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CONDITIONNEMENT CONDITIONNEMENT D’AIR D’AIR ISSATS Octobre 2009 ISSATS Octobre

CONDITIONNEMENT CONDITIONNEMENT D’AIR D’AIR ISSATS Octobre 2009 ISSATS Octobre 2009 Ministère de l'Enseignement Supérieur, de la Recherche Scientifique et de la Technologie Université de Sousse Institut Supérieur des Sciences Appliquées et de Technologie de Sousse INTRODUCTION GENERALE INTRODUCTION GENERALE Le maintient des conditions d’ambiance d’un local a pour plusieurs buts : Satisfaire les exigences de confort d’occupation ; Satisfaire les exigences d’un procédé de fabrication ou d’un laboratoire ; Assurer la conservation des bâtiments, l’humidité et le froid dégradant rapidement les murs et toitures. Le traitement de l’air ne se limite pas au maintient d’une température ambiante. Beaucoup d’autres facteurs peuvent être pris en compte tels que l’hygrométrie, la qualité de l’air, le niveau sonore, la précision et la stabilité des paramètres, l’esthétique, la diffusion de l’air… Il fait appel à des nombreuses technologies et requiert les connaissances de spécialistes aussi différentes que la thermique, l’hydraulique, l’automatique, la régulation, la métrologie. Conditionnement d’air Le conditionnement d’air représente l’ensemble des traitements appliqués à l’air ambiant pour obtenir des caractéristiques précises de température et d’hygrométrie liées:  à I’activité  à un process  aux conditions de conservation des produits entreposés. Les domaines d’application sont vastes. Le conditionnement d’air s’applique :  l'industrie de précision (micro électronique, avionique, optique horlogerie, automobile, peinture, chimie fine...) ;  à la biologie (agro alimentaire, pharmacie, domaine hospitalier…)  aux laboratoires (recherche, mesure...)  aux process (séchage, déshumidification de piscine …)  aux locaux particuliers (téléphonie, ordinateurs...), Nous allons aborder les particularités des principales applications du conditionnement d’air. Industrie de précision La température et l’humidité sont rigoureusement contrôlées. La stabilité et la précision demandées dépendent du type de fabrication. L’industriel connaît bien les exigences pour chaque fabrication. Pour le matériel miniature (électronique, disques...) les poussières peuvent créer un défaut de fabrication. II faux donc des salles à empoussièrement contrôlé appelées salles grises ou salles blanches selon le nombre toléré de particules de poussières par m3 d’air. Biologie La température dépend du produit fabriqué (exemple 12 °C pour le traitement de la viande). L’humidité peut être élevée (80 % d’humidité relative) pour éviter le dessèchement du produit ou basse (20 % d’humidité relative) pour la fabrication de produit avide d’humidité (poudres, cachets effervescents...). Laboratoires Selon le type de laboratoire, les exigences différent. Les précisions des conditions d'ambiance sont sévères notamment dans les laboratoires de mesures. Les variations autorisées doivent rester dans un domaine étroit :  température inférieure a ± 0,5 K  humidité relative inférieure ± 5%. L’empoussièrement et la contamination sont parfois contrôlés (dans certains laboratoires de recherche). Séchage Le séchage nécessite l'évacuation de l’humidité du produit vers l'extérieur. La centrale de traitement d'air utilise la batterie froide pour déshumidifier l'air. La sélection s'effectue sur la quantité d’eau évacuer. La température maintenue dépend du type de produit : fromages, saucisson 10 a 12 °C peaux (pour le cuir) 30 a 50 °C bois : variable selon les essences et phase de séchage. Piscines Dans une piscine, une forte quantité d’eau s'évapore de la surface du bassin, sur les plages, sur la peau des baigneurs. La température de l’air est maintenue autour de 27°C et celle de l'eau a 25°C. Dans les piscines dites médicales ou les bassins pour bébés nageurs, l'air est à une température de l’ordre de 30 à 35 °C et l’eau est 29 à 37 °C, L'humidité relative se situe vers 65 %. La centrale de traitement d'air sert a déshumidifier mais aussi à renouveler l’air pour éliminer les polluants dus à la respiration des baigneurs et à l’évaporation des produits de traitement de l’eau. Locaux à forts apports internes de chaleur Dans les locaux ayant une forte concentration de matériel électronique (autocommutateurs de téléphone, ordinateurs....) de puissantes machines, de fours, etc., le dégagement de chaleur est important. II est impératif de traiter l’air afin d’éviter la dérive de température qui détériorerait certains composants. Une centrale de traitement d'air spécifique est généralement prévue ; la demande de froid est toujours présente même pendant la période hivernale. LEGISLATION ET REGLEMENTATION LEGISLATION ET REGLEMENTATION La climatisation est devenue un secteur consommateur d’énergie. En Tunisie, par exemple, le pic de consommation de l’électricité est observé en été : saison de climatisation. C’est pour cela que ce secteur est soumis à une législation et à des normes qui auront pour effet de diminuer cette consommation énergétique. Une telle diminution aura certes sur l’environnement : Effet de serre Outre les normes concernant les appareils, leur consommation électrique et le recyclage des matériaux qui les composent, la législation évolue pour mieux appliquer les protocoles de Montréal (protection de la couche d’ozone, qui a justifie l’interdiction de certains gaz, 1990) et de Kyoto (1997). Dans le but de limiter la dépense d’énergie dans le secteur de climatisation, différents textes réglementaires qui exigent des normes lors de la construction du bâtiment ont été adoptés. Les plus utilisés sont : La réglementation thermique 2000 (RT 2000) pour la communauté Européenne La réglementation thermique 2005 (RT 2005) pour la communauté Européenne ASHRAE : American Society of Heating, refrigerating and Air-Conditioning Engineers) pour les Etats Unis et le Canada La réglementation thermique 2008 pour la Tunisie La RT 2000 concerne les bâtiments neufs et les extensions neuves, elle exige : Réduire les émissions des gaz à effet de serre. Réduire la consommation d’énergie de 20% par rapport à la fin des années 80. Travailler sur la rupture des ponts thermique (déperditions linéiques et ponctuelles) qui peuvent représenter dans certain cas 40% des déperditions par les parois. Les nouveautés de la RT 2005 La prise en compte de l’orientation de la maison : 40% au vitrage au sud L’incitation aux chaudières à condensation, chauffe-eaux solaires, VMC à hygro-régulation …. Un renforcement annoncé des exigences d’isolation de : 10% sur les parois, les portes et les fenêtres extérieures 20% sur les ponts thermiques, en particulier sur les liaisons entre les planchers des étages et les murs extérieurs. Les avantages acquis par l’application de la réglementation sont : des économies d’énergie de chauffage et de refroidissement, qui permettraient d’amortir rapidement le surcoût de l’investissement; une réduction des émissions de gaz à effet de serre; une économie sur le coût de l’installation puisque les puissances à installer seront moins importantes; une meilleure qualité de confort thermique; une durée de vie plus grande des bâtiments; LES DIFFERENTS SYSTEMES DE LES DIFFERENTS SYSTEMES DE CLIMATISATION CLIMATISATION Le choix d’un système de climatisation, nécessite la compréhension de son fonctionnement, ainsi que ces avantages et ces inconvénients par rapport aux autres systèmes. Dans la vie quotidienne, nous distinguons plusieurs types de systèmes : Les systèmes individuels. Le système de distribution aéraulique (CTA). Le système de distribution hydraulique (pompe à chaleur). Le système DRV. 1- LES SYSTEMES INDIVIDUELS Les systèmes individuels, sont les unités (de chauffage ou de refroidissement) qu’on place dans chaque local. Cette unité va assurer le besoin thermique du local d’une manière autonome, indépendant des locaux voisins. Pour les systèmes individuels, on distingue : Les armoires de climatisation. Les monoblocs. Les Split-systèmes A- Les armoires de climatisation Une armoire de climatisation constitue en quelque sorte un caisson de traitement d’air. Elle s’installe directement dans la pièce à climatiser. En pratique, il s’agit d’une armoire métallique verticale qui peut regrouper tous les éléments nécessaires au traitement de l’air. Un filtre. Une batterie froide. Une batterie chaude. Un humidificateur. Un ventilateur centrifuge. Le condenseur à air séparé Le condenseur à air intégré à l'armoire La tour de refroidissement ouverte B- Les monoblocs Le climatiseur monobloc est un appareil de puissance réduite qui est principalement utilisé pour les pièces de volume réduit de 10 à 30 m3. On distingue deux types de climatiseurs monoblocs : Transportables : climatiseurs mobiles. Fixes : climatiseur de fenêtre « windows » C- Les split-systèmes Le split-système signifie climatiseur à éléments séparés (l’unité de condensation est séparée de l’unité d’évaporation. Avec un split, l’évaporateur est souvent situé dans le local à traiter, tandis que le condenseur et le compresseur sont situés à l’extérieur, ce qui permet de diminuer le bruit. Lorsque le split est utilisé en mode chauffage, l’évaporateur et le condenseur permutent leurs rôles. Les avantages des climatiseurs type Split La technique Split avec deux unités indépendantes permet d’éviter le retour des calories par dépression de la pièce ce qui permet d’obtenir de meilleurs rendements La partie bruyante de l’installation est écartée à l’extérieur. Il est donc possible de climatiser sans nuisance sonore. L’installation est durable et stable L’entretien est simple, puisqu’il suffit de changer ou de laver les filtres à air et nettoyer régulièrement l’unité extérieure. Les inconvénients des climatiseurs type Split Les split sont plus cher que les autres systèmes de climatisations individuelles. L’installation d’un climatiseur type split nécessite l’intervention d’un professionnel du froid. 2- LE SYSTEME DE DISTRIBUTION AERAULIQUE (CTA) Le système de climatisation aéraulique, est un système avec lequel le milieu cible est traité par l’apport d’un débit d’air préparé dans une unité qui se compose : d’un générateur de chaleur ou de froid (pompe à chaleur) d’une centrale de traitement d’air uploads/Industriel/ cours-master-climatisation.pdf