COP d'un système solaire thermique à vidange de 20 ans d'âge

[dedeleco]

Je propose de changer un peu le titre du sujet plus complet, pour le rendre plus général et motivant, du type :
Performance (ou rendement) d'un système solaire thermique après amortissement, financier, COP

Ainsi, plus général, touchant plus de personnes, il se développera plus.

[Christophe]

Bof c'est un vieux sujet, j'aime pas trop changer et c'est déjà assez compliqué comme ça

Mais rien ne t'empêche d'en faire un neuf plus orienté sur l'aspect économique et financier en copiant / collant / synthétisant certaines infos de celui ci et des autres sujets cités ici...ca serait mieux non?

[Did67]

Est ce normal que je trouve une puissance hydraulique (débit * pression) très faible. Si bien que le rendement de pompage ne dépasse par les 20%?

Attention : c'est bien le delta pression (si tu mets un circuit sous 100 bars, la pompe n'a rien à voir), on est bien d'accord je pense...

A priori, cela ne me surprend pas complètement car les pompes centrifuges, on ne les utilise que trop rarement dans leurs bonnes caractéristiques... qu'on ignore généralement.

Leur principal avantage, c'est d'accepter sans rien casser à peu près n'importe quoi, entre un débit maximum à très faible pression (et un rendement faible) et un débit nul à haute pression (et un rendement nul). En passant par un débit "normal" / delta P "normal" avec un rendement optimum...

Faudrait chaque fois connaître le débit souhaitable, les pertes de charge qui en résultent, donc déterminer la pompe qui est optimale pour ce circuit hydraulique précis (débit, pression de départ). Ce qu'on fait rarement...

[Christophe]

Euh oui ?? (ma pompe est en circuit ouvert de toute manière)

J'ai pris la hauteur manométique (donc pression mesurée en sortie) et appliqué la formule (triviale) de puissance hydraulique: http://www.thermexcel.com/french/ressou ... lateur.htm

J'obtiens moins de 100W dans tous le cas...et le rendement monte quand on baisse les RPM...

Exemple avec la courbe constructeur: on lit environ 4 m3/h et 12 m

Puissance hydraulique = 4 / 3600 * 12 * 9810 = 130W pour 650W consommés, soit un rendement global de...20 %.

C'est faible...

[Did67]

1) Hauteur manométrique : ce n'est pas la pression à la sortie de la pompe ; hauteur manométrique + pertes de charges = pression à la sortie ; par ailleurs, quid de l'aspiration (sauf si elle est immergée) ???

2) Ton rendement indiqué = rendement moteur X rendement de la pompe proprement dite...

2bis) As-tu mesuré la consommation électrique en parallèle ? Ou est-ce la puissance du moteur électrique ?

3) Ceci dit, je reste aussi surpris de ton 20 % (il me semble que les 50 ou 60 % de "rendement pompe" sont possibles ; contrairement à une pompe volumétrique, je ne vois pas ce qui ferait baisser le rendement d'une centrifuge ?).

Le fait que ton rendement augmente quand tu baisses les RPM (donc le débit) semble indiquer que tu fonctionnes au-delà de la plage de rendement optimum.

Le rendement est nulle pour la hauteur max, débit nul. Il augmente, passe par un maxi, redescend au fur et à mesure que le débit augmente mais la hauteur devient nulle... Donc il faut se situer dans le couple "hauteur / débit" où le rendement est max. Si ton rendement augmente quand ton RPM baisse, c'est que tu es au-delà. Tu "moulines" enfin "brasse de l'eau" !

[Christophe]

1) J'ai assimilé hauteur mano et pression...pardon mais au final c'est bien la pression en sortie de la pompe que j'ai mesuré.

On ne m'a jamais appris que la dépression à l'aspiration intervenait dans le rendement ?!?

Energie mécanique fournie au fluide (Circuit fermé)

C'est la puissance hydraulique communiquée au liquide lors de son passage à travers la pompe.

Cette puissance mécanique est donnée par la formule suivante :

Energie mécanique, puissance hydraulique, fluide, pompe

Avec : P = QHm*9810

* P = Puissance transmise au fluide par la pompe en Watt.
* Q = débit en m3/s.
* Hm = Energie volumique ou perte de charge du réseau hydraulique exprimé en m.

Energie mécanique en charge hydrostatique (fluide sur circuit ouvert)

Avec : P = QrH*9.81

* P = Puissance transmise au fluide par la pompe en Watt.
* Q = débit en m3/s.
* r = masse volumique du liquide en kg/m3.
* H = hauteur de charge en mètre.
* 9.81 = Intensité moyenne de la pesanteur.

H = Hm = pression en sortie de la pompe. C'est bien ce que je mesure.

2) Oui

2 bis) Hein? Ca veut dire quoi mesurer une puissance en parallèle ?

3) Pareil mais vérifies donc par toi même avec les courbes, prend un point au hasard sur la courbe constructeur...(ce sont pas mes mesures...)

"Normalement", on devrait se situer vers les rdt moteur * rdt aubage = 0.8 * 0.6 = 50 %...

Je suis aussi surpris que toi...mais cela colle avec mes chiffres nécessaires à l'estimation du COP...

Tiens, finalement je vais peut être quand même investir dans une pompe volumétrique...hé hop 300 de COP !!

[C moa]

Salut à tous et merci Christophe pour ces nouvelles données très intéressantes.

Pour ce qui est de ton problème de rendement moteur (c'est quand même lui qui fait tourner la pompe à la fin). Il faut savoir qu'il y a plusieurs manières pour réguler les moteurs électriques.

On peut jouer sur la tension, sur la fréquence, ajouter puis retirer des résistances sur certains moteurs (je vous renvoie à vos vieux memotech elec). L'objectif général de ces montages est notamment de limiter l'appel d'intensité qu'il y a au démarrage.

Dans ton cas, je considèrerais que tu fonctionne selon le principe du démarrage en charge puisque ta pompe est pleine d'eau et que finalement tu n'es jamais ensuite dans la plage de fonctionnement optimal comme l'a très bien dit Did67. De fil en aiguille, tu as un rendement faible. J'imagine que tu régule sur la tension, il est donc effectivement important de mesurer l'intensité consommée car il est possible que tu fasses tourner avec une forte intensité, avec des risques de dégradation importants.

Le fonctionnement en charge de ta pompe pourrait être assimilé au fonctionnement d'un concasseur par exemple. Dans ces cas, l'objectif est de garder un couple maximum au démarrage et en fonctionnement et la régulation se fait sur un mode U/f = Cste. Ainsi, tu garde un couple maximum même à très faible allure, l'appel de courant est raisonnable et tu garde un rendement global dans la normalité. L'objectif étant qu'à moment, on arrive tout de même à son régime "de croisière". N'oublions pas par exemple que les ailettes de refroidissement sont calculées selon le régime moteur nominal.

Un moteur ne doit pas rester trop longtemps en dehors de ses plages de fonctionnement nominal. Certes certains moteurs rustiques et robustes l'acceptent mais il est toujours préférable de gérer cela à travers des régulateurs électroniques (certes un peu cher au vue du prix d'une petite pompinette) ou bien fonctionner avec un système de réduction.

Bien à vous et bonne continuation,

C moa

[dedeleco]

Voir les cours de base qui disent cela plus en détail !!!

Autant changer de pompe suivant la gamme de débit avec des vannes ????

Enfin, si l'eau à l'aspiration a de la peine à arriver créant une dépression, on y perd de l'énergie à la remuer aussi bien qu'à la sortie !!!
Risque en plus de cavitation plus facile !!!

[dedeleco]

Est ce normal que je trouve une puissance hydraulique (débit * pression) très faible. Si bien que le rendement de pompage ne dépasse par les 20%?

La mesure de la hauteur d'eau à remuer est faite comment ???
Le débit semble deviné par la courbe constructeur ??
Mesurer le débit réel en haut d'installation serait mieux.
Autrement c'est assez douteux !!

La pompe a son meilleur rendement pour une seule condition de h et débit. A calculer, tangente de 1/debit à la courbe de la pompe.

Il faudrait mesurer sur le système réel, en fonctionnement !!

La pompe doit bien chauffer et mesurer la température des bobinages doit confirmer l'ordre de grandeur du rendement.

Probablement l'utilisation de plusieurs pompes en parallèle de caractéristiques différentes, choisies par vannes, suivant les conditions, améliorerait le rendement.

[Did67]

1) J'ai assimilé hauteur mano et pression...pardon :) mais au final c'est bien la pression en sortie de la pompe que j'ai mesuré.

On ne m'a jamais appris que la dépression à l'aspiration intervenait dans le rendement ?!?
:

Cela me parait pourtant logique : si tu pompes dans un puit, que tu mettes la pompe en haut ou en bas, le travail, pour un même débit; sera le même... Mais la pression sortie de pompe sera complètement différente (en haut, voisin de zéro ; en bas, tu as toute la colonne).

Donc même si la pompe est en bas, mais pas immergée, il y a les pertes de charge à l'aspiration, représentée par la dépression.

Donc dans le travail, tu dois considérer la hateur manométrique (statique ; la différence des niveaux) + la somme des pertes de charge dans le tuyau d'apsiration et dans le tuyau de refoulement ; sur un circuit en tubes pas très gros, avec des coudes, cela peut être considérable si le débit est élevé...).

Voir aussi par exemple : http://www.thermexcel.com/french/ressourc/mot_pump.htm

(tu m'as fait douté, cela fait 35 ans que j'ai plus fait de mécanique des fluides ou autre thermodynamique ! J'ai donc fait une rapide recherche)