Refroidisseurs ⇒ Efficacité Refroidisseur à plaques

[choussinga]

Merci pour ce développement Michel. Nous regardons à tout cela.

[Penn-Maen]

il me semble que chez Alfa Laval, ils donnent :
- la surface d'une plaque
- le coef de transmission thermique du matériau utilisé (au pire, on prend l'inox en référence)

Sur mon précédent post, avant de simplement donner un lien, j'avais développé un calcul perso où je trouvais, de mémoire :
Echangeur 60 kW (K=2500 de mémoire)
Primaire (mout) : 0.2 litre/seconde, delta T = 75°C (mout de 100 à 25°C)
Secondaire (eau) : 3 litres/seconde, delta T = 5°C (de 12 à 17°C) - Inconvénient : faut une pompe qui dépote.
Soit un pincement de 8°C.

Perso, je partirais sur 2 échangeurs en série niveau primaire (mais avec les secondaires en parallèle, ie tous alimenté à +12°C), puissance unitaire de 60 kW, débit au primaire 0.15 l/s ; le débit total au secondaire devrait dans ce cas être aux alentours de 1.2 à 2 l/s, ce qui est nettement plus simple pour les pompes. On favorisera le débit du second échangeur, de façon à conserver un pincement le plus faible possible sur celui-ci. Sur le premier, on peut se permettre de monter plus haut en sortie de secondaire, donc DTeau plus important, donc débit plus faible.

A noter : il est important de tenir compte du pincement (écart entre la température de sortie des fluides) afin de déterminer le débit d'eau. Plus le débit d'eau est faible, plus il sera difficile d'obtenir toute la puissance de l'échangeur, donc plus le temps sera long.

Il me semble aussi qu'il y a deux paramètres à prendre en compte :
- Le Cp du mout est sensiblement inférieur à celui de l'eau (~3800 vs 4185, soit 10%)
- La densité du moût, car le Cp est donné pour un débit-masse, pas pour un débit volume. Sur un moût à 1060, ça fait encore 6%.
Si on ajoute les imprécisions de mesure sur les températures, les débits (à cause des pertes de charges par exemple), il me semble que la marge de 25% préconisée par Map n'est pas superflue...

[map]

il me semble que chez Alfa Laval, ils donnent :
- la surface d'une plaque
- le coef de transmission thermique du matériau utilisé (au pire, on prend l'inox en référence)

Sur mon précédent post, avant de simplement donner un lien, j'avais développé un calcul perso où je trouvais, de mémoire :
Echangeur 60 kW (K=2500 de mémoire)
Primaire (mout) : 0.2 litre/seconde, delta T = 75°C (mout de 100 à 25°C)
Secondaire (eau) : 3 litres/seconde, delta T = 5°C (de 12 à 17°C) - Inconvénient : faut une pompe qui dépote.
Soit un pincement de 8°C.

Effectivement on a tout pour estimer le coefficient K d'un RAP.

Perso, je partirais sur 2 échangeurs en série niveau primaire (mais avec les secondaires en parallèle, ie tous alimenté à +12°C), puissance unitaire de 60 kW, débit au primaire 0.15 l/s ; le débit total au secondaire devrait dans ce cas être aux alentours de 1.2 à 2 l/s, ce qui est nettement plus simple pour les pompes. On favorisera le débit du second échangeur, de façon à conserver un pincement le plus faible possible sur celui-ci. Sur le premier, on peut se permettre de monter plus haut en sortie de secondaire, donc DTeau plus important, donc débit plus faible.

A noter : il est important de tenir compte du pincement (écart entre la température de sortie des fluides) afin de déterminer le débit d'eau. Plus le débit d'eau est faible, plus il sera difficile d'obtenir toute la puissance de l'échangeur, donc plus le temps sera long.

C'est pour cela que je proposais le coefficient k (vol eau consommée / vol moût refroidi).
J'ai pris 2 dans l'application numérique. Pour tes mesures, on est à 15.

Sinon je suis adepte des RAPs en série mais je monte également le circuit de refroidissement en série afin d'éviter d'avoir un RAP plus alimenté que l'autre.
Il faut dire que j'envoie en débit. je ne paye pas mon eau. C'est de l'eau de source.

Si j'étais pro, j'opterais pour un gros RAP démontable.

Il me semble aussi qu'il y a deux paramètres à prendre en compte :
- Le Cp du mout est sensiblement inférieur à celui de l'eau (~3800 vs 4185, soit 10%)
- La densité du moût, car le Cp est donné pour un débit-masse, pas pour un débit volume. Sur un moût à 1060, ça fait encore 6%.
Si on ajoute les imprécisions de mesure sur les températures, les débits (à cause des pertes de charges par exemple), il me semble que la marge de 25% préconisée par Map n'est pas superflue...

Oui pour bien faire il faut utiliser des Cp différents.
Mais comme le Cp dans les calculs est en volume, les 6% ont pour effet d'augmenter celui du moût.
On est donc environ sur 4,4% d'écart mais ils vont dans le bon sens: Lorsqu'on en tient compte, il faut un coeff K un peu plus faible.

La marge a aussi pour effet de tenir compte de l'encrassement du matériel, de températures d'eau un peu supérieures et du fait qu'on est toujours un peu en régime transitoire.


Michel

[5-16-R]

Je vous conseille de chercher sur des sites allemands, Gloglo fera la traduction pour vous. Les tarifs sont nettement plus bas qu'en France (et + que 2 fois moins chers que chez broubrou).
Au départ j'avais trouvé un lien par des allumés qui roulent à l'huile de friture et qui ont besoin de la réchauffer avec le circuit de refroidissement de leur voiture.
J'en ai acheté un en Allemagne de 36 plaques inox soudées, 25kw et j'en suis très satisfait. 30 l refroidis en moins de 15 mn avec mon arrivée d'eau froide à moitié fermée. Je gère la sortie du moût pour avoir 20/25 °C.
Je le rince coté moût après usage. Il est de taille compacte et rentre dans l’autocuiseur pour être stérilisé avant chaque usage (il recrache un peu de verdure à chaque fois...). Jamais eu de problème de colmatage après une vingtaine d'utilisations (j'ai quand même une tresse en sortie du moût).

Un lien parmi d'autres :
http://shop.wiltec.info/product_info.ph ... 66-kW.html
Sinon cherchez avec "Edelstahl-Waermetauscher" et laissez le traducteur faire le reste ou bien "rouler à l'huile" et chercher dans les sites les liens vers les refroidisseurs.

[Penn-Maen]

@map : le Cp est en J/(kg.K) normalement (j'ai peut-être mal compris ce que tu voulais dire, désolé)
@5-16-R : là, on parle de refroidir 400 litres en moins d'une heure... un peu peur que 25 kW soit sous dimensionné

[5-16-R]

Sur le lien allemand, ils ont toutes sortes de puissances... Et il y a d'autres fournisseurs indus.

[Nanarf]

Un cas pratique

J'ai un 0,36 m2, puissance nominale 66 kW.(il doit falloir lire kWh)
Avec je refroidis 45/50 litres de 100°(un peu moins après 30 minutes de whirlpool) à 20°en 15 minutes.
Ce qui fait en kilocalories
[(100° - 20°) x 50] x 60/15 = 16 000 kcal
1 kWh = 860 kcal environ
donc 16 000 kcal / 860 = 18,6 kWh
soit un rendement chez moi de 18,6/66 =28 % ou un coef de surcapacité de 3,6

Pour refroidir 400 litres en une heure chez il faudrait
(100 - 20) x 400 = 32 000 kcal ou 32 000/ 860 = 37,2 kWh soit le double de mon installation
donc un RAP de 132 kW

Chez Wiltec le 90 kW est à 73,09 € , le 130 kW à 96,69 €, le 165 kW à 110,69 € et le 210 kW à 134,39 €
je prendrais donc
soit deux 90 kW
soit un 165 kW ou mieux pour 24 € de plus un 210 kW

Je sais c'est très empirique mais je serai plus rassuré qu'avec un 25 kW

Et chez vous vous avez quoi ? et quel est le rendement ?

[5-16-R]

Hey, tu confonds énergie et puissance. Je suis pas au bureau et ne peux t'en dire plus. La conversion peut se faire de kcal vers Wh...

[Nanarf]

MAP a dit

Si j'étais pro, j'opterais pour un gros RAP démontable

Moi aussi, celui la par exemple de 230 kW
http://www.ebay.fr/itm/Echangeur-thermi ... 19e2fb967b
ftopic19046.html

[Nanarf]

Pour 5-16-R
j'ai rectifié