Page 1 sur 1

Refroidissement

Message Publié : 12 Mai 2008, 19:27
par ponyman
Bonsoir à tous :D

Je reprends ici un sujet intéressant débuté dans un autre post.
Voici les premiers échanges :

SEPPI a écrit:Une simple remarque amicale: je n'aurais pas peint les tubes du radiateur, car pb de coefficient d'échange thermique. ( Mêmes pb qu'un radiateur entartré) Personne ne te l'a signalé..

ponyman a écrit:Il y a peu, j'aurai eu le même réflexe que toi Seppi :wink:
J'ai d'ailleurs longtemps pris pour une aberration de peindre les radiateurs de chauffage dans une maison.
Mais étant en recherche sur le chauffage de ma futur maison, j'ai été amené à fréquenter un forum qui est au solaire ce que ce forum est au Ferguson.
Et comme le monde internet est petit, j'y ai même retrouvé Greg le bricoleur et mbertaud :wink:

Voici ce qui se dit sur les surfaces d'échange et leur coefficient :
Il ne faut pas trop se focaliser sur la conductivité thermique du matériau du serpentin: 348 W/m.°C pour le cuivre ou 60 pour l'acier ne change pas grand chose par rapport à la conductivité de l'eau, 0,58W/m.°C, qui est l'élément "in fine" que l'on désire chauffer.

Le calcul de la surface d'échange dépend surtout de la conductivité thermique de celle-ci et du régime de circulation dans et autour du serpentin (thermo-siphon/forcé - laminaire/turbulent)...

Alors si on comprend que le serpentin (ici un ballon échangeur) est le faisceau du radiateur de Vixie ... et que l'échange consistant à récupérer des calories est le même que celui qui consiste à en perdre ... nous pouvons en déduire que de toute façon c'est l'eau qui sera la plus réticente à l'échange.
Donc peinture ou pas, ça ne doit pas changer grand chose à condition de ne pas boucher l'espace entre les tubes auquel cas on diminuerait la surface d'échange.

Par contre quand tu dis "comme un radiateur entartré" : ce n'est plus le même sujet. C'est la deuxième partie de ma citation : le calcaire modifie le débit dans les conduits qui doit être une subtile combinaison de volume et de vitesse pour être efficace.

Merci au Forum Apper pour leur contribution involontaire et pour ceux qui en veulent plus c'est ici : http://forum.apper-solaire.org

SEPPI a écrit:Hé bé: tous mes (petits!) fondements de thermique s'écroulent :!:
Tu me démontres que les constructeurs qui s'obtinent à faire des radiateurs de voiture avec des ailettes en cuivre au lieu de les faire en acier (inox de préférence) ( coefficient de transfert 6 fois plus grand que celui du cuivre) se sont tous plantés! :roll: Va falloir leur donner ton lien trouvé sur internet :P

La conductivité thermique du métal est fondamentale, comme d'ailleurs son épaisseur. ( sa finesse..)
Le résultat, avec une peinture, sera une température d'eau un peu plus forte ; De combien? il faudrait faire le calcul, mais certainement qlq degrés. Sans doute sans conséquence trop néfaste sur un tracteur sauf s'il est utilisé longtemps à 35 ° à l'ombre.

Comparer le pb avec un radiateur de chauffage central: si la théorie de l'échange est bien sûr la même, les conditions n'ont rien à voir:
S'il y a un échange moins bon au niveau des radiateurs, la chaudière s'arrêtera plus souvent sur le critère T° d'eau. Ici il y a une régulation de T° par la chaudière, pas ds le cas d'un moteur que je sache.

Pour le cas ou tu voudrais faire le calcul, voici un début :

http://pagesperso-orange.fr/michel.hubi ... lation.htm

:wink:

Message Publié : 12 Mai 2008, 20:10
par ponyman
Ne jettes pas tes connaissance thermiques si vite Seppi :wink:

Comme je l'ai dit au début, j'entame mes recherches et mon apprentissage donc je ne te démontre rien. Je lis, je rapporte, et si c'est pas bon je retournerai aux infos.
A la lecture de ton texte je me (te) pose des questions :
- tu dis que l'acier à un coeff 6x supérieur au cuivre, mes infos disent quasiment l'inverse ??? Tu as trouvé ça où ?
- les radiateur en cuivre sur des voitures ... ça existe encore ???

La conductivité thermique d'une matière est la capacité à échanger (céder ou prendre) des calories et s'exprime en Watt / mètres / degré.
348W/m.°C pour le cuivre signifie qu'il échange 348 Watt/mètre quand la température varie de 1°C
L'eau c'est 0,58 : donc le cuivre (ou l'acier) peut demander ce qu'il veut, il n'obtiendra pas plus que l'eau ne peut lui donner.
L'épaisseur n'a d'importance que dans le sens où elle va créer un déphasage. Explication :
- soit une tôle de 1 mm, la chaleur sur une face va se ressentir sur l'autre face très rapidement
- soit une tôle de 1 cm, la chaleur se fera sentir plus tard sur l'autre face
C'est le déphasage.

La théorie des échanges est la même quelle que soit l'application. N'est-ce pas là le propre d'une théorie ???

La régulation d'une chaudière répond à au moins deux paramètres et en comparatif : température de départ aux émetteurs ... et température de retour.
Si l'échange se fait moins bien (peinture ?), soit le circulateur va changer de régime, soit le brûleur (terme générique) va chauffer plus ... soit les deux.
Quand à la régulation de la chaudière tracteur ... oublierais-tu le calorstat et la pompe qui fixe le régime de circulation ?
Attention à un gros piège en la matière : la meilleure des régulations c'est quand il n'y en a pas ... le thermosiphon. Mais je n'ai pas dit que c'était le plus fiable :wink:

Message Publié : 13 Mai 2008, 12:17
par SEPPI
Bonjour, :)
Ponyman aujourd'hui je suis à la bourre et absent pour 10j.
Je propose qu'on continue nos cours sur la thermique à ce moment.

Mais très rapidement je rectifie une erreur: Pour ce qui est de la conductivité je me suis mal exprimé: j'ai dit
"coefficient de transfert " ce terme est à bannir, car il faut parler de conductivité (comme tu le fais) ou de résistance thermique, soit l'inverse de la conductivité (la thermique et l'elec c'est presque pareil..) Et moi je pensais résistance thermique d'où mon erreur ds le texte.
Bien entendu le cuivre ( l'alu aussi) transmet mieux la chaleur et.. l'electricité! que l'acier ( ce qui montre bien l'analogie entre la thermique et l'électricité.)

Je ferais un petit calcul ds 15 jours pour montrer la différence de "rendement" entre un radiateur à tubes cuivre et un autre à tubes acier..Dans un cas très simplifié! car je n'ai pas de logiciel informatique correspondant. Si certains forumeurs en ont ( Labielle?) ce serait plus rapide!
A+ :wink:

Message Publié : 13 Mai 2008, 20:13
par ponyman
Bonne vacances Seppi :wink:

Désolé de ne pas t'attendre mais je suis sûr que d'autres ont l'eau :oops: à la bouche.

J'ai collecté quelques autres données sur le refroidissement auprès d'une connaissance du département compétition client d'un constructeur automobile français.
Cela peut paraître éloigné de nos tracteurs mais qui peut le plus peut le moins.

Tout d'abord il faut savoir que le fluide permettant le meilleur échange de calorie est l'eau.
Le seul fait d'ajouter du glycol baisse son pouvoir.
Traduction immédiate si vous avez un tracteur qui chauffe l'été, le glycol n'étant alors pas indispensable pour le gel, vous pourriez vidangé et changer l'eau glycolée par de l'eau.
Inconvénient : le calcaire, le fer et autres dépôts. L'eau déminéralisée atténuera le phénomène.
Et pourtant les "crasses" dans un circuit ont leur utilité : une eau turbulente échange mieux qu'une eau fluide.
En compétition, ELF notamment travaille en F1 sur des additifs à l'eau pour en améliorer les qualités d'échange. On en retrouve dans certains radiateurs de chauffage électrique à fluide caloporteur.

Confirmation que c'est de doute façon ce fluide qui fixe la cote basse de l'échange.
Donc les radiateurs sont en alu (200W/m.°C) Il n'y a rien à gagner pour l'échange mais beaucoup en poids.
Je vous ferai bientôt une autopsie du radiateur de ma Fiat qui vient de rendre l'âme.

Seppi, ton calcul sera sans nul doute en faveur du cuivre (350W/m.°C) … mais tu auras mesuré la capacité du radiateur à évacuer des calories … la capacité du liquide elle, restera la même. Le radiateur n'évacuera que ce que l'eau lui aura amené. (0,58W/m.°C) et qu'elle aura récupéré autour du moteur (acier 100W/M.°C)

Pour la peinture, les différences notées sont tellement négligeables que encore une fois c'est le gain de poids qui est visé. En automobile classique c'est généralement le noir qui est retenu pour une protection anti-corrosion. Le noir parce qu'il diffuse mieux les UV. Ce sont eux qui "porte" la chaleur. Le principal étant de s'en tenir au voile de peinture pour ne pas diminuer l'espace entre les tubes. Deux tubes trop proches se communiqueraient la chaleur au lieu de l'évacuer.
En début d'année prochaine (c'est loin mais bon …) je serai en mesure de faire un petit montage pour illustrer tout ça. Une sonde en entrée du radiateur, une en sortie, le tout relié à un automate et l'automate à un PC. Prise des t° avant peinture et après peinture et comparaison des différences.

Enfin pour confirmer que la théorie de l'échange est bien la même quelle que soit l'application : http://www.hardware.fr/articles/232-3/refroidissement-eau-1-theorie.html

Message Publié : 13 Mai 2008, 21:06
par SEPPI
ponyman a écrit:Bonne vacances Seppi :wink:

Désolé de ne pas t'attendre mais je suis sûr que d'autres ont l'eau :oops: à la bouche.

.../...
Seppi, ton calcul sera sans nul doute en faveur du cuivre (350W/m.°C) … mais tu auras mesuré la capacité du radiateur à évacuer des calories … la capacité du liquide elle, restera la même. Le radiateur n'évacuera que ce que l'eau lui aura amené. (0,58W/m.°C) et qu'elle aura récupéré autour du moteur (acier 100W/M.°C)

...:...

Enfin pour confirmer que la théorie de l'échange est bien la même quelle que soit l'application : http://www.hardware.fr/articles/232-3/refroidissement-eau-1-theorie.html



Pony je ne suis pas encore tout à fait partis ..;en vacs au bord d'un amer.. :lol:

Je n'ai recopié qu'une partie de ton message.

Informations fort interessantes sur l'eau et ses additifs. je ne connaissais pas ces détails, tout à fait vérifié. Je ne blague pas!

En ce qui concerne le bilan énergétique je suis d'accord aussi... mais on verra les détails "dynamiques" ds qlq jours ( où cela va-t-il bloquer dirais-je pour simplifier)

En ce qui concerne la théorie de l'échange je n'ose confirmer que c'est la même quelque soit l'application... Car Carnot et ses principes sont incontournables. Bien sûr qlq soit la machine les trois (? ) principes de la thermodynamiques sont tj respectés.
Si j'ai ecrit le contraire je fais amende honorable, mais c'était uniquement du (éventuellement) à ma hâte de te répondre.

Mais la, pour un départ en vacs tu me fais trop travailler! :lol:
A+ :wink:

Message Publié : 13 Mai 2008, 21:11
par ponyman
Un départ en vacances ??? ne l'es-tu pas 365 jours par ans ? :P :lol:

En dynamique il me manque un élément : le débit de la pompe de nos Fergies.
Quelqu'un a ça ?

Message Publié : 13 Mai 2008, 21:40
par SEPPI
ponyman a écrit:Un départ en vacances ??? ne l'es-tu pas 365 jours par ans ? :P :lol:

En dynamique il me manque un élément : le débit de la pompe de nos Fergies.
Quelqu'un a ça ?


ne l'es-tu pas 365 jours par ans ? Non 366 ! ... cette année :D


Un départ en vacances ??? Oui du forum! :D :lol:

A+ :wink:

Message Publié : 18 Mai 2008, 08:07
par ponyman
On recentre rapidement ce qui pourrait devenir une doc de référence :oops: 8)

dans un autre message, gobertier a écrit:Pour ton radiateur Vixie et concernant le grand débat mécanico-philosophique des échanges de calories amenuisées par quelques microns de peinture, je ne me ferais pas de souci (bien que sur le papier tout ce qui a été dit est vrai), pour exemple (mauvais certes !) avant de repeindre mon FF30 j'ai bien sûr fait du ménage et surprise au niveau du radiateur : complet!
Même avec une lampe de poche placée derrière, rien ne passait entre les ailettes, complètement bouché par de la terre et autres débris récoltés par plusieurs dizaines d'années de fonctionnement sans nettoyage.
J'y ai passé plus d'une heure avec ma souflette de compresseur à 10 bars pour en ressortir un plein seau !!!
Et, je le précise, jamais il n'avais chauffé, même lorsque mon père l'utilisait en plein soleil pour passer le broyeur...
C'est solide un FF !!
PS: Bien sûr, partant de ces constatations, j'ai repeint le radiateur !!!! :lol:


Rien à redire sur une démonstration par la pratique 8)

La théorie peut quand même essayé d'expliquer :
- la terre est un excellent stockeur de calories avec un gros déphasage. Tu te retrouves donc avec une masse thermique qui emmagasine la chaleur et la relâchera "plus tard" en fonction de l'épaisseur de la couche.
- la paille ou autres végétaux qui se logent là aussi assurent une perméabilité à l'air non négligeable dans ce cas
- le ventilo qui devrait souffler au travers du radiateur pour évacuer plus efficacement les calories, souffle maintenant sur un bloc ... rien de fondamentalement différent à condition que l'air puisse quand même s'échapper. Si le capotage moteur était plus hermétique, le résultat n'aurait peut-être pas été le même.

Tout semble donc bien fonctionner, une petite question quand même à gobertier :
pas de problèmes sur la pression d'huile ?

Au fait quelqu'un a une réponse à ma question sur le débit de la pompe à eau ? :wink:

Message Publié : 03 Août 2008, 10:01
par ponyman
Je reprends ici quelques posts éparpillés pour continuer à synthétiser un peu sur le circuit de refroidissement.
Il est dans ce chapitre essentiellement question de la nature du liquide propre à apporter la meilleure protection avec la meilleure efficacité.
Et tout est affaire de compromis comme bien souvent.

Cela démarre quand Patrick doit résoudre un problème de corrosion sur son boîtier d'eau et nous parle de passivation du circuit :

patrickM a écrit:...
Cette corrosion est venue du fait que l'ancien proprio ne mettait que de l'eau hyper ferrugineuse dans un circuit qui fuyait , donc résultat :cry:
J'ai du passiver tout le circuit moteur en laissant passer cette pièce qui était déjà très attaquée (l'alu se bouffe plus vite que la fonte ou l'acier)
...
[NDLR : La méthode]
Acide phosphorique dilué à 80% d'eau distillée
Tu laisses baigner 1 heure et tu rinces à l'eau claire jusqu'à que ça ressorte sans aucune impuretés
Vidange complète et liquide de refroidissement anti-corrosion pour blocs alu-fonte (type liquide pour moteurs motos)
Ce type de rinçage est aussi efficace pour le radiateur et donc possible à faire sans rien démonter à part le robinet de bloc et de radiateur pour le rinçage (débit d'eau modéré par le bouchon de radiateur)
Pour le rinçage , il est pas mal de le faire moteur tournant , la pompe à eau servant d'accélérateur de débit
Le mieux étant de ne pas avoir de calorstat pour que le circuit soit complètement ouvert .
Quand on voit ce qui ressort on n'a plus envie de mettre de l'eau du robinet et ne pas oublier que l'eau ferrugineuse oui ! mais pour un moteur non ! le couple électrolytique allié avec la fonte et le fer fait des dégâts considérables dans le circuit en faisant des boursouflures sur les parois d'une couleur orangée qui bouffe l'alu en plus (voir mon support de thermostat)
Vidanges un radiateur fonte de chauffage central et tu y trouveras des boues noires , c'est un peu pareil à part la couleur car ça chauffe moins et il n'y a pas d'évaporation possible .


ponyman a écrit:Pour le remplissage, l'eau déminéralisée devrait suffire non ? :roll:

La dernière fois que j'ai regardé il y avait un rapport de coût de 1 à 5 :evil:


mbertaud a écrit:J'aurais tendance à dire :

eau naturelle l'été car bien meilleur pouvoir calo porteur que le liquide de refroidissement (moins de risque de surchauffe avec des radiateurs plus ou moins encrassés).

liquide de refroidissement l'hiver pour le risque de gel.

... Attention à l'eau déminéralisée. Elle peut être très corrosive.
Je n'ai jamais essayé mais je pense qu'utiliser une eau de source faiblement minéralisée (Massif Central) pour l'été doit être excellent et ne pas oublier de vidanger l'hiver pour mettre de l'antigel à la place.

Seppi a écrit: le pire c'est l'eau distillée (ou déminéralisée)
Mon expérience passée, m'a conduit à concevoir des circuits de refroidissement (pas de tracteurs! :oops:) d'une "installation" au bord d'un " fleuve" d'ailleurs plutôt d'une rivière! (Un de mes patrons avait dit un oued!...mais c'est en F)
L'eau de cette rivière qui devait servir à refroidir "l'installation" était très très peu minéralisée (car passait sur des couches géologiques... etc)
Elle corrodait TOUT: on a essayé en longue durée, différents inox, l'acier "noir" (acier normal), l'acier galvanisé, peu de choses résistaient longtemps...
Conclusion: il vaut mieux qu'il y ait quelques atomes de minéraux ..

:wink:

PS : surtout ne jamais boire de l'eau déminéralisée : digestion impossible.

patrickM a écrit:[NDLR : pour la passivation] C'est justement parce qu'elle est corrosive (l'eau distillée) qu'il faut la mélanger à l'acide phosphorique qui accélère son processus
[ NDLR : en usage normal] Mettez du liquide de refroidissement !!!
Même si l'on est pas en hiver , son élasticité aux différences de température fera un moteur heureux aux chocs thermiques
Ex : pépère est dehors , il fait 10° , on le démarre et on part...
N'oublions pas son age , il faut qu'il soit chaud pour être optimal en puissance
On a jamais vu un moteur indénor démarrer sur les chapeaux de roues à froid sans risque de descendre :cry:

stad4 a écrit:Beaucoup de paramètres peuvent influencer la vitesse de corrosion ou sa localisation. Je me lance, je vous fais partager mon point de vue sur la corrosion.

L'eau distillée/déminéralisée/désionisée comporte des avantages :
pas de dépôt (calcaire), pas de chlorure (ces derniers quand ils sont présents et dorlotés sont capable de percer à 20 °c une paroi de 3 mm en acier inox en quelques semaines en une myriade de petits trous perforants, vécu)

mais aussi des inconvénients : :cry:

elle s'acidifie plus que l'eau du robinet à cause du gaz carbonique de l'atmosphère qui dispose de plus de place pour s'y débattre (s'y dissoudre et former des ions), cela ne serait pas gênant si l'oxygène de l'air n'en faisait pas autant. Un écart en concentration en oxygène dissous (par aération différentielle) cause de la corrosion par piqûration accélérée par l'acidité qui fournit les porteurs de charge nécessaires.

Une autre voie de corrosion :cry: c'est la présence dans l'eau de deux métaux différents pas forcément en contact physique dans le circuit. Le métal le moins noble se corrode généralement d'une façon très localisée par "effet de pile" (couplage galvanique) là ou des ions du métal noble se déposent et se déchargent créant à cet endroit une pile fortement active (et donc une corrosion rapide).

BILAN : utilisons une eau contenant des espèces dissoutes (pour limiter la dissolution de O2 et CO2) pourquoi pas un anti-corrosif (pour régler le problème de la corrosion bimétallique) et pour faire une pierre deux coups ? :wink:

Le pb c'est que les anticorrosifs sont consommés au fil du temps et qu'il faut donc changer régulièrement l'eau sous peine de retour à la case départ !

Voilà, voilà en espérant que ces quelques soient digestent :)



Grand merci Stad4 8)

On est donc plus comme je le subodorais sur un problème de PH.

Pour ce qui est de l'échange thermique comparé de l'eau et du glycol :
- il faut 4180 J pour échauffer d'un degré un 1 litre d'eau
- il faut 2500 J pour échauffer d'un degré un litre de glycol
- si nous travaillons avec un mélange eau/glycol à 50% c'est 3300 J

Pour le peu de différence est-ce raisonnable de prendre des risques face au gel, dépôts en tout genre et corrosion ? ... plus le boulot vidange etc; :wink:


PS : j'ai modifié le titre de ce post pour qu'il soit plus facilement identifiable (auparavant "faut-il repeindre nos radiateurs ?")
Devant l'enrichissement de la chose, n'est-il pas temps de le passer en doc de référence ? Web ?

Message Publié : 07 Août 2008, 20:15
par ponyman
Confirmation de l'aspect corrosif de l'eau distillée fonction du PH.
Mais laissons parler quelques maîtres, merci à eux :wink:
http://forum.apper-solaire.org/viewtopi ... c&start=15