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Equipements 1 CHAPITRE III : Equipement de climatisation et de ventilation I. E

Equipements 1 CHAPITRE III : Equipement de climatisation et de ventilation I. Equipement de climatisation 1. but de la climatisation (conditionnement de l’air) : Ensemble de procédés visant à maintenir les caractéristiques de l'air ambiant d'une pièce ou d'un ensemble de locaux dans des valeurs de température, d'hygrométrie, de qualité de l'air requis pour leur utilisation. Pour des locaux de travail ou d'habitation, le but de la climatisation sera de traiter l'air intérieur afin que les personnes utilisant ces locaux éprouvent une sensation de confort thermique et respiratoire. Pratiquement, la climatisation consiste à maintenir une température et une hygrométrie régulière et à supprimer les facteurs de pollution de l'air gênant pour les utilisateurs (poussières, germes microbiens, CO2, odeurs, etc.). Une climatisation peut être utilisée également pour maintenir les qualités de l'air à des valeurs précises nécessaires à certaines applications où le confort de l'utilisateur n'est pas recherché (salles de laboratoire, salles blanches, salles informatiques, etc.). On emploie souvent le terme de climatisation pour des appareils produisant du froid et également du chaud dans le cas d'une climatisation réversible. 2. Types des systèmes de climatisation : 2.1. Les appareils autonomes (individuels) : - principe L’air est traité dans le local à climatiser. Il est repris, filtré, éventuellement mélangé à de l’air neuf, refroidi (et déshumidifié) et enfin soufflé à partir d’un appareil monobloc. 2.1.1. Les climatiseurs monoblocs (de fenêtre où Windows) Le climatiseur est encastré dans une paroi extérieure du local. On distingue alors deux parties. Une partie intérieure assurant le traitement de l’air du local. - l’air est aspiré par un ventilateur, au travers d’un filtre. - puis il est refroidi et déshumidifié par une batterie froide. un volet permet de régler manuellement l’introduction de l’air neuf. - l’air est diffusé dans le local au moyen de grilles orientables montées en façade du climatiseur. - parfois, des résistances électriques sont ajoutées pour assurer le réchauffage du local. Une partie extérieure renfermant le groupe de condensation qui évacue la chaleur grâce à un ventilateur. Figure 1. Installation d’un climatiseur fenêtre. 2.1.2. Les climatiseur bi-blocs (« split-system » ou climatiseurs à éléments séparés) L’air est traité par un caisson de traitement d’air situé dans le local à climatiser. Mr Benlakhlef Equipements 2 Pour abaisser le niveau sonore, réduire l’encombrement et disposer de puissances plus élevées, le groupe de condensation est placé à l’extérieur, sur une terrasse, en façade, au sol, sur un châssis…. Les deux unités, intérieure et extérieure, sont reliées entre elles, par des conduites de fluide frigorigène pré chargées, équipées de raccords rapides et, aussi par une connexion électrique. La distance entre les deux unités ne dépasse généralement pas 10 à 15m. Figure 2. Installation d’un climatiseur split-system. 2.1.3. Les armoires de climatisation : Les armoires de climatisation sont classées parmi les appareils autonomes, même si certaines d’entre d’elle sont raccordées à un réseau de distribution d’eau chaude ou d’eau glacée. Principe : L’air est traité soit : - dans le local si l’armoire y est placée, - à l’extérieur du local si des conduits acheminent l’air traité. L’air est repris, filtré, éventuellement mélangé à de l’air neuf, refroidi, déshumidifié, puis soufflé. Figure 3. Armoires de climatisation 2.2. Les centrales de climatisation : 2.2.1. Principe de fonctionnement d’une installation de climatisation centralisée : Une installation de climatisation centralisée est constituée d’un ensemble de matériels ayant les fonctions suivantes :  Préparation et distribution de l’air à des caractéristiques thermiques, aérauliques et acoustiques bien définies, Mr Benlakhlef Equipements 3  Distribution de l’air traité dans les locaux à climatiser par l’intermédiaire de conduits et d’appareils terminaux. Figure 4.Constituants d’un système de climatisation Les fluides primaires (air ou eau) sont préparés dans des équipements centralisés qui peuvent être placés dans une salle de machine (grosses installations de climatisation). Les équipements terminaux, toujours situés dans les locaux climatisés ou à proximité immédiate. Entre les équipements centralisés et les équipements terminaux, les fluides primaires et l’air traité sont distribués par des conduits comportant plusieurs accessoires de fonctionnement (clapets, filtres, robinets, …) De plus, les installations sont équipées d’appareils de régulation et de sécurité (thermostat, pressostats, détecteurs d’incendie,…) 2.2.2. Présentation des systèmes les plus courants On distingue deux grands types d’installations de climatisation centrale : Installations "tout air" Lorsqu’une installation utilise uniquement de l’air pour évacuer les calories du local à climatiser, cette installation est dite du type "tout air" ou à air total. On peut classer les installations "tout air" en deux grandes familles :  Les installations à débit d’air constant,  Les installations à débit d’air variable. Installations mixtes "air/eau" Ce sont des installations où un réseau d’eau est utilisée comme médium pour l’évacuation des calories prélevées dans les locaux et où un réseau d'air est utilisé pour apporter l'air hygiénique aux occupants. Si cet air est refroidi, il participe également à évacuer les calories des locaux. Il est alors en même temps déshumidifié. On distingue deux types principaux d’installations mixtes :  Les installations à éjecto-convecteurs,  Les installations à ventilo-convecteurs. 2.2.2.1 les installations "tout air" A- Installations "tout air", à débit constant Ce type d’installation distribue un débit d’air primaire rigoureusement constant, avec seulement la température et l’humidité qui varient en fonction de charges calorifiques des locaux à climatisation. Ces systèmes de climatisation distribuent directement l’air primaire froid dans les locaux par l’intermédiaire des bouches de soufflage. A.1. Centrale de Traitement d’air unizone : Mr Benlakhlef Equipements 4 La figure 4 présente le schéma de principe d’une centrale unizone à débit d’air constant. Les centrales de traitement d’air à débit constant soufflent dans les locaux de l’air à basse vitesse (2 à 6 m/s) et à débit constant compris entre 1000 m³/h et 100 000 m³/h. L’air est généralement distribué par des bouches de soufflage de type mural ou plafonnier. Figure 5. Centrale à un conduit à débit d’air constant A.2 Centrale de Toiture à détente directe (Roof-Top) : Les roof-top sont des centrales unizones à détente directe installées à l’extérieur du bâtiment. La figure 5 présente le schéma de principe d’un roof-top. Les roof-top sont fréquemment utilisés pour les applications suivantes :  Grandes salles de bureaux, salles d’ordinateurs et hall recevant du public,  Climatisation des grands magasins, supermarchés, restaurants, ateliers,… Ils sont très utilisés en climatisation industrielle. Figure 6. Centrale de toiture (Roof-Top) B. Installations "tout air", à un seul conduit, à débit variable Dans un système à débit d’air variable, l’air est soufflé à température constante, mais à un débit volume variable. Le système à débit d’air variable est constitué de : Une centrale de traitement d’air type unizone, Un réseau de conduits à basse vitesse (2 à 6 m/s) ou à moyenne vitesse (6 à 15 m/s), Mr Benlakhlef Equipements 5 Des diffuseurs d’air terminaux permettant une bonne répartition de l’air soufflé. Figure 7. Centrale à débit d’air variable Pour chaque local ou groupe de locaux, il faut prévoir un régulateur de débit tant au soufflage que sur la reprise, ces régulateurs étant commandés par un thermostat d’ambiance. Les systèmes à débit d’air variable permettent la climatisation de locaux intérieurs dont les charges varient peu. Ces systèmes sont très intéressants pour la climatisation des bâtiments comportant des locaux ayant des charges faibles mais variables, car ils permettent une bonne optimisation de la consommation d’énergie. En pratique, on peut adapter le débit par réglage d'un clapet : un servomoteur commande la position d'un clapet en fonction de la température dans le local. Ce clapet est généralement doté d'un système d'auto réglage en fonction de la pression (afin de maintenir le débit souhaité malgré les variations de la pression du réseau). Il est inséré dans une boîte de détente tapissée d’absorbantes acoustiques pour réduire le niveau de bruit. L'air est ensuite réparti vers le local via des diffuseurs. Figure 8. Réglage au niveau des boîtes de détente Figure 9. Réglage au niveau des diffuseurs 2.2.2.2 Les installations mixtes "air / eau" D’une manière générale, les installations mixtes présentent une meilleure souplesse de fonctionnement et un niveau de confort élevé. 1. Systèmes à éjecto-convecteurs Généralement utilisés en allège de fenêtre dans les locaux périphériques d’un bâtiment, les éjecto- convecteurs sont des équipements terminaux exclusivement alimentés par de l’air neuf préparé dans une centrale de traitement d’air. L’air primaire provenant de la centrale est pulsé, à pression élevée (100 à 400 Pa) et à vitesse élevée (15 à 25 m/s), dans le caisson de l’éjecto-convecteur. Mr Benlakhlef Equipements 6 Figure 10. Fonctionnement d‘un éjecto-convecteur 2. Systèmes à ventilo-convecteurs Dans ce système, un réseau de tuyauteries distribue de l’eau glacée dans une batterie incorporée à un équipement terminal appelé ventilo-convecteur (voir figure 11) qu’on installe dans le local à climatiser. Un ventilateur incorporé au ventilo-convecteur permet de souffler dans le local de l’air repris ou de l’air mélangé. Le ventilo-convecteur peut fonctionner soit en air recyclé intégral, soit en assurant un renouvellement d’air grâce une prise d’air neuf situé à l’arrière de l’appareil. Figure 11. Climatisation par ventilo - convecteur Figure 12. Fonctionnement d‘un ventilo - convecteur Le système de uploads/Geographie/ chapitre-iv-equipement-de-climatisation.pdf