p = m. Cp.dT
m = débit masse (en kg/s)
Cp = capacité thermique massique (prend celui de l'eau, 4185 j/kg/K)
dT = delta de température entre l'entrée et la sortie de ton fluide
Tu appliques l'équation coté moût, pour connaitre la puissance :
Pour un refroidissement de 100 litres en 20 minutes (1200 s), de 100 à 20°C, tu as :
m = 100/1200 = 0.083 kg/s
dT = 80K
p = 0.083 * 4185 * 80 = 27900 W (on va retenir 30 kW)
Pareil du coté eau, pour connaitre le débit de celle-ci.
On part sur l'hypothèse d'une eau à 5°c en dessous de la température cible (15°C)
On admet un delta T° de 10°C sur celle-ci
m = 30000/(4185 *10)
m = 0.72 kg/s (soit grosso modo 0.72 l/s), soit en 20 minutes : 864 litres.
Tu peux réduire ce débit en augmentant le delta T° (pour une sortie d'eau à 45°C, soit dT° = 30, tu n'utilises plus que 290 litres, avec un débit de ~0.24 l/s)
Si tu veux rester sur le ratio de 2 litres d'eau pour 1 litre de moût, il te faudra admettre un delta T° de 43°C (soit une sortie d'eau à presque 60°C).
Il est possible de jouer sur tous les paramètres possibles selon ce qu'on cherche à privilégier.
Ça, c'est une théorie très simplifiée, et prendre un coef de 20% de majoration sur les résultats n'est pas superflu
....(il faut en réalité qualifier l'échangeur, déterminer son "h" -ou son "k", ça dépend de la littérature- si on ne le connait pas, puis faire P = h.S.dTlog - On peut aussi s'amuser avec Nusselt, Reynolds et Prandt, utiliser la méthode dite du Nombre d'Unités de Transfert [NUT], ... )
Sélectionner un échangeur, ce n'est pas trouver LA solution, mais trouver la plus adaptée en fonction des contraintes (les existantes ou celles qu'on s'impose). Perso, j'aurais tendance à privilégier les écarts de température, surtout au secondaire (ne pas dépasser 20°C de dT afin d'avoir une qualité de refroidissement optimale), et donc à jouer sur les débits, histoire de toujours reste en régime turbulent.
