Déperditions D'un Bassin

Déperditions D'un Bassin

Déperditions d'un bassin

Les bassins des piscines perdent beaucoup de chaleur. La déperdition thermique associée aux piscines extérieures a lieu surtout à la surface de leau par évaporation, par rayonnement et par convection. Cest surtout par évaporation que les piscines intérieures subissent des pertes thermiques. Les couvre-piscines éliminent pratiquement toutes les pertes par évaporation; elles réduisent aussi celles par rayonnement et par convection.

Sommaire

Évaporation

En règle générale, lévaporation compte pour 30 à 50% de la déperdition thermique totale.
Au milieu de lété, les piscines de grandeur moyenne perdent en général environ 50 mm deau par semaine de cette façon, soit léquivalent de 150 kilowattheures. Ce phénomène saccélère par temps sec ou venteux. Lutilisation fréquente dune couverture de piscine réduira sensiblement les pertes par évaporation.

P_{\acute{e}vapo}=(25+19V_v)\times{S(X-X')\times{L_v\times{\frac{t}{1000}}}}

avec :

  • Pévapo : les pertes par évaporation (kWh)
  • 25+19Vv : formule empirique donnant le rapport du coefficient d'échange thermique hconv par convection entre l'eau et l'air (W/m².K) sur la chaleur massique cair de l'air (=0,277Wh/kg d'air.K)
  • Vv : la vitesse du vent (m/s)
  • S : la surface du bassin (m²)
  • X : l'humidité spécifique de l'air saturé à la température de l'eau (g d'eau/kg d'air)
  • X': l'humidité spécifique de l'air ambiant à la température de l'eau (g d'eau/kg d'air)
  • Lv : enthalpie (ou chaleur latente) de vaporisation de l'eau : 0,68 Wh/g
  • t : période sans couverture solaire

remarque : la chaleur latente d'évaporation de l'eau vaut 2450kJ/kg soit 0,68 kWh/kg. X vaut 70% si elle était exprimée en humidité relative et 40 à 50 % pour X'.

Rayonnement

Le rayonnement sentend du transfert thermique par lair ambiant des objets chauds aux objets plus froids. De 25 à 35 p. 100 de la déperdition thermique des piscines se produit par rayonnement. La plus grande partie de cette perte a lieu durant les nuits claires.

P_{rayon}=U_R \times{ S\times{ \left[ \left( \frac{Tb}{100} \right)^4-\left( \frac{Tf}{100} \right)^4 \right]\times \frac{t}{1000}}}

avec :

  • Prayon : les pertes par rayonnement(kWh)
  • UR : coefficient d'émittance de l'eau : 3,7 W/m².K
  • Tb : Température thermodynamique de l'eau (K)
  • Tf : Température thermodynamique de l'air extérieur (K)

Convection

La convection sentend du transfert thermique de la piscine à lair par le mouvement de leau. Quand la pompe ne mélange pas leau chaude et leau plus froide, cette première monte vers le haut du bassin. La chaleur de leau séchappe alors par convection dans lair plus frais. Sil vente, la perte par convection augmente. DE 15 à 25% des déperditions thermiques se produisent par convection.

P_{conv}=U_e\times{S\times{\Delta\Theta\times{\frac{t}{1000}}}}

avec :

  • Pconv : les pertes par convection (kWh)
  • Ue : coefficient de transmission thermique de l'eau : 7,6 W/m².K
  • ΔΘ : différence de température entre l'eau du bassin et la température extérieure


Il manque l'énergie apportée par le rayonnement solaire !!!

Renouvellement

Dans le cas l'eau du bassin est renouvelée, l'apport d'eau froide crée des pertes.

P_{renouv}=\frac{V_R\times{\Delta\Theta}}{80}

avec :

  • Prenouv : les pertes par renouvellement d'eau(kWh)
  • VR : volume de renouvellement journalier en litre. Pour une piscine, on prend au minimum 30 litres par baigneur et par jour.

La quantité d'eau de renouvellement minimal est de 30 litres/baigneur/jour. Il faut garder à l'esprit que le décret 81-324 du 7 avril 1981 fixant le taux de renouvellement d'eau minimal à 30 litres/baigneur/jour est abrogé depuis le 21 mai 2003 par le décret 2003-462 art. 5 30°.

Conduction

La conduction sentend du transfert thermique lors du contact physique avec un matériau. Dans le cas des piscines, cet échange se fait par les parois et le fond du bassin. En général, les pertes par conduction sont négligeables (inférieures à 5%). Cependant une nappe phréatique élevée ou lécoulement deau souterraine peuvent emporter la chaleur dune piscine creusée.

Autres

On peut considérer que les pertes par projection de l'eau hors du bassin par des baigneurs sont compensées par les apports dus au métabolisme.

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