nappe phreatique a écrit :
Salut Zeb,
Merci pour ces graphs commentés, voila typiquement le genre de fils que j'adore suivre sur CT...
... Constater que le COP nominal par température clémentes semblent parfaitement conforme est déjà une vraie satisfaction !
Salut nappe,
Merci pour l'appréciation
Pour toi et CT60 je développe un peu plus les problèmes posés par la mesure de débit thermique.
Il s'agit de déterminer le débit thermique instantané, produit d'une quantité d'eau élémentaire(si possible très petite)
par la température différentielle moyenne durant le passage de cette quantité d'eau.
Il faudrait de plus multiplier ce résultat par un coefficient k < 1 en fonction du taux de glycol éventuel.
Dans la pratique cela pose de nombreux problèmes:
- Le Delta Tdep - Tret est faible dans le cas des PAC, de l'ordre de quelques degrés, ceci implique une grande sensibilité
de mesure ainsi qu'une grande précision.
Ordres de grandeur en pratique: sensibilité ~ 0.01°C précision: < 1.5% sur toute la plage de mesure c.-à-d. ~ 10°C à 50°C.
Plusieurs facteurs interviennent ici:
1/ Les capteurs.
Ils doivent être stables dans le temps, avec une non-linéarité quasi identique pour la paire.
Il n'y a guère que les sondes à résistance de platine utilisables, de préférence PT500 ou PT1000. (c'est nettement plus cher qu'une CTN)
Les thermocouples deviennent trop compliqués dans une application de précision.
Ils doivent être de très petite taille, l'assemblage mécanique ne doit pas augmenter trop fortement la constante de temps thermique.
Il faut que lorsque l'on mesure un certain delta T, il corresponde bien au volume mesuré à l'instant et pas 1 ou 2mn plus tôt.
Ceci n'a l'air de rien, mais les capteurs doivent avoir une enveloppe solide ce qui augmente beaucoup la constante de temps.
C'est ici que les fabricants doivent rivaliser d'ingéniosité et utiliser les capacités du microcontrôleur afin de retomber juste.
2/ Amplificateur.
Le signal utile fourni par les capteurs doit être amplifié suffisamment avant d'attaquer le DAC(convertisseur analogique -> numérique).
Ce très faible signal doit être amplifié par un véritable ampli d'instrumentation et non pas un banal AOP. (c'est très nettement plus cher)
Qualités requises: stabilité du gain en température et dans le temps, bonne réjection des parasites de mode commun etc...
Il faut également exciter les capteurs avec une source de tension ou de courant stable en température et dans le temps.
Évidemment les circuits doivent utiliser des résistances à couche métallique dans tous les points sensibles et non pas de banales résistances
à couche de carbone ce qui a également un coût.
3/ Le convertisseur.
Comme posé plus haut, le convertisseur doit numériser une plage de 40°C au 1/100° soit 4000 pas, en faite un bon DAC 12bits (4096 pas) fera
l'affaire. La non-linéarité de conversion n'a pas d'importance ici(mesure diff. avec le même convertisseur) il faut juste qu'il soit monotone,
c.-à-d. que tous les pas soient d'égale valeur.
Mais ça pose déjà un gros problème, les microcontrôleurs avec DAC 12bits sont rares et très chers. Il faut passer par un microcontrôleur
simple + DAC séparé.
4/ Le compteur de débit d'eau.
La plupart des compteurs d'eau excédent 2% voire beaucoup plus s'ils ne sont pas agréés pour du comptage à but commercial.
N.B.
Les compteurs de chaleurs du commerce fournissent la température départ et retour avec un précision assez faible, j'ai relevé sur 3 appareils
de marques Actaris et Sensus des écarts de 1.5°C par rapport à un thermomètre de laboratoire au mercure, 45cm pour 0-50°, graduations 1mm/0.1°C
Par contre, ils sont très précis en différentiel et fournissent une lecture au 1/100°C.
Au final, si l'erreur quadratique globale de cette mesure de chaleur représente ~6%(réalisation perso. de haute qualité), il faut encore
y ajouter l'erreur de mesure du compteur d'énergie, < 2% pour les meilleurs, 3% pour un compteur EDF électromécanique.
Ce qui nous donne une plage d'erreur globale quadratique:
racine carrée de 0.06% carré + 0.02% carré = 0.063%
Donc dans ce cas la vraie valeur d'un COP mesuré = 4.00 va se trouver entre +4.25 et 3.75, ce qui veut dire que 2 systèmes bien conçus et identiques
peuvent fournir dans le pire des cas des écarts statistiques de 12.6%.