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Chauffage d’un volume de liquide
CALCUL DE LA PUISSANCE POUR LE CHAUFFAGE D’UN VOLUME DE LIQUIDE
La puissance à installer pour monter en température, sur un temps donné, un volume de liquide contenu dans une cuve est la résultante de 2 calculs : Le calcul de la puissance pour la montée en température du liquide (Pch) et le calcul des déperditions thermiques (Pth).
Puissance à installer (kW) = Puissance de chauffe (Pch) + Pertes thermiques (Pth)
1 / Calcul de la puissance nécessaire pour la montée en température du volume de liquide :
– Puissance de chauffe : Pch (kW)
– Masse du liquide : M (kg)
– Chaleur spécifique du liquide : Cp (kcal/kg×°C)
– Température de départ : t1 (°C)
– Température finale souhaitée : t2 (°C)
– Temps de chauffe : T (h)
– 1,2 : Coefficient de sécurité lié à nos tolérances de fabrication et aux variations de tension du réseau
Pch = (M × Cp × (t2 − t1) × 1,2) ÷ (860 × T)
a/ Calcul de la masse de liquide à chauffer :
– Masse du liquide : M (kg)
– Volume de liquide à chauffer : V (dm3 ou litre)
– Masse volumique du liquide : ρ (kg/dm3)
M = V × ρ
Valeurs de ρ / Cp pour quelques liquides :
Eau : 1 / 1
Huile minérale : 0,9 / 0,5
Bitume : 1,1 / 0,58
Acide acétique : 1,1 / 0,51
Acide chlorhydrique : 1,2 / 0,6
Acide nitrique : 1,5 / 0,66
b/ Calcul du volume de liquide :
Dans une cuve cylindrique :
– Volume de la cuve : V (dm3)
– Diamètre de la cuve : ∅ (dm)
– Hauteur de liquide : H1 (dm)
V = π × (∅² ÷ 4) × H1
Dans une cuve rectangulaire :
– Volume de la cuve : V (dm3)
– Longueur de la cuve : L (dm)
– Largeur de la cuve : l (dm)
– Hauteur de liquide : H1 (dm)
V = L × l × H1
2 / Calcul de la puissance nécessaire pour compenser les pertes thermiques :
– Pertes thermiques : Pth (kW)
– Surface d’échange de la cuve : S (m2)
– Température finale souhaitée : t2 (°C)
– Température ambiante : ta (°C)
– Coefficient d’échange : K (kcal/h × m2 × °C)
– 1,2 : Coefficient de sécurité lié à nos tolérances de fabrication et aux variations de tension du réseau
Pth = (S × (t2 – ta) × K × 1,2) ÷ 860
Coefficient d’échange K en fonction de la vitesse du vent et l’épaisseur d’isolation :
a/ Calcul de la surface d’échange de la cuve :
Surface d’une cuve cylindrique :
– Surface de la cuve : S (m2)
– Diamètre de la cuve : ∅ (m)
– Hauteur de la cuve : H2 (m)
S = (π × (∅² ÷ 4)) + (π × ∅ × H2)
Surface d’une cuve rectangulaire :
– Surface de la cuve : S (m2)
– Longueur de la cuve : L (m)
– Largeur de la cuve : l (m)
– Hauteur de la cuve : H2 (m)
S = ((L + l ) × H2 × 2) + (L × l)
