Améliorez la performance d’un chauffe-eau  … sans chauffe-eau   !

Notre client développe une nouvelle offre de chauffe-eaux thermodynamiques. Celui-ci était dans le besoin de trouver les meilleurs paramètres pour l’efficience énergétique de cette future gamme en amont de la réalisation du premier prototype.

Les challenges :

• Apporter des réponses fiables en moins de 2 mois
• Obtenir la meilleure performance avec des indicateurs antinomiques comme l’efficience et le V40
• Levés les incertitudes liées à des hypothèses empiriques ou des croyances
• Fournir le maximum de confort (V40)
• Intégrer l’usage de composants déjà choisis en amont.

Le resultat :

Grâce a la simulation CFD réalisée par COTHERM de l’ensemble cuve, échangeur- condenseur, et des équipements constituants comme, les sondes, la résistance et des piquages entrée /sortie d’eau, nous avons défini en mois de 2 mois

• Une entrées d’eau adaptée à la cuve optimisant le phénomène de stratification
• Des positions et des points de prise de température adaptés à la cuve et à l’échangeur

Et obtenu des résultats de performances au-delà de l’objectif initial.

Chiffres clés :

• Un chauffe-eau thermodynamique de 200L
• Une solution définie en 2 mois
• Un marché cible de plusieurs milliers d’iHPW 3000 de Cotherm et accessoires sonde, sécurité et résistance HEC.

Qu’est-ce que la simulation CFD ?

CFD signifie Computational Fluid Dynamics, ou dynamique des fluides numériques en français. Cette méthode de simulation nous permet de comprendre le comportement global d’un chauffe-eau par l’interaction des fluides (liquides et gaz), mais aussi par d’autres paramètres tels que les échanges de chaleur ou les réactions chimiques.

La CFD permet à nos clients de limiter leurs investissements à la fois en temps et en matières :

• Temps nécessaires aux tests divisé par deux

La CFD , un savoir faire Cotherm

En deux ans de travail et  à partir de notre base essai de plus de1000 chauffe-eaux électriques et thermodynamique, COTHERM a établi une base numérique de différents modèles de chauffe-eau. Grâce à notre base de référence numérique, nous sommes capables de vérifier ou de définir les choix techniques afférents aux pertes statiques, a la dynamique d’entrée/sortie eaux combinée à la chauffe et au confort(V40 ) sur différentes configurations en un temps record, sans avoir a engager du prototype de produit ou même de composant, ce qui peut prendre plusieurs semaines ou mois.

Le processus Cotherm :

En préalable, des essais sur des produits équivalents ont été réalisés en laboratoire. Ces données nous ont permis de calibrer notre outil de simulation CFD sur les mêmes paramètres.

Phase 1 : Demande d’un service de prestation par notre client pour une gamme en cours de création. Définition des objectifs, caractéristiques du projet, établissement du planning et du budget.

Phase 2 : Nos équipes du bureau d’étude échangent avec les équipes techniques du client afin de définir précisément les contraintes du projet et le résultat à atteindre.

Phase 3: Début des simulation CFD.

Une première étude nous a permis de proposer un design optimisé d’entrée d’eau froide. Ce design a permis de gagner prêt de vingt litres d’équivalent eau chaude à 40°C par rapport au premier concept d’origine.

Seront testés pour ce projet, 4 longueurs de sonde différentes ainsi que 3 positions. L’objectif étant d’identifier la position de la sonde permettant d’avoir le meilleur V40  tout en garantissant une efficience cible.

3 simulations furent réalisées pour obtenir le meilleur résultat.

Phase 4 : L’un des scénarios fut validé, testé en condition réelle dans nos laboratoires, et enfin déployé sur la gamme de chauffe-eaux thermodynamiques.