Caractérisation d'un thermoplongeur
Contexte
Une société spécialisée dans la réalisation de thermoplongeurs téflon et sondes de température nous a sollicité afin de calculer le rendement énergétique d’un thermoplongeur de 6 kW de puissance, en effet elle doit en justifier l’efficacité auprès d’un laboratoire à la demande d’un client.
Le thermoplongeur dans son utilisation chez le client est placé à plat au fond d’une cuve remplie d’un fluide à l’état liquide. Il est alimenté en triphasé par un câble de 6m de longueur dont une partie de l’énergie est potentiellement perdue.
Banc de mesure
Calcul
Nous avons conçu et réalisé un dispositif de test basé sur une approche expérimentale de bilan thermique couplé à un bilan électrique.
Le calcul du rendement du thermoplongeur se fait pour les deux conditions suivantes :
- 4m de câble d’alimentation immergé et 2m non immergé
- 30cm de câble d’alimentation immergé et 5,7 m non immergé
Ceci permettra par comparaison de mettre en évidence l’impact de celui-ci sur le bilan thermique.
Ce rendement sera le rapport entre la puissance électrique absorbée et la puissance thermique restituée.
Mesure
La puissance électrique d’alimentation du thermoplongeur est mesurée à partir des trois résistances et des tensions d’alimentations.
La puissance restituée thermique est mesurée à l’aide des sondes de températures de type PT100 préalablement calibrées. Trois sondes de températures sont positionnées au-dessus du thermoplongeur et une autre sonde dans un coin.
La cuve du bain est calorifugée pour limiter au maximum les pertes thermiques. Un dimensionnement est préalablement réalisé pour faire le choix du type et de l’épaisseur de ce calorifuge.