Rocket chaudiere pour eau chaude sanitaire

Salut Sim,
Quelques petites précisions :
Energie (kwh) = Puissance (kw) x Temps (heures)

Tu n'as donc pas pu récupérer 8.3kw puisque c'est une puissance instantanée, la forme correcte serait de dire que tu as transmis à l'eau 8.3kwH en 20 minutes. (par exemple) mais il y a une petite erreur de calcul :

Le débit de 138.5 L/H d'eau en 20 minutes donne le litrage total réchauffé : 46.1 litres
En supposant que la montée en température est progressive et linéaire, on a eu autant d'eau à 35° qu'a 62, on peut donc en déduire une moyenne de 48.5° pour les 46.1 litres passés dans le radiateur, soit une élévation de 38.5°
Donc en reprenant tes données tu as élevé 46.1 litres d'eau de 38.5°, et comme l'eau demande 1.16 Wh / litre / °c.
Tu as donc fourni à l'eau 38.5 x 46.1 x 1.16 = 2.06 kwh

Même remarque pour la puissance du poele, qui ne peut pas être en kwh (energie) mais en kw.
En 20 minutes, tu as brulé 500g de copeaux contenant une énergie de : 0.5kg x 4.3 kwh/kg =2.15 kwh
Pour en déduire la puissance du poele (kw) suffit de diviser par le temps soit 2.15 / (20/60) = 6.45 kw.

Donc tu as brulé un combustible qui contenait 2.15kwh d'energie, pour en communiquer 2.06 à l'eau.
Le bois contient 4.3kwh/kg d'energie massique mais qu'il est assez rare qu'on en profite totalement ! (rendement de combustion + qualité de l'échange)
Par ce calcul on peut en déduire le rendement total : (2.06/2.15) x100 = 96%

Cependant pour confirmer ces tests, il faudrait être plus précis sur les température d'entrée et sortie, et pour bien faire utiliser un seul volume d'eau stockée dans un contenant isolé, plutôt qu'un flux.
Attention aussi, le temps de combustion est très court et l'imprécision de mesures de température peut aussi influencer beaucoup le rendement estimé. Ca peut facilement induire une erreur de 50% !

Pour faire simple et fiable, il faudrait que tu prennes un bidon de 100 litres plein d'eau à température ambiante, tu mesures cette température et t'assures qu'elle soit la même en haut et en bas du contenant,
Ensuite t'allumes le feu pour préchauffer et quand c'est parti, tu fais circuler l'eau soit avec une pompe, soit en thermosiphon en plaçant la cuve au dessus du radiateur.
Tu pèses tout le bois que tu brules et tu maintiens le feu plein pot pendant une heure ou deux.
Après ce temps, tu mélanges bien l'eau dans la cuve pour éviter la stratification (froid en bas et chaud en haut) et tu mesures sa température, tu pourras en déduire l'énergie transférée précisément.

T'es en bonne voie !
A bientôt
Cédric

non,exact , je n'ai pas recuperé 8.3 kw, ni transmis a l'eau 8.3 en vingt minute , mais c'est bien la puissance "instantanée" que je recuperais a la fin , mais comme tu le dis la puissance du poele varie entre le debut et la fin donc ça n'avance a pas grand chose.tes 96 pour cent de rendement , ça me plait mais c'est peut etre plus si la montée en temperature n'est pas lineaire et il me semble qu'elle monte vite au debut et ralenti ensuite.

je ne peux pas faire chauffer en circuit fermé , car c'est au detriment des performances.il faut une T° d'arrivée d'eau chaudiere la plus basse possible.vu la configuration de mon radiateur , j'ai interet a m'y tenir.

donc je vais plutot refaire un test avec relevé des temperatures dans le temps

merci pour tes precisions quand a l'usage de kw ou kwh ,je me melange toujours pour la puissance du poele...

la temperature est prise avec un thermometre mercure pour sterilisateur , le pense qu'il est facile au degres pres. le debit est mesuré au chrono de mon portable , avec un boc a lait de exactement 1l puisque qu'il servait a la vente au detail du lait.la balance pour les copeaux est juste , j'ai pesé 500 ml d'eau pour 500grs, ça gere.

des que j'ai une bonne heure devant moi je refait un test avec prise de temperature tout le long et suivi de la conso de copeaux.

bon encore un test.
j'ai noté le max de trucs je vous les livre tel quel , je sais pas si on peu en faire qqch...

j'ai fait des paquet de 50grs de copeaux et j'ai noté a chaque fois que j'en ai ajouté un , au depart j'en ai mis deux pour remplir , puis rajouté au fur et a mesure.

debut du feu(sans prechauffer chaudiere) avec depart chrono et eau a 10°

temperature sortie chaudiere temps
20° 4min30
25° 6.40
30° 9.30
35° 13.25
40° 16.30
45° 22.30
42° 25
38° 28
a ce moment j'ai bien sur reussi a arreter par erreur le chrono , j'ai du repartir a zero une minute ou une minute et demi plus tard.on voi que j'ai merdé dans cette tranche chrono , je passe de 45° a 22.30 a 38° a 28 min.un peu debordé par toutes ces choses a faire et noter...
34° 1.12
37° 4.40
40° 6.30
44° 9
45° 10.30
47° 12.30
48° 15
49° 17
51° 18.30
52° 19.40
53° 20.20
54° 21.30
55° 22.45
fin du feu a 24min30(plus de flamme)
54° 25
53° 25.40
52° 26.10
51° 26.40
50° 27.10
49° 27.40
48° 28.10
47° 28.35
46° 29
45° 29.40
44° 30.10
43° 30.50
42° 31.30
41° 32.05
40° 32.50
39° 33.25
38° 34.05
37° 34.55
36° 35.05
35° 35.30
25° 41


copeaux:2X50gr a 0seconde
puis ajout a :
1--------1.26min
2--------3.43
3--------6.16
4--------8.30
5--------10.26
6--------14.12
7--------16.50
8--------19.37
9--------21.20
10------24.20
11------28
arret du chrono et reprise
12------1.36
13------3.45
14------5.37
15------8.12
16------9.51
17------11.02
18------14.25
19------16.21
20------19

total copeaux brulés : 1100grs en 48 ou 49 min

malheureusement le debit varie un peu...j'ai bien regardé ça aujourd'hui.c'est une source pressurisé avec un ballon tampon et je vais d'un debit de 1l / 41seconde (88l /h ) a 1l /55 seconde (65l / h ) pfff quelle galere...
je l'ai verifié plusieur fois :
depart : 1l /41 sec
a 9.30 min , 1l / 52 sec
19.10 min , 1l / 56sec
25 , 1l / 40 sec
chono remis a zero
retesté a 23.30(le feu etait arreté) pour 1l /55 sec.

voila...puisse ces données nous aider a faire un calcul aproximatif du rendement...

mais je pense que j'arrive aux limite de mon systeme , faire mieux que ça va etre difficile.

mince j'ai voulu editer pour dire que les copeaux etaient plus humides qu'hier et qu'ils brulaient visiblement moins bien et j'ai fait "citer"...

Pour pouvoir faire ce calcul atroce, je pense qu'il est plus simple de découper en "bornes" de débit d'eau.
Entre chaque tranche, je prends la moyenne de débit entre maxi et mini.
Je suppose la conso bois linéaire de 1.1kg/49min soit 22.5g/min soit 96wh/min ou 1.6wh/s


durée periode 570secondes
moy 1L/46.5sec soit 12 l avec élévation moy de +15° (de 10 à 20 puis 30)
résultat 208wh pour l'eau
conso bois : 96w/min x 9.5 min = 912wh
rendement 23%

durée période 580s
moy 1L/54sec soit 10.7 l avec élévation moy de +27° (de 10 à 30 puis env 42)
résultat 339wh pour l'eau
conso bois : 1.6wh/s x 580s = 928wh
rendement 36%

durée période 350s
moy 1L/48sec soit 7.3 l avec élévation de +32° (de 10 à stabilisé à 42)
résultat 271wh pour l'eau
conso bois : 1.6wh/s x 350s = 560wh
rendement 48%



durée période 1440s (de l'erreur chrono jusqu'a la fin 49min)
moy 1L/47.5sec soit 30.3 l avec élévation moy de +38° (de 10 à 42 puis 55)
résultat 1335wh pour l'eau
conso bois : 1.6wh/s x 1440s = 2304wh
rendement 58%

chono remis a zero



Voila je me suis bien amusé, mais j'ai fait avec ce que tu m'as donné aussi !!
Petite analyse :
Au début le rendement est mauvais car il faut un peu de temps pour que le foyer atteigne une bonne température de combustion.
Ensuite ça monte progressivement pour se stabiliser dans les 50%.

Le calcul sur un flux n' est pas facile, d'autant plus que la réserve d'eau dans ton radiateur est importante, 15 litres d'après ce que tu as dit dans un autre post, les apports de chaleurs correspondants seraient logiquement décalés de 15litres soit env 15 minutes, mais je ne sais pas trop comment intégrer ça au calcul.

J'insiste, mais pour avoir une estimation fiable, il faudrait que tu stockes toute l'eau qui passe dans un contenant et que tu mélanges puis mesures sa température finale. Connaissant son litrage, c'est facile d'en déduire combien d'énergie t'as apporté à l'eau.

Aussi j'ai pris la valeur 4.3kwh/kg pour ton bois, mais cela correspond au bois sec à 20°HR.
On ne sais pas combien il y a dans tes copeaux, donc le calcul de rendement est faux, et surement meilleur que ça.

Dernière chose, il faudrait voir au bout de une heure ou 2 si l'élévation de température se stabilise autour de 40°

A+
Cedric

merci pour ton calcul Cedric

bizarre que tu trouve une une stabilisation a 50/100 de rendement , car la temperature arretais de monter uniquement si je merdais a l'appro du feu...
j'avais essayé de faire pareil mais en utilisant ton calcul precedent.
en effet j'ai tracé tout ça sur papier millimetré , et la montée en temperature est rectiligne , tout comme la descente.
j'ai dans l'ordre une montée en t° de 10 a 45° jusqu'a 22.30min , suivi d'une descente pendant 7 min jusqu'a 34°, puis d'une remontée pendant 24 min jusqu'a 55° , puis feu eteind , la descente finale pendant 17 min jusqu'a 25°

j'ai fait la moyenne des temperatures durant ces 4 phases et j'ai
17.5° de moyenne d'elevation de t° sur la premiere periode
40° " " " " " " " deuxieme "
45° troisieme
40° lors du refroidissement apres extintion du feu.

a la louche je trouve 70 / 100 de rendement en ne comptant pas la phase de refroidissement, avec comme debit 80 l /h
mais si tu veux essayer sur cette piste pour avoir des chiffres plus precis Cedric vas y , je ne sais trop comment faire.c'est surtout pour le debit que c'est chi mais je pense que si on prend 70 L /h comme debit le plus faible et 80L /h comme debit elevé , on peut vraisemblablement estimer une fourchette de rendement dans laquelle se situe cette chaudiere!


l'eau est repartie comme ceci dans le radiateur :
7 litres en bas
les fins tuyaux qui montent sur lequels il y a les ailettes (je dirais pas beaucoup plus de 1l ou 2 )
et 7 litres en haut

mais la en haut il n'y a pas 7 litres mais plutot 2 ou 3 , parce que ça s'ecoule par gravité par la sortie horizontale haute ne laissant que 3 ou 4 cm d'eau en haut.


impossible de dire au bout de combien de temps la temperature se stabilise...j'ai essayé hier , ça "semblais" patiner vers les 60 degres avec le debit moins elevé d'hier ,
mais une chose est sure , ça dois bien s'arreter de monter a un moment puisque l'entrée chaudiere est toujours a la meme t°...
j'ai pas senti ce ralentissement aujourd'hui . 55° , et apres , plus de copeaux...mes courbes en temoigne , elle sont presque parfaitement rectiligne...
ce qui laisserai entrevoir une inertie importante par rapport a la puissance de ma chaudiere. (la moyenne de hausse de temp apres extinction du feu (mince! c'est pas clair!) est encore de 40° pendant 17 min ce qui fait 1.16 X 0.08(debit"moyen" ) X 40 =3.712 kw/h
3.712 / 60 min X 17 min = 1.05kw grosso modo restitué apres la fin du feu et difficilement utilisable...

j'ai oublié de preciser , mais il y a bien une double combustion sur mon rocket , quand la flamme s'eteind a l'entrée d'air , les fumées brulent plus loin dans la chambre.le tuyaux aluminier est toujours en parfait etat.

tiens ya quelqu'un qui a fait un peu comme moi avec vortex.
http://www.youtube.com/watch?v=mL_jFqxHluA

Le débit c'est bien le problème, on ne le connait pas précisément, et on s'en sert malgré tout de base de calcul pour déduire la quantité d'eau réchauffée, et donc la puissance restituée, et le rendement...le calcul foireux par excellence !

Je ne trouve pas vraiment une stabilisation à 50% de rendement, mais une grosse approximation après 25 minutes et la certitude que tout le liquide dans le radiateur a fait au moins un tour complet....

La température maxi va effectivement se stabiliser à un moment, qui sera probablement le pic de rendement, mais seulement à débit constant bien sur !!! sinon, à la louche ça peut aller de 10° (débit max) jusqu'à la vapeur (débit très faible)...

On doit s'approcher de 40% d'erreur avec toutes ces approximations !

Tu l'auras compris, c'est difficile d'être plus précis tant qu'on ne connaitra pas exactement la quantité d'eau qui est passée dans le radiateur et sa température finale.

En attendant, ce qui est sur c'est que ça chauffe de l'eau avec 3 brindilles, pas très vite certes, mais c'est déja un bon départ.

Qu'en est-il de la fumée ?

A+
Cédric

niveaux fumée , ça fume les 5 premieres secondes puis plus rien du tout.
si le feu se rabougris un peu avant que le rocket soit chaud , ça refume.
si ça arrive quand il est chaud , j'ai la post combustion qui fait son office et la ça fume a aucun moment.

que veux-tu dire par " la certitude que l'eau a fait un tour complet?
j'ai l'arrivée d'eau du robinet en bas du radiateur ,a t° constante(ça au moins ça varie pas!) et je la recueille dans un seau a sa sortie. elle n'est pas renvoyée dans le radiateur(pour le moment.apres ce sera en circuit fermé bien sur)