Vous avez dit : "climatisation ?..."

1. Vous avez dit : "climatisation ?..."

2. Les bureaux sont souvent établis le long de grandes artères de circulation. L'air extérieur y est pollué et le niveau sonore peut y être fort élevé...

3. Objectif 1 : dans un premier temps, il y a donc le souhait d'apporter de l'air hygiénique aux occupants. Il sera capté en toiture, filtré et pulsé dans le local.

4. Le RGPT exige d'apporter un minimum de 30 m³ d'air neuf par heure et par personne. Qu'est-ce que cela représente ? Un travailleur occupe en moyenne 10 m².

5. Le RGPT exige d'apporter un minimum de 30 m³ d'air neuf par heure et par personne. Qu'est-ce que cela représente ? Si le plafond est situé à 3 m de hauteur, un travailleur vit dans un espace de 30 m³.

6. Le RGPT exige d'apporter un minimum de 30 m³ d'air neuf par heure et par personne. Qu'est-ce que cela représente ? Lui apporter 30 m³/h d'air hygiénique, c'est donc renouveler l'air du local 1 fois par heure.

7. Avant d'être pulsé dans le local, • l'air passe dans un "groupe de préparation d'air". • Il y est : • filtré, • chauffé et humidifié en hiver, • refroidi et déshumidifié en été.

8. Et l'emplacement de l'extraction d'air permettra d’extraire les polluants directement à la source. Exemple : La photocopieuse sera placée près de la grille d'extraction de l'air dans le couloir.

9. Objectif 2 : dans un deuxième temps, on souhaite compenser les charges thermiques du local, particulièrement élevées en été.

10. Bilan thermique d'été : • Exemple pour le local de 30 m³, un jour de canicule : • soleil fen. : 300 W/m² * 2 m² = 600 W • soleil murs :10 W/m² * 10 m² = 100 W • Ordinateur : = 140 W • Eclairage : = 100 W • Occupant : = 60 W • TOTAL : = 1.000 W

11. Evaluation du bilan frigorifique d’un local

12. Conclusions du bilan thermique : 1° puissance max de refroidissement = 1000 W pour 10 m², soit 100 W/m² 2° Soleil = 70 % des apports de chaleur !

13. Ne pourrait-on refroidir le local avec l'air hygiénique pulsé à 15°C ? Hélas, non... Puissance = débit x rc x DT° = 3 m³/h.m² x 0,34 Wh/m³.K x (25-15) K = 10 W/m², soit 10% des besoins maximum de froid... Souvent, une véritable climatisation est nécessaire.

14. Ouvrons une parenthèse : Fonctionnement de la machine frigorifique ?

15. Partons du climatiseur

16. Condenseur à l'extérieur Evaporateur à l'intérieur

17. Reprenons le climatiseur :

18. L'esthétique en prend parfois un fameux coup !

20. Application : le réfrigérateur dans la cuisine

21. Application : l'armoire de climatisation dans la salle informatique

22. performance de la machine frigorifique ?

23. Extrait d’un catalogue de fabricant :

24. Extrait d’un catalogue de fabricant :

25. Revenons aux systèmes de climatisation : • On rencontre beaucoup de systèmes de climatisation différents. • Ils peuvent être regroupés en 3 familles : • 1 : la climatisation "tout air" • 2 : la climatisation "air + eau" • 3 : la climatisation "directe" • Passons-les en revue :

26. Première famille : la climatisation "Tout Air" De l'air est traité dans un gros groupe de préparation d'airet distribué dans tous les locaux.

27. Remarque : pourquoi 2 batteries de chauffe en série ? Si humidification à eau froide, l’évaporation de l’eau entraîne un refroidissement de l’air…

28. Première famille : la climatisation "Tout Air" Problème 1 :Pour atteindre les 100 W/m², il faut pulser 10 fois plus d'air à 15°Cque d'air hygiénique ! ... attention aux courants d'air froid...

29. Première famille : la climatisation "Tout Air" Problème 2 :Pour économiser l'énergie, 90% de l'air sera de l'air recyclé et 10% sera de l'air neuf.

30. Première famille : la climatisation "Tout Air" Problème 3 :La température pulsée sera la même dans tous les locaux... Alors, comment gérer la présence d'une photocopieuse dans un local ?...

31. Première famille : la climatisation "Tout Air" Problème 4 :L'air prend beaucoup de place, les conduits sont encombrants, des faux-plafonds ou faux-planchers sont créés pour les cacher ...

32. Première famille : la climatisation "Tout Air" Problème 5 :La consommation des ventilateurs est très élevée aussi : 20 % d'énergie de transport... qui sera convertie en chaleur !!!

33. Première famille : la climatisation "Tout Air" Avantage : la climatisation "tout air" permet le "free cooling" du bâtiment. Avec 1 kWh dans les ventilateurs, on peut créer 3,3 kWh de froid via l'air frais extérieur "gratuit", surtout la nuit.

34. Première famille : la climatisation "Tout Air" Application 1 : on rencontre la climatisation "tout air" à Débit d'Air Constant (DAC) dans les cafeterias,salles de conférence, ... (car de toute façon, beaucoup d'air hygiénique y est requis).

35. Première famille : la climatisation "Tout Air" Application 2 : on rencontre la climatisation "tout air" à Débit d'Air Variable (DAV) dans les locaux borgnes ou enterrés, les salles de réunions, ...

36. Nouvelle idée ! Séparons les problèmes : - un conduit d'air apportera seulement l'air hygiénique - le chaud et le froid seront apportés par de l'eau, eau chaude (60°C) ou eau glacée (6°C). La famille des climatisations "air + eau" était née !

37. Deuxième famille : la climatisation "Air + Eau" • Exemple 1 : le ventilo-convecteur Un ventilateur souffle sur 2 échangeurs, alimentés en eau chaude ou en eau glacée.

39. Schéma de principe de l’installation HVAC « Air + Eau » 1° ventilation

40. Schéma de principe de l’installation HVAC « Air + Eau » Schéma de principe de l’installation HVAC « Air + Eau » 1° ventilation 2° chauffage

41. Schéma de principe de l’installation HVAC « Air + Eau » 1° ventilation 2° chauffage 3° réfrigération

42. Deuxième famille : la climatisation "Air + Eau" • Exemple 2 : le plafond froid De l'eau à 16° refroidit le faux-plafond, un radiateur chauffe en façade.

43. "frais à la tête, chaud aux pieds" • pas de ventilateur, • donc pas de bruit , • pas de courant d'air, • système "air + eau" • donc régulation de T° par local • pas de condensation dans le local • moins de risque bactériologique

44. Deuxième famille : la climatisation "Air + Eau" • Deuxième famille : la climatisation "Air + Eau" • Exemple 3 : la poutre froide poutre statique poutre dynamique Des échangeurs de froid sont directement intégrés sous ou dans le plafond.

46. > Climatisation par poutres-froides dynamiques ?

47. Encore une nouvelle idée ! Lorsque le besoin de refroidissement est limité à quelques locaux, un climatiseur est installé : pas de fluide intermédiaire (air,eau), c'est une petite machine frigorifique qui travaille en direct. Dans le local, un "évaporateur" fait du froid. A l'extérieur, un "condenseur" libère la chaleur. La famille de la climatisation "directe" était née !

48. Troisième famille : la climatisation "directe" • Exemple 1 : le climatiseur L'"évaporateur" fait du froid. Le "condenseur" évacue la chaleur.

49. Troisième famille : la climatisation "directe" • Exemple 2 : le réseau DRV Astuce : un climatiseur est réversible et peut travailler en "pompe à chaleur". D'où la possibilité de faire à souhait du chaud et du froid. C'est la climatisation DRV (Débit de Réfrigérant Variable).