit l'usage du DTLM), avec des "flux" qui ne sont pas parallèle mais croisés à 90°... On peut être tenté de simplifier les calculs et faire comme avec un radiateur en se disant que grosso-merdo le primaire est à une température homogène (donc Tin = Tout+1 K, sinon tu te retrouves avec une division ou une multiplication par zéro à un moment) sauf que ça ne marche pas non plus (sur un radiateur ça marche à peu prêt car la capacité thermique de l'air est faible face à celle de l'eau). Bref, à part l'empirisme, pour modéliser le machin tu dois te baffrer les équations de transfert (courage :mrgreen:). Si tu aimes les transformées selon 4 dimensions (volume + temps), tu vas te régaler avec MathLab :lol:
on a donc intérêt à avoir une température de sortie pour ainsi dire égale à la température d'entrée.
Cela n'est possible que si tu es "à débit max"... Ceci dit, j’essaierai ton principe la prochaine fois (débit max au début et mini à la fin) pour voir si ça change qqch. Des fois, entre ma théorie et la pratique des autres, c'est souvent la pratique qui marche le mieux :lol:.

PS : on est fin de semaine, j'en ai plein le citron et en plus je suis enrhumé donc je dis surement des conneries. Ne pas hésitez à me corriger. je verrais lundi pour me foutre des baffes si j'ai trop tapé à coté
Regarde, écoute, questionne, apprend, transmet, recommence sans cesse
Disclaimer : je dis certainement plus de conneries que la moyenne, alors vérifiez !

SE PRESENTER ...et... Guide pour débutants
Golbar
Ch'ti nouveau
Messages : 38
Inscrit depuis : 2 ans 8 mois
Brasseur : Amateur
Localisation : Belgique
A remercié : 10 fois
A été remercié : 3 fois

Re: serpentin et debit d'eau

Message par Golbar »

Penn-Maen a écrit : 15 oct. 2021 17:12 Tout dépend de ce qu'on veut optimiser.
Effectivement, moi je me proposais d'optimiser la quantité d'eau utilisée tout en conservant une puissance de refroidissement maximale. (Rapport au fait que les recommandations précédentes du sujet consistait à taper le débit à fond de caisse). Sachant que j'ai 6 bar en sortie de robinet, je peux personnelle ouvrir la vanne à moitié en début de refroidissement et toujours avoir la puissance de refroidissement max ... donc petite économie possible. :D
Penn-Maen a écrit : 15 oct. 2021 17:12
on a donc intérêt à avoir une température de sortie pour ainsi dire égale à la température d'entrée.
Cela n'est possible que si tu es "à débit max"... Ceci dit, j’essaierai ton principe la prochaine fois (débit max au début et mini à la fin) pour voir si ça change qqch. Des fois, entre ma théorie et la pratique des autres, c'est souvent la pratique qui marche le mieux :lol:.
Pas forcément justement, au début il y a des chances (après à nouveau tout dépend de la pression que tu as) mais à la fin c'est certain que non car la différence de température entre moût et ton eau de refroidissement est plus faible, et donc la vitesse de l'échange thermique également.

Si je symbolise le bousin de manière simpliste et en garantissant une température constante dans le serpentin, ça devrait donner un truc du genre:
Courbes températures
Courbes températures
températures.PNG (7.5 Kio) Consulté 589 fois
L'écart de température est une image directe de la puissance nécessaire pour refroidir, elle-même liée au débit d'eau dans le serpentin. Laisser le serpentin sur un débit max revient pour moi à assurer une puissance constante comme si la température du moût ne variait pas donc il y a une sacré économie en eau à aller chercher en ajustant le débit au fur et à mesure je pense.

Mais comme tu dis j'aimerais bien chiffrer ça en pratique, parce que ce modèle fait l'hypothèse d'une température uniforme du moût ce qui n'est pas forcément le cas si on ne mélange pas le moût en même temps...
Penn-Maen a écrit : 15 oct. 2021 17:12 On peut être tenté de simplifier les calculs et faire comme avec un radiateur en se disant que grosso-merdo le primaire est à une température homogène (donc Tin = Tout+1 K, sinon tu te retrouves avec une division ou une multiplication par zéro à un moment) sauf que ça ne marche pas non plus (sur un radiateur ça marche à peu prêt car la capacité thermique de l'air est faible face à celle de l'eau). Bref, à part l'empirisme, pour modéliser le machin tu dois te baffrer les équations de transfert (courage ). Si tu aimes les transformées selon 4 dimensions (volume + temps), tu vas te régaler avec MathLab
J'avoue que dès lors qu'on ne simplifie pas avec une température homogène, le bousin se complexifie grandement parce qu'on vient avec des gradients de températures, et qu'on fait intervenir la vitesse de circulation de l'eau :doh: Une petite modélisation dynamique serait beau à voir :mrgreen:
maxougoret
Arpette
Arpette
Messages : 375
Inscrit depuis : 3 ans 3 mois
Brasseur : Amateur
Localisation : Toulouse
A remercié : 13 fois
A été remercié : 76 fois

Re: serpentin et debit d'eau

Message par maxougoret »

Bonjour,
Golbar a écrit : 15 oct. 2021 18:02
Mais comme tu dis j'aimerais bien chiffrer ça en pratique, parce que ce modèle fait l'hypothèse d'une température uniforme du moût ce qui n'est pas forcément le cas si on ne mélange pas le moût en même temps...
Il est justement fortement conseillé de remuer régulièrement le moût pour casser la couche limite à l'interface moût/serpentin. Si tu veux prendre ça en compte, toi qui as l'air d'aimer te compliquer la vie :wink: tu devrais être servi.
Donc partant d'un moût remué régulièrement on peut raisonnablement considérer que le moût est homogène... c'est déjà assez de boulot :)

Perso un "petit tableau" qui me donne la durée de refroidissement pour atteindre la température de réseau +10, +5, +2, +1 et fonction de ladite température de réseau et de ce qu'on appellerait un taux de renouvellement (volume de moût/débit d'eau de refroidissement) suffirait à mon bonheur...

Bon tripatouillage d'équations
Maxime
Golbar
Ch'ti nouveau
Messages : 38
Inscrit depuis : 2 ans 8 mois
Brasseur : Amateur
Localisation : Belgique
A remercié : 10 fois
A été remercié : 3 fois

Re: serpentin et debit d'eau

Message par Golbar »

maxougoret a écrit : 16 oct. 2021 8:02 Bonjour,

Il est justement fortement conseillé de remuer régulièrement le moût pour casser la couche limite à l'interface moût/serpentin. Si tu veux prendre ça en compte, toi qui as l'air d'aimer te compliquer la vie :wink: tu devrais être servi.
Donc partant d'un moût remué régulièrement on peut raisonnablement considérer que le moût est homogène... c'est déjà assez de boulot :)

Perso un "petit tableau" qui me donne la durée de refroidissement pour atteindre la température de réseau +10, +5, +2, +1 et fonction de ladite température de réseau et de ce qu'on appellerait un taux de renouvellement (volume de moût/débit d'eau de refroidissement) suffirait à mon bonheur...

Bon tripatouillage d'équations
Maxime
Effectivement je me doute que c'est plus efficace de remuer pendant le refroidissement. J'hésitais à considérer la température uniforme parce qu'initialement je pensais faire un tourbillon avant le refroidissement, et je voulais du coup éviter de tout remélanger par la suite... mais je pense qu'au final je vais juste me passer de tourbillon. :think:

J'ai déjà un petit excel qui fait ce que tu demandes, mais grosse hypothèse sur la capacité calorifique du moût qui influence forcément la vitesse de refroidissement... Je te le mets en pièce jointe à toutes fins utiles (ça vaut ce que ça vaut :P )
Pièces jointes
Calcul durée refroidissement.xlsx
Estimatif durée refroidissement
(20.19 Kio) Téléchargé 31 fois
Répondre

Créer un compte ou se connecter pour rejoindre la discussion

Vous devez être membre pour pouvoir répondre

Créer un compte

Vous n‘êtes pas membre ? Inscrivez-vous pour rejoindre notre communauté
Les membres peuvent créer leurs propres sujets et s‘abonner à des sujets
C‘est gratuit et cela ne prend qu‘une minute

Inscription

Se connecter