Outil d'aide à la décision en efficacité énergétique des bâtiments du secteur tertiaire. Réalisé par Architecture et Climat, Faculté d'architecture, d'ingénierie architecturale, d'urbanisme (LOCI), site de Louvain-la-Neuve, Université catholique de Louvain, Belgique avec le soutien de la Wallonie.
Choix du type de compresseur Il existe de nombreuses technologies de conception des compresseurs. Techniques Pour découvrir ces diverses technologies, cliquez ici ! Pour aider à la sélection, il est possible de les regrouper par « familles » et d’en tirer leurs propriétés communes. On distingue les compresseurs par le mode de compression : Le compresseur volumétrique, où … Lire la suite
Les degrés-heures de refroidissement (xls) Ce tableur identifie les heures durant lesquelles il y a refroidissement de l’air pour atteindre la température de soufflage, sur base d’années types représentatives d’Uccle et Saint-Hubert. Cette donnée intervient par exemple dans le calcul de la consommation due au conditionnement d’air d’un bâtiment. Bilan thermique type d’un local en … Lire la suite
Les fluides frigorigènes ont un impact non négligeable sur l’environnement. Les réglementations outre le fait d’interdire l’utilisation de certains fluides imposent le contrôle de l’étanchéité des installations. Pour le repérage des fuites, on retrouve principalement deux méthodes : la méthode directe ; la méthode indirecte. Méthode directe Détecteur de fuite. Détecteur de fuite R22, R134A… … Lire la suite
Principes Les différents fluides frigorigènes ne sont pas égaux devant le froid. Certains ont une meilleure efficacité frigorifique que d’autres; c’est pourquoi il est important d’évaluer leurs différences. Coefficient de performance instantané COP Cycle frigorifique classique. L’effet frigorifique ou COP est défini par la relation suivante : COP = Puissance frigorifique / Puissance électrique absorbée Où … Lire la suite
Le grand retour du CO2 ? Le CO2 (R 744) revient à la charge ses derniers temps comme fluide frigorigène. Autrefois remplacé par les CFC, HCFC, HFC, il doit son retour : À son faible impact sur l’environnement (ODP = 0, GWP = 1) par rapport aux autres fluides frigorigènes utilisés actuellement (jusqu’à 3 800 fois moins d’impact sur l’environnement que les HFC). À … Lire la suite
Présentation des grandes familles Souvent on distingue 3 grandes familles de systèmes de climatisation en fonction du mode de transport de l’énergie frigorifique. Le rafraîchissement des locaux peut se faire : Par l’intermédiaire d’un réseau d’air, par l’intermédiaire d’un réseau d’eau froide ou d’eau glacée, par contact direct entre l’air à refroidir et l’évaporateur de la … Lire la suite
Le confort lié à la distribution de l’air et de la chaleur L’emplacement de l’unité intérieure conditionne fortement le confort des occupants. La difficulté est renforcée par le fait que le confort doit être assuré autant en mode « chauffage » qu’en mode « refroidissement ». Les mouvements de l’air dans les locaux sont conditionnés par la disposition des … Lire la suite
Quand opter pour un freechilling ? Le free-chilling consiste à refroidir l’eau glacée de l’installation frigorifique par « contact » avec l’air extérieur lorsque la température de celui-ci est suffisamment basse. Qu’est-ce qu’une installation adaptée au free-chilling ? Au départ, il faut que des besoins de froid soient prévus en hiver. L’intérêt est augmenté si les échangeurs … Lire la suite
Principe À l’état naturel, le sous-sol garde une température constante de l’ordre de 10 … 12 °C à partir d’une profondeur d’une dizaine de m. On peut donc logiquement imaginer que celui-ci puisse servir de source naturelle de froid. Il suffirait qu’un réseau véhiculant un fluide caloporteur le parcoure pour produire de l’eau à température adéquate … Lire la suite
Évolution des besoins selon les saisons Dès le stade de l’avant-projet, le profil thermique du bâtiment doit être évalué. Une analyse logique, intégrant les spécificités du programme (grand dégagement de chaleur intérieur ou non, large ouverture solaire ou non), permet déjà une première analyse. L’organigramme ci-dessous présente un canevas général pour aider à réaliser cet … Lire la suite
Principe de base Le principe est le suivant : si de l’air chaud et sec traverse un filet d’eau, il en provoque l’évaporation. La chaleur nécessaire à la vaporisation d’eau étant extraite de l’air. Celui-ci se refroidit. Par exemple, de l’air à 20°C, 30 % HR traversant un nuage d’eau voit sa température atteindre 12°C en se … Lire la suite
Principe de fonctionnement Les dispositifs à dessiccation (DEC : Desiccant Evaporative Cooling) sont des systèmes de déshydratation ou de refroidissement de l’air, utilisant de l’eau et une source de chaleur. Ce procédé repose sur le principe physique suivant : l’évaporation de la vapeur d’eau dans l’air sec réduit la température et augmente l’humidité absolue de … Lire la suite
Ventilation intensive mécanique ou naturelle ? On peut envisager un système de ventilation intensive entièrement mécanique. La consommation électrique des ventilateurs risque cependant de compenser l’économie réaliser sur la machine frigorifique. Sans parler de l’encombrement des conduites. Ce type de système est équivalent à une climatisation « tout air » de type VAV qui valoriserait au maximum … Lire la suite
Il est possible de comparer, pour un bâtiment donné, la consommation et le niveau de confort générés par différents niveaux d’équipements. Nous reprenons ci-dessous un extrait d’un vaste travail de simulation réalisé par l’ISSO aux Pays-Bas (les conditions de climat extérieur sont donc relativement comparables à ceux de nos régions). Voici les hypothèses de travail … Lire la suite
L’entièreté de l’énergie électrique consommée par l’éclairage artificiel est dissipée sous forme de chaleur dans l’ambiance intérieure, par rayonnement, convection ou conduction. De plus, dans les bâtiments thermiquement performants, les lampes qui émettent beaucoup d’infrarouge (IR), indépendamment des surconsommations électriques qu’elles engendrent, participent souvent aux risques de surchauffe. Calculs Pour établir le bilan thermique d’un … Lire la suite
Le stockage de glace dans les bacs à nodules – schéma 4 »» [1] [2] [3] [4] > schéma 4 : déstockage seul La machine frigorifique est arrêtée.
Le stockage de glace dans les bacs à nodules – schéma 3 »» [1] [2] [3] [4] > schéma 3 : déstockage et production directe La puissance frigorifique est inférieure à la puissance appelée par les batteries froides (en fin d’après-midi , par exemple). Les deux pompes sont en service et la vanne trois voies régule … Lire la suite
Le stockage de glace dans les bacs à nodules – schéma 2 »» [1] [2] [3] [4] > schéma 2 : stockage et production directe La puissance frigorifique est supérieure à la puissance appelée par les batteries froides (en début de journée, par exemple). La pompe de distribution P2 est en service et la vanne trois … Lire la suite
Le stockage de glace dans les bacs à nodules – schéma 1 »» [1] [2] [3] [4] 4 régimes de fonctionnement sont proposés : > schéma 1 : le stockage seul Le réseau de distribution n’est pas demandeur (la nuit, par exemple). La pompe de distribution P2 est arrêtée. La vanne trois voies est fermée. Le groupe frigorifique … Lire la suite
Le stockage de glace dans les bacs à faisceaux tubulaires – schéma 3 »» [1] [2] [3] > schéma 3 le circuit présenté au schéma 3 permet une autre solution : l’usage d’un réservoir à glace à la pression atmosphérique. L’échangeur intermédiaire permet la séparation du circuit de distribution sous pression du circuit du bac à … Lire la suite
Le stockage de glace dans les bacs à faisceaux tubulaires – schéma 2 »» [1] [2] [3] > schéma 2 le schéma 2 présente la phase de fonte de la glace. Un tel circuit permet à la fois le déstockage du réservoir et la production frigorifique instantanée. L’échangeur intermédiaire permet de séparer le circuit de … Lire la suite
Le stockage de glace dans les bacs à faisceaux tubulaires – schéma 1 »» [1] [2] [3] > schéma 1 Le schéma 1 présente la phase de prise en glace.
Quand opter pour un climatiseur individuel ? Un climatiseur paraît bien adapté lorsque l’on cherche un refroidissement localisé à peu de frais. Mais ce système présente d’importantes limites : il ne permet pas la maîtrise de l’humidité et risque de créer un inconfort lié au flux d’air froid. Ce dernier point s’explique comme suit : … Lire la suite
Généralités Précisons d’entrée de jeu que la consommation d’été est très variable d’un bâtiment à l’autre puisqu’elle est directement fonction de l’importance des vitrages, du niveau d’équipement intérieur, du système de climatisation, de la température de consigne,… À titre d’exemple : comment évaluer la consommation d’une salle de réunion si le profil d’occupation n’est pas … Lire la suite
L’installation frigorifique, vue de l’extérieur Dans les installations de climatisation, la machine frigorifique permet d’évacuer vers l’extérieur la chaleur excédentaire des locaux. En pratique, elle prépare de l’air froid ou de l’eau froide qui viendront compenser les apports de chaleur du soleil, des équipements de bureautique, des occupants,… de telle sorte que le bilan chaud-froid … Lire la suite
Fonctionnement Dans l’ensemble du fonctionnement d’une machine frigorifique, le détendeur module le débit de fluide réfrigérant à l’entrée de l’évaporateur. La différence de pression entre le condenseur et l’évaporateur nécessite d’insérer un dispositif « abaisseur de pression » dans le circuit. C’est le rôle du détendeur. Le fluide frigorigène se vaporise partiellement dans le détendeur pour abaisser … Lire la suite
Facture globale de l’hôpital Afin de pouvoir estimer l’importance de la climatisation des salles d’opération par rapport à la consommation globale d’un hôpital, il est nécessaire de se référer à quelques ratios. Consommations électriques Le graphe suivant montre la consommation moyenne électrique annuelle du secteur. (Source ICEDD). Dans le cas considéré, la consommation annuelle est … Lire la suite
Principe de base Le principe de base est simple Lorsque la température extérieure descend sous les 8 à 10 °C, on peut fabriquer de l’eau glacée sans utiliser le groupe frigorifique. L’eau est directement refroidie par l’air extérieur et la machine frigorifique est mise à l’arrêt. L’économie d’énergie est évidente ! La rentabilité du projet est … Lire la suite
Plan d’action Évaluer sa situation Évaluer Après l’analyse de la situation sur le terrain, la logique à suivre est basée sur le type de bruit. Repérer le type de bruit Soit le bruit est aérien Puisqu’il est produit par l’écoulement de l’air et les turbulences qui y sont liées, on peut envisager de réduire la … Lire la suite
Domaine d’application Les émetteurs convectifs sur boucle d’eau sont parmi les systèmes de refroidissement les plus fréquemment rencontrés. On rencontre aujourd’hui particulièrement 2 technologies : les ventilo-conveteurs et les poutres froides. On rencontre le ventilo-convecteur comme émetteur : Dans les installations de climatisation devant assurer à la fois des besoins de chaleur en hiver et des … Lire la suite
Analyse de la demande Quelles sont les spécificités d’une salle de spectacles ou de conférences ? Un grand volume unique > l’adéquation d’un traitement centralisé, Une présence nombreuse d’occupants > un besoin important d’air hygiénique, Une présence variable d’occupants > un besoin variable d’air hygiénique et un besoin de commander ce débit en fonction de la … Lire la suite
Solution 1 : réseau « tout air neuf » à un conduit, à débit d’air constant Le principe de base d’une installation « tout air » est double : fournir aux occupants de l’air neuf hygiénique et assurer le traitement thermique des locaux. L’air est donc préparé en centrale et distribué dans les différents locaux. Un tel système est bien adapté … Lire la suite
Choix entre les différentes technologies L’objectif est de fabriquer et de stocker l’énergie frigorifique avant son utilisation, par exemple la nuit. Deux types de technologie existent sur le marché : soit des réservoirs d’eau très froide, sortes d’énormes ballons « tampon », qui sont des réservoirs à « chaleur sensible« . Le bac constitue une réserve d’eau à 5°C, un tampon … Lire la suite
Principe de fonctionnement Un climatiseur de local est une machine frigorifique prévue pour extraire la chaleur des locaux et la rejeter à l’extérieur. Le fonctionnement d’un climatiseur est basé sur le changement de phase d’un fluide frigorigène : dans l’évaporateur, le fluide capte la chaleur dans l’air du local et s’évapore; dans le condenseur, le fluide … Lire la suite
Tout au plus pouvons-nous ici évoquer avec prudence les quelques critères principaux et ébaucher des solutions classiques, mais nullement « passe-partout ». Critères de choix technico-économiques Une concertation dès l’Avant-Projet Il serait prétentieux de prétendre énoncer en quelques lignes tous les critères constituants la démarche conceptuelle qui conduit au choix d’un système de climatisation d’un immeuble. La … Lire la suite
Préambule Évolution des approches de gestion de la surchauffe dans les bâtiments (2006-2025) Cette étude de cas, datant de 2006, présente une approche qui était alors novatrice pour traiter les problèmes de surchauffe dans un bâtiment de soins. Près de vingt ans plus tard, il est intéressant de contextualiser cette démarche dans le cadre des … Lire la suite
Principe de la machine à ab/adsorption Le principe consiste à pulvériser de l’eau en fines gouttelettes dans un récipient sous vide. Du fait de la basse pression, l’eau s’évapore. Pour cela elle a besoin d’une certaine quantité de chaleur qui est extraite de l’eau à rafraîchir, circulant dans un circuit à travers le récipient. Mais … Lire la suite
Principe Il s’agit d’un réservoir d’eau glacée, disposé sur le circuit d’eau glacée des installations de climatisation. Il permet d’accumuler du froid, particulièrement durant la nuit. On l’appelle encore « ballon d’eau glacée » ou « bâche d’eau glacée ». Il se dissocie de son « concurrent », le stockage par bac à glace, par le fait que la réserve de … Lire la suite
Préambule Avant d’aborder les différents règlements européens concernant les fluides frigorigènes présentés dans cet article, il est essentiel de comprendre le cadre réglementaire actuel et son évolution significative depuis la publication initiale de ce contenu. Évolution majeure en 2024 : Le 7 février 2024, l’Union européenne a adopté le règlement (UE) 2024/573, communément appelé « F-Gaz … Lire la suite
Recyclage de l’air extrait Privilégier le recyclage partiel de l’air extrait des locaux En hiver, on souhaite profiter de l’air extérieur pour alimenter le réseau d’air froid mais 65 % du temps, l’air extérieur est inférieur à 14°C et doit donc être réchauffé avant d’être pulsé dans les locaux. Il serait dommage, alors que l’on veut … Lire la suite
Principe de base Un local informatique fonctionne 24 h/24. Pour le refroidir, le groupe frigorifique tourne toute l’année, même en hiver… Or la température extérieure à Uccle est 3 550 heures par an inférieure à 8 °C, soit 40 % du temps ! Cette situation doit nous paraître aussi aberrante qu’une chaudière qui fonctionnerait au mois … Lire la suite
Vue synoptique La chaleur extraite par une machine frigorifique doit être évacuée vers l’extérieur. Le plus simple est de refroidir le fluide frigorigène avec l’air extérieur : Mais la puissance de refroidissement est parfois trop faible. On peut la renforcer grâce à l’évaporation d’eau supplémentaire (lorsque de l’eau s’évapore, la chaleur de la vaporisation est « pompée » sur … Lire la suite
Principe Une armoire de climatisation constitue en quelque sorte un « caisson de traitement d’air vertical » surtout lorsqu’elles constituent la seule demande du bâtiment. Elle s’installe généralement directement dans la pièce à climatiser. Typiquement, c’est la solution adoptée pour climatiser une salle informatique. En pratique, cette armoire métallique verticale peut regrouper tous les éléments nécessaires au … Lire la suite
Principe de fonctionnement Une machine frigorifique transfère de la chaleur extraite du bâtiment vers l’extérieur. Il semble dès lors logique de tenter de récupérer la chaleur sur le condenseur de la machine frigorifique. Fonctionnement du condenseur En principe, trois opérations successives se passent dans le condenseur de la machine frigorifique : Évolution des températures du fluide … Lire la suite
Unités extérieures d’un système à débit de réfrigérant variable. Pour connaître les caractéristiques technologiques et le fonctionnement d’un système DRV, cliquez ici. Quand opter pour un système à débit réfrigérant variable ? Si le bâtiment demande une grande souplesse dans la gestion des besoins de chaleur et de froid (basculements rapides entre des besoins de … Lire la suite
Consommation frigorifique de la climatisation des bureaux (Consommations en kWh/m² par an) Usage 250 j/an, 10 h/jour avec stores intérieurs Orientation façade Pouvoir frigorifique électrique W/m² (1) Température du thermostat en °C – 21 22 23 24 25 Nord 10 20 30 40 50 14,3 18,0 18,5 18,9 19,4 10,7 13,0 13,2 13,3 13,5 7,7 9,0 9,0 9,0 … Lire la suite
Une évaluation toujours complexe Si l’estimation de la consommation de chauffage d’un bâtiment est relativement aisée par la méthode des degrés-jours (en gros : plus il fait froid, plus l’installation consomme), l’estimation de la consommation du conditionnement d’air d’un bâtiment est nettement plus complexe ! Pourquoi ? La consommation est liée aux apports solaires du bâtiment : quel est … Lire la suite
Niveau de propreté particulaire et bactérienne de l’air En fonction de la zone, le traitement d’air doit répondre en tout ou en partie aux objectifs suivants : limiter la concentration dans l’air des particules, des virus et des bactéries, éliminer les gaz dangereux (gaz anesthésique, …) et explosifs, éviter les contaminations entre différentes zones (contaminations croisées). … Lire la suite
Principe Les particularités des locaux intérieurs sont de ne pas avoir de parois en contact avec l’extérieur et donc pas de déperditions en hiver, pas plus que d’apports solaires en été, d’être en permanence en demande de refroidissement puisque les occupants et les équipements internes (dont l’éclairage) génèrent une chaleur qui ne peut s’échapper naturellement : … Lire la suite
Préambule Bien que cet article se concentre sur les stratégies de rafraîchissement, il est intrinsèquement lié à la thématique de la chaleur décarbonée. Dans une approche globale de la performance énergétique des bâtiments, la gestion du confort d’été est aussi cruciale que celle du chauffage en hiver. Les solutions présentées ici, telles que le geocooling … Lire la suite
Principe de fonctionnement Pourquoi une variation du débit ? Situons-nous en été. Comment répondre aux variations de charge d’un local ? Que se passe-t-il lorsque le soleil perce enfin l’épaisse couche nuageuse et fait monter la température ? Un système de conditionnement d’air « classique » délivre un air plus froid (de 20°, l’air passe à 16°C, par exemple). Le … Lire la suite
Groupe de production d’eau glacée à condensation à air. Objectifs de la récupération Objectif prioritaire : transférer la chaleur extraite du bâtiment vers le préchauffage de l’air neuf Suite à l’isolation des bâtiments et à la chaleur interne (éclairage, bureautique, …), la température d’équilibre d’un bâtiment d’aujourd’hui se situe autour des 10°C extérieurs. Autrement dit, au-dessus … Lire la suite
Préalable Nous nous proposons de réaliser le bilan annuel d’une installation de climatisation en « tout air », en prenant l’exemple d’une salle d’opération d’un hôpital. Nous mettons en parallèle un système avec et sans recyclage de l’air intérieur pour effectuer la comparaison des bilans dans les deux cas. Pour maintenir le confort de l’occupant et la … Lire la suite
Zones à risque de contamination faible Dans les zones à risques 1 (voir norme NF S90-351) , c’est-à-dire concrètement sans risque d’aérobiocontamination (chambre sans risque d’infection, certaines consultations, radiologie, hémodyalise, ergothérapie, locaux administratifs, pharmacie, …), la ventilation se traite sans exigence particulière en terme de filtration et de pression. Dans ces zones on fait en … Lire la suite
Analyse de la performance du bâtiment Pourquoi analyser d’abord le bâtiment ? Imaginons un seau d’eau percé dont on demande de maintenir en permanence le niveau d’eau : le premier réflexe consistera à boucher les trous ! De même en conditionnement d’air, une installation efficace, c’est d’abord un bâtiment efficace ! Si l’éclairage est éteint, la climatisation devra … Lire la suite
Objectif de l’analyse Aujourd’hui, suite à l’isolation des parois et au placement de vitrages performants, le profil de la demande des bâtiments tertiaires a totalement évolué. Les besoins de chauffage sont devenus très faibles, et plus de la moitié de ces besoins est générée par le chauffage de l’air neuf hygiénique. Une régulation des débits … Lire la suite
Préalable L’année climatique type caractérise le climat qu’il fait dans une région bien particulière (par exemple à Uccle). Les températures et les humidités moyennes sont collectées heure par heure et ce pendant plusieurs années. Chaque point heure donne la température et l’humidité moyenne. Sur base des points heures climatiques, il est intéressant de déterminer comment … Lire la suite
Poutre dynamique, à gauche, et poutre statique, à droite. Principe de fonctionnement La poutre froide convective se présente sous la forme d’un échangeur de grande longueur. Il est placé nu ou habillé pour être intégré à un faux plafond. Les poutres sont parcourues par de l’eau qui varie entre 15 et 19°C selon les besoins … Lire la suite
Adopter une température de pulsion de l’air neuf qui ne « casse » pas l’énergie A priori, on peut penser que la température de pulsion de l’air neuf devrait être neutre dans le bilan thermique du local et ne pas interférer avec la régulation des ventilos. On rencontre ainsi une pulsion proche des 21°C toute l’année. Effectivement, … Lire la suite
Principe Le principe de base consiste à intégrer des tuyauteries dans la dalle de chaque étage, parcourues par de l’eau froide. Cette technique est réversible, les conduites peuvent être parcourues par de l’eau chaude en hiver (non conseillé). On retrouve différente dénomination pour ce principe : concrete core activation, active slab, slab cooling, thermal active … Lire la suite
Principe On traite ici des locaux annexes où l’on entasse des équipements à fort dégagement calorifique et sensibles à la température ambiante et parfois à l’humidité tels que : les armoires électroniques de commandes et de calculs pour les appareils médicaux de radiologie (scanner, RMN, angiographie, …), les congélateurs (- 30, – 40, – 86°C) des laboratoires, les … Lire la suite
Principe de fonctionnement Une machine frigorifique transfère de la chaleur extraite du bâtiment vers l’extérieur. Il semble dès lors logique de tenter de récupérer la chaleur sur le condenseur de la machine frigorifique. Fonctionnement du condenseur En principe, trois opérations successives se passent dans le condenseur de la machine frigorifique : Évolution des températures du fluide … Lire la suite
Principe Il s’agit d’un réservoir de glace, disposé en parallèle ou en série avec le circuit d’eau glacée des installations de climatisation. Il permet d’accumuler du froid, particulièrement durant la nuit. Il se dissocie de son « concurrent », le ballon d’eau glacée, par le fait que la réserve de froid profite de la chaleur latente de … Lire la suite
En hiver La consigne de température résulte d’un compromis entre confort optimum et consommation minimale ! Chaque degré épargné sur la saison de chauffe entraîne une diminution de 8 % (minimum) de la facture chauffage du bâtiment. Mais le confort doit être atteint. En hiver, dans les bureaux, une température opérative de 20°C est requise. Puisque celle-ci … Lire la suite
Critères de choix généraux Il faut évacuer la chaleur du réfrigérant vers l’air ambiant. On distingue deux techniques : soit refroidir directement le fluide frigorigène par l’air : c’est le rôle du condenseur à air, soit refroidir le fluide frigorigène par de l’eau : la machine frigorifique sera équipée par un condenseur à eau. Mais cette eau … Lire la suite
Principe de fonctionnement Le ventilo-convecteur est au radiateur, ce que le mix-soup est au presse purée ! Cela va plus vite mais cela fait du bruit… ! Plus sérieusement, Un radiateur traditionnel est alimenté par une eau à …50°…70°… dans une ambiance à 21°. L’échange de chaleur s’effectue facilement grâce à un tel écart de température. Mais … Lire la suite
Préambule L’étude de cas du Centre Hospitalier du Bois de l’Abbaye, réalisée en 2004, a été pionnière dans la démonstration des bénéfices du free-cooling et de la récupération de chaleur. Vingt ans plus tard, ces principes restent d’une pertinence absolue, mais les technologies, les réglementations et les enjeux énergétiques ont connu une transformation radicale. Ce … Lire la suite
Domaine d’application Les plafonds rayonnants froids font partie des équipements de refroidissement des locaux. Généralement, de l’eau froide à + 15°C circule au dessus du faux plafond (par ex, serpentins d’eau fixés au dessus de la plaque métallique du faux plafond). Les occupants recevront une composante de rayonnement froid (en réalité, ils émettront de la … Lire la suite
Analyse de la demande La spécificité des chambres d’hôtel ou d’hôpital apparaît comme suit : un découpage en nombreux locaux indépendants, une demande très variable entre les locaux, suite à une occupation variable et à une localisation sur des façades différentes, le souhait de l’occupant de pouvoir intervenir sur la consigne intérieure, le souci du gérant … Lire la suite
Registre sur la prise d’air neuf et régulateur du débit de gaine. Principe Un taux d’air neuf minimum est requis pour assurer l’air hygiénique aux occupants. Mais ce débit d’air est coûteux, tout d’abord en chauffage et en refroidissement de l’air extérieur ! Par exemple, voici un extrait de l’analyse du coût du traitement d’air … Lire la suite
Principe du bilan Comparons deux installations de climatisation équipées de ventilos-convecteurs. La différence principale réside dans le choix des températures du régime d’eau glacée : si la boucle d’eau fonctionne sous plus haute température, le COP de la machine frigorifique s’en trouvera amélioré et la condensation de l’humidité de l’air sera diminuée. Le coût d’exploitation en … Lire la suite
Il existe différents types de fluides frigorigènes sur le marché. En voici les critères de choix : L’impact environnemental Reprenons différents fluides en fonction de leur impact environnemental dans le tableau ci-dessous. Ce tableau met bien en évidence le fait que les HFC sont en sursis comme le prévoit la réglementation européenne (règlementation dite F-gaz). Celle-ci … Lire la suite
L’impact environnemental Depuis quelques décennies, l’impact des fluides frigorigènes sur l’environnement est devenu un enjeu majeur. En effet, de par la présence de fuites au niveau du circuit frigorifique, la responsabilité de ces fluides dans la destruction de la couche d’ozone et l’augmentation de l’effet de serre n’est plus à démontrer. Trou d’ozone au pôle … Lire la suite
Dans les années 70, pour gérer les particularités locales on a développé un réseau « tout air » double conduit (un d’air chaud et un d’air froid), avec boîte de mélange à l’entrée des locaux : quel coût d’investissement et quel gaspillage énergétique (on « détruit » l’énergie produite lors du mélange) ! Il s’agit donc là d’une technique … Lire la suite
Organiser un balayage nocturne Le free cooling naturel Dans un bâtiment existant, le free cooling peut se faire au moyen d’une ventilation naturelle, par de grandes ouvertures en façades, c’est-à-dire a priori, par les fenêtres (on imagine mal de percer des ouvertures dans la façade et les planchers). Ventilation naturelle individuelle de chaque locaux. Ventilation … Lire la suite
L’efficacité de la production frigorifique Un indice de mesure d’efficacité : le COP De l’analyse du fonctionnement thermodynamique de la machine frigorifique, on déduit son efficacité énergétique. C’est le rapport entre la quantité de chaleur absorbée par l’évaporateur et la quantité d’énergie électrique totale absorbée par l’installation, soit principalement le compresseur mais également les équipements annexes … Lire la suite
Préambule L’Avenir du Confort Thermique au-delà de la Climatisation Traditionnelle Introduction : Un Paradigme en Mutation L’étude de cas de l’hôpital des Fagnes de Chimay, réalisée en 2007, offrait une analyse comparative rigoureuse des solutions de climatisation pour des locaux aveugles à forte charge interne. À l’époque, la conclusion privilégiait un groupe de traitement d’air … Lire la suite
Limiter le surdimensionnement On connaît le besoin de limiter la puissance d’une installation. Parole d’un installateur : « aucun système de climatisation ne peut apporter le confort si la puissance frigorifique spécifique est élevée ». Mais on ne reviendra pas ici sur cette nécessité de limiter le besoin de froid (limitation des surfaces vitrées, placement de protections … Lire la suite
Principe de fonctionnement Le système de conditionnement d’air « tout air, à débit constant, mono-gaine » est un système où l’air est préparé (chauffé, refroidi, humidifié,…) en centrale dans un caisson de traitement d’air, puis envoyé par un réseau de gaines vers le/les locaux. En voici un exemple, appliqué à une zone : Il constitue une branche … Lire la suite
Caisson de traitement d’air Repérer le problème Projet à étudier Rentabilité Si l’apport d’air neuf est intégré dans le système de climatisation, parcourir les critères repris à l’audit rapide de la ventilation et tout particulièrement le ratio d’air neuf par personne effectif et la régulation de l’air neuf en fonction des besoins. Gérer le débit … Lire la suite
Diminution du débit d’air neuf Moduler le débit d’air neuf en fonction de la présence des occupants et/ou de la température de l’air extérieur Si le système dispose d’un recyclage de l’air extrait, il est possible de commander l’ouverture du registre d’air neuf en fonction de la présence effective des occupants : sonde de présence, sonde … Lire la suite
Choix entre les différentes technologies L’objectif est de fabriquer et de stocker l’énergie frigorifique avant son utilisation, par exemple la nuit. Deux types de technologie existent sur le marché : soit des réservoirs d’eau très froide, sortes d’énormes ballons « tampon », qui sont des réservoirs à « chaleur sensible« . Le bac constitue une réserve d’eau à 5°C, un tampon … Lire la suite
L’apport des occupants L’homme apporte chaleur sensible (par notre corps à 37°C) et chaleur latente (par notre production de vapeur d’eau en respiration et transpiration). Ces valeurs varient en fonction de la température ambiante. En hiver, l’occupant d’un bureau à 22°C fournit 85 Watts de chaleur gratuite au local. Par ailleurs, il disperse 47 grammes … Lire la suite
Introduction Si les apports solaires sont à l’origine de la surchauffe, il faut se demander, avant de climatiser si le placement de protections solaires sur les baies vitrées ne permettrait pas de résoudre le problème de façon plus économe. Voici les résultats d’une simulation du comportement d’un bureau standard. On y a comparé les coûts … Lire la suite
Comprendre l’évolution thermique des bâtiments aujourd’hui Un inconfort d’été trop important La climatisation d’un immeuble entraîne des coûts d’exploitation 3 à 4 fois plus importants que le simple chauffage traditionnel des locaux, suite à l’énergie frigorifique demandée mais aussi à l’importance des consommations liées au transport de l’air (ventilateurs). C’est ce qui ressort d’un vaste travail … Lire la suite
Machine frigorifique Température d’eau glacée Mesure / lecture de la température par thermomètre digital. Si possible, l’augmentation du point de consigne augmente le rendement. Mesure prise à l’emplacement du thermomètre à aiguille dont la précision est parfois sujette à caution… Régime d’eau glacée Mesure des températures de départ et de retour de l’eau glacée, par thermomètre … Lire la suite
Les principes à suivre Les projets d’amélioration peuvent poursuivre plusieurs objectifs : réduire la consommation d’énergie, limiter la pointe de puissance quart-horaire, améliorer la maintenance de l’installation. Objectif 1 : réduire la consommation d’énergie de l’installation frigorifique Prenons l’exemple d’une installation où l’évaporateur refroidit la boucle d’eau glacée alimentant les ventilo-convecteurs. Il est possible d’envisager 3 niveaux d’intervention : … Lire la suite
Préalable On prend ici un comme exemple le milieu hospitalier pour effectuer cette comparaison. Plus spécifiquement, on considère un local technique de commande, de calcul et de régulation d’un scanner se trouvant dans le local adjacent. Il pourrait tout aussi bien s’agir d’un local central de laboratoire regroupant des congélateurs, d’une banque de sang au bloc … Lire la suite
L’emplacement du thermostat d’ambiance La température ambiante du local conditionné est régulée au moyen d’un thermostat d’ambiance agissant sur le fonctionnement du compresseur. Le ventilateur de soufflage est soit commandé en même temps que le compresseur, soit fonctionne en continu. Ce deuxième mode de fonctionnement est plus favorable au confort car il entretient un brassage … Lire la suite
Quand opter pour un système tout air ? Bien que l’air ne soit pas le mode de transfert de chaleur le plus efficace (faible capacité calorifique, faible efficacité des ventilateurs), il peut s’avérer intéressant de choisir un refroidissement par air lorsque les débits thermiques nécessaires sont proches de ceux requis pour la ventilation hygiénique. Cela … Lire la suite
Limiter l’humidification en hiver Le besoin d’humidifier est lié à l’apport d’air neuf hygiénique en hiver : l’air extérieur froid, une fois réchauffé, est un air sec. Généralement, pour assurer un bon confort thermique, il est recommandé de porter l’air à un taux d’humidité relative minimum de 40 %. Cette humidification est énergétiquement coûteuse. À titre d’exemple, … Lire la suite
Dalle active ou plafond froid ? Inertie, puissance et free chilling Il existe deux technologies d’émetteurs « froids » basés sur un échange par rayonnement : les plafonds froids et les dalles actives. Clairement, la puissance émise par une dalle froide active est faible par rapport à celle d’un plafond froid traditionnel (de l’ordre de moitié). Elle … Lire la suite
Les différentes règlementations ont peu à peu interdit l’utilisation des fluides frigorigènes de type CFC et HCFC (même recyclés). Le passage vers un HFC (hydrofluorocarbures) peut être assez couteux et implique généralement un changement de certains composants de l’installation (compresseur et détendeur notamment), ainsi qu’un changement de toute l’huile contenue dans l’installation. On recommande donc … Lire la suite
Destruction d’énergie (« chaud » et « froid » simultanés) Le plus gros gaspillage d’énergie (électricité et combustible) que l’on puisse faire en climatisation consiste à laisser fonctionner ensemble le chauffage et la climatisation en période d’été (chauffage inutile) ou en hiver (réfrigération inutile). Il faut donc toujours réfléchir sur une installation de climatisation en n’oubliant pas qu’il y … Lire la suite
Groupe de production d’eau glacée à condensation à air. Objectifs de la récupération Objectif prioritaire : transférer la chaleur extraite du bâtiment vers le préchauffage de l’air neuf Suite à l’isolation des bâtiments et à la chaleur interne (éclairage, bureautique, …), la température d’équilibre d’un bâtiment d’aujourd’hui se situe autour des 10°C extérieurs. Autrement dit, au-dessus … Lire la suite
Principe de fonctionnement Remarque : nous avons repris la terminologie française DRV (Débit de Réfrigérant Variable) mais ce type d’appareil est aussi appelé « VRV » (Variable Refrigerant Volume) ou « VRF » (Variable Réfrigérant Flow) selon les constructeurs. Concevoir Pour en savoir plus sur le choix d’un tel système ! Fonctionnement en froid seul On connaissait le … Lire la suite
Il s’agit là d’une technique qui n’est plus guère utilisée aujourd’hui, mais qui pourrait toujours être rencontrée notamment dans des immeubles de bureaux anciens. Principe L’éjecto-convecteur est le frère du ventilo-convecteur ! Comme lui, il suppose deux réseaux distincts un réseau d’eau pour apporter chaleur et froid au local, un réseau d’air pour assurer la pulsion … Lire la suite
Compresseur à pistons Compresseurs à pistons, construction ouverte Dans ce groupe de compresseurs, le moteur et le compresseur ne sont pas dans le même logement. L’arbre d’entraînement (vilebrequin) émerge du carter du compresseur. On peut y raccorder un moteur électrique, diesel ou à gaz. L’association se fait soit par un manchon d’accouplement, soit par une … Lire la suite
La température des produits surgelés doit être contrôlée et, dans certains cas, enregistrée, conformément au Règlement européen (CE) n° 37/2005, qui précise les exigences relatives au contrôle des températures dans les moyens de transport, les locaux d’entreposage et de stockage des aliments surgelés destinés à l’alimentation humaine. En complément, l’Arrêté ministériel du 28 janvier 1993, … Lire la suite
La régulation « tout ou rien » par marche / arrêt du compresseur Appliquons le principe d’une régulation par « tout ou rien » à une machine frigorifique. Le thermostat d’ambiance agit directement sur l’alimentation du compresseur. En général, il agit en parallèle sur l’électrovanne placée sur la ligne liquide. Les pressostats de sécurité (pressostats HP et BP) peuvent … Lire la suite