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Réchauffeur d'eau

Auteur(s) : équipe STI2D d’enseignement transversal et de spécialité du lycée Blaise Pascal SEGRE
Olivier GEFFARD (EE) – Christophe MARTINEAU (EE)

Avec la participation des collègues ITEC : Christophe FLAHAUT – Luc VALLEE

Adresse postale : 2 rue du lycée BP 50228 49502 Segré cedex

E-Mail : olivier.geffard-at-ac-nantes.fr


La température du réseau de distribution d'eau potable varie en fonction du mois de l'année et du lieu d'habitation (de 8°C en hiver à 15°c en été en moyenne). L'énergie nécessaire pour produire une eau chaude sanitaire (ECS) n'est donc pas constante et fluctue en fonction des saisons.

Ce projet, proposé à des premières STI2D, a pour objectif la conception d’un prototype capable de préchauffer l'eau du réseau avant la production d'ECS  et d’évaluer les économies réalisées.

Le cahier des charges :

Le prototype devra facilement s’insérer dans une installation. Il sera réalisé avec des matériaux de récupération. La production de chaleur sera réalisée par des résistances électriques, alimentée par une source extérieure renouvelable.


Résultats attendus :

Une des solutions retenue a été de concevoir un échangeur thermique à l’aide d’un bidon d’huile alimentaire et d’un tuyau en polyéthylène.

Le tuyau servira de serpentin et le bidon de conteneur d’un fluide caloporteur (de l’eau pour nos essais)

On impose 7 m de tuyau par équipe (choix arbitraire, lié au coté financier, à la longueur d’une couronne et au nombre de groupe)

Une étude préliminaire a permis d’estimer à 1°C le gain en température pour un débit de 0.3 l/s et une température du fluide de 38°C.

Réalisation :

Quelques photos d’une réalisation d’élèves :

 

Le conteneur est un bidon d’huile de 30 L provenant de la restauration ; la résistance d’un chauffe-eau électrique, cédée par un artisan local ; l’isolant issu de récupération.

La résistance, idéalement alimentée par une éolienne ou une cellule photovoltaïque, est alimentée par le réseau 24 V du lycée.

Résultats :

Economie réalisable :

 

Le gain en température est très faible (+2°C). En supposant que l’on chauffe quotidiennement 200 l d’eau, le gain énergétique est 0,5 kWh (» 0,06 c€). Soit 23 € annuel…dérisoire à l’échelle d’un foyer.

Références au programme STI2D :