Modélisation du comportement de ballons d'eau chaude sanitaire

Résumé et principaux résultats

Le CETIAT s'est proposé de caractériser le comportement de ballons d'eau chaude sanitaire équipé d'échangeur serpentin dans différentes configurations d'essais, afin de mettre à disposition des industriels un outil simple mais performant permettant de connaître à chaque instant l'état thermique d'un ballon d'ECS. Le logiciel permet, à ce stade du développement, la modélisation du comportement d'un ballon d'ECS vertical équipé d'un échangeur simple spire.

- L'étude a débuté par une phase de recherche bibliographique sur la modélisation de ballons d'eau chaude.
- Par rapport au modèle développé en 98, des modifications ont été apportées principalement afin d'améliorer la modélisation des échanges thermiques en phase de régénération. Un module " mélange " a été rajouté au logiciel dans le but de mieux répartir l'énergie accumulée dans la zone échangeur aux couches situées en partie haute du ballon.
- Les hypothèses du modèle et le logiciel ont fait l'objet d'une phase de validation expérimentale.

- Le logiciel permet de rendre des résultats proches des résultats d'essais en configuration pertes à l'arrêt (introduction d'un coefficient de pertes surfaciques déterminé expérimentalement) et en configuration soutirage .
- En phase de régénération, les résultats ont été améliorés (échauffement du ballon de façon homogène) mais l'absence d'un modèle de convection naturelle dans le logiciel semble faire défaut. La détermination de la température d'eau chaude sanitaire dans le ballon en fin de chauffe et du temps de régénération doit être amélioré (en utilisant par exemple une méthode de " calage " du logiciel par rapport aux résultats d'essais)

Commissions

Appareils à combustion

Thème

Production d'ECS

Mots-clés

Ballons d'eau chaude, Chaudières, Modélisation, Production d'eau chaude sanitaire

Auteurs

WEHBE Youmna