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1 REPUBLIQUE TOGOLAISE Université de Lomé Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieu

1 REPUBLIQUE TOGOLAISE Université de Lomé Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieurs Département du génie civil GEC 180 – CHAUFFAGE ET CLIMATISATION Ing. Komla FIATSI 2 Domaine : Sciences et Technologie Parcours : LP-CT-GC Etablissement : ENSI – Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieurs Code et Intitulé de l’UE : GEC 180 – Chauffage et climatisation Crédits : 2 Public cible : Etudiants de semestre 4 du parcours CT - GC de l’ENSI Semestre : 4 Pré-requis : GEC 185 – Thermique du bâtiment Enseignant responsable de l’UE : FIATSI Komla Ametefe Assistant non docteur, Ingénieur Génie civil – Tel : (00228) 90043275 / 98653990 – skfiatsi@gmail.com Disponibilité : Mardi : 9h – 12h – Vendredi : 13h – 17h 2. DESCRIPTION DE L’UNITE D’ENSEIGNEMENT 2.1 OBJECTIFS DE L’UNTE D’ENSEIGNEMENT Objectif général : Permettre aux apprenants de connaitre les principaux systèmes de climatisation et d’apprendre à déterminer leurs paramètres de conception Objectifs spécifiques : Les apprenants seront capables de : - Citer les principales fonctions d’un système de climatisation - Citer les principaux procédés de climatisation - Citer les principaux équipements d’un système de climatisation - Connaitre le principe de production du froid ou du chaud à partir d’un système de climatisation - Déterminer les paramètres de conception et de dimensionnement d’un système de climatisation 3 2.2 CONTENU DE L’UNITE D’ENSEIGNEMENT Bref descriptif de l’UE : Plan du contenu d’enseignement (parties, chapitres et sous-chapitres) Séance n° Rappel des objectifs spécifiques Titres des parties/ chapitres / sous- chapitres 1- Présentation du cours - Connaitre les objectifs du cours - Connaitre le plan de déroulement du cours - Connaitre les modes d’enseignement et d’évaluation 1- Les objectifs du cours 2- Le contenu du cours 3- Modes d’enseignement et d’évaluation 2- Généralités - Connaitre l’histoire de la climatisation - Connaitre les principaux équipements et procédés de climatisation - Connaitre le principe de fonctionnement d’un climatiseur 1- Définition 2- Histoire de la climatisation 3- Classification des équipements 4- Classification des procédés 5- Le principe de fonctionnement d’un climatiseur 3 – les procédés de climatisation à air total : 1ière partie - Connaitre les différents systèmes de climatisation, - Connaitre pour chaque système, les avantages et inconvénients ainsi que leurs critères de choix. 1- Les systèmes de climatisation à un seul conduit et à débit d’air constent : Les installations à éléments compacts et Les installations à éléments dissociés 4 - les procédés de climatisation à air total : 2ième partie - Connaitre les différents systèmes de climatisation, - Connaitre pour chaque système, les avantages et inconvénients ainsi que leurs critères de choix. 1- Les systèmes de climatisation à un seul conduit et à débit d’aire variable 2- Les systèmes induction 3- Les systèmes à deux conduits 5 - les grandeurs caractéristiques de l’air : 1ière partie - Apprendre les différents paramètres qui caractérisent l’air sec - Apprendre pour chaque paramètre, la méthode de calcul 1- Masse molaire de l’air sec 2- Masse volumique et volume massique de l’air sec 3- Chaleur massique de l’air sec 4- Enthalpie et enthalpie massique de l’air sec - Généralités : définitions, histoire de la climatisation, classification des équipements, classification des procédés de climatisation, principe de fonctionnement d’un climatiseur - Les procédés de climatisation à air total : système à un seul conduit et à débit d’aire constent, système à un seul conduit et à débit d’aire variable, système à induction et système à deux conduits - Les grandeurs caractéristiques de l’air : l’air sec, l’air humide, le diagramme de l’air humide. - Calcul des caractéristiques d’un système de climatisation : le débit de soufflage, de débit d’air neuf, débit d’air recycle, la puissance frigorifique - Calcul des conduites de climatisation : dimensions des conduites, perte de charge dans les conduites 4 6 - les grandeurs caractéristiques de l’air : 2ième partie - Apprendre les différents paramètres qui caractérisent l’air humide - Apprendre pour chaque paramètre, la méthode de calcul 1- Pression partielle de vapeur d’eau, 2- Masse volumique et volume massique de vapeur d’eau 3- Teneur en humidité et degré hygrométrique 4- Enthalpie et enthalpie massique de l’air humide 7 - les grandeurs caractéristiques de l’air : 3ième partie - Connaitre le diagramme de l’aire humide et ses composantes, - Apprendre à déterminer les grandeurs caractéristiques de l’air humide à partir du diagramme 1- Constitution du diagramme 2- Les points spécifiques 3- Mélange d’air de caractéristiques différents 8 - Travaux dirigés Examiner l’état des connaissances acquises durant les séances 1 à 7 Exercices n°1 n°2 n°3 et n°4 9 - Devoir surveillé Évaluer l’état des connaissances acquises durant les séances 1 à 8 Devoir surveiller 10 - Calcul des caractéristiques d’un système de climatisation - Connaitre les paramètres qui caractérisent un système de climatisation - Apprendre à calculer les paramètres de dimensionnement d’un système de climatisation 1- Le débit de soufflage 2- Le débit d’air neuf 3- Le débit d’air recyclé 11 - Calcul des conduites de climatisation - Apprendre à dimensionner les conduites d’un système de climatisation - Apprendre à déterminer les pertes de charge dans un réseau de climatisation 1- Généralités sur les conduites de climatisation 2- Calcul des conduites, 3- Calcul des pertes de charge 12 - Travaux dirigés Examiner l’état des connaissances acquises durant la séance 10 Exercices n°5 et n°6 Modalités d’évaluation : devoirs et examen sur table, travaux dirigés Bibliographie : (les ouvrages et sites internet que les étudiants doivent utiliser/consulter pour maîtriser les objectifs de cette UE) - Climatisation - Conditionnement d'air - Tome 4 - Les systèmes, Jacques Bouteloup, M. Le Guay, J.E. Ligen - Climatisation et conditionnement d'air modernes par l'exemple - Tome 1, Les calculs, F Reinmuth - Les différents types de climatiseurs : https://www.google.com/search?sxsrf=ALeKk01mLxNwASQVbzycO8xWjmQJhWoAmw:1588774652179&source =univ&tbm=isch&q=les+climatiseurs&sa=X&ved=2ahUKEwjytpXmtp_pAhXUh1wKHRJ1DlgQsAR6BAgKEAE 5 Chapitre n°1 : GENERALITES I. Définition Un système de climatisation est l’ensemble de matériels donc les fonctions essentielles sont : • De préparer l’air à distribuer dans les locaux, à des caractéristiques aérauliques et acoustiques bien déterminées, • De distribuer l’air traité dans les locaux à climatiser par l’intermédiaire de conduits et d’appareils terminaux. Les caractéristiques de l’air à distribuer sont : − La température, − L’humidité, − La pureté, − La vitesse de soufflage − Le niveau sonore au niveau de la bouche de soufflage. II. Histoire de la climatisation Très vite, l'homme s'est demandé comment conserver ses aliments. Il s'est rendu compte qu’en l'hiver ses cueillettes et sa chasse se conservaient plus longtemps qu'en été. C'est ainsi qu'il comprit que le froid permettait de ralentir l'état de dégradation des aliments. Dans les pays froids, on creuse pour enfouir les aliments dans la neige. On creuse également des réservoirs pour conserver la glace le plus longtemps possible. Déjà dans l'Egypte ancienne, les liquides et les espaces étaient refroidis en profitant de la consommation de chaleur dans les processus d'évaporation. Plus précisément, l'eau était refroidie en la plaçant à l'intérieur de bocaux poreux exposés à la brise. Cet effet, similaire à celui d'une Gargoulette ou Cruchon (vase en terre poreux, avec un ventre bombé, une poignée circulaire au sommet, une bouche pour le remplir et une sortie pour boire), est basé sur le fait que l'eau est filtrée par la surface externe du cruchon (poreux) et s'évapore par diffusion massive, rafraîchissant son contenu. Sur le même principe, les pièces des maisons des nobles étaient également refroidies en plaçant des récipients d'une grande surface ouverts, remplis d'eau, lesquels étaient ventilés pour accélérer l'évaporation de l'eau et provoquer ainsi le refroidissement de leur environnement. Au XVIe siècle, le commerce de la glace prend un grand essor. La glace des étangs et cours d'eau était collectée pendant l'hiver et entreposée dans des édifices spécialement conçus qui sont appelés glacières. Elles utilisent le principe du thermos. Une glacière a une ouverture le plus souvent située au ras du sol et orientée au nord. Un tunnel descendant en pente douce mène à la réserve de glace proprement dite, un puits de forme circulaire assez profond. Elle est hermétiquement close et relativement bien protégée des variations thermiques. On y vient avec précaution prélever ce qui est nécessaire. 6 La glace des glaciers a été, également, longtemps exploitée comme matière première. Après l'arrivée des chemins de fer, l'industrie de la glace s'est développée pour approvisionner une bonne partie de l'Europe. Vers la fin des années 1880, partaient chaque jour du Col de la Forclaz 10 à 15 gros chariots transportant par la route jusqu'à Martigny entre 20'000 à 30'000 kilos de gros blocs de glace. Un train par semaine rejoignait les grandes villes françaises de Paris, Lyon et Marseille A la fin du 19° siècle, l'invention de machines pour la production artificielle de la glace provoquera la faillite de cette activité industrielle et la fin de l'exploitation de la glace naturelle. Pour produire de la glace, il faut obtenir du froid. Mais on ne fabrique pas vraiment du froid : en fait, on retire de la chaleur. Ainsi, le principe d'une machine de réfrigération est de prendre de la chaleur à l'endroit où l'on veut créer du froid, de transporter cette chaleur uploads/Geographie/ gec-180-chauffage-et-climatisation-pdf.pdf