2.4. Installations de climatisation complète

Les installations de climatisation ont pour fonction de maintenir à un niveau constant la température et l'humidité de l'air dans des limites données

En règle générale, elles contiennent des dispositifs pour les quatre méthodes thermodynamiques de traitement de l'air : chauffer, refroidir, humidifier, déshumidifier  

La déshumidification se fait par la régulation de l'air extérieur ou par le refroidissement. La fonction et la structure d'une installation avec déshumidification sont comparables à celles décrites plus haut, à la différence qu'une batterie chaude est ici nécessaire La température du fluide réfrigérant doit être inférieure au point de rosée de l'air (voir chapitre 2 5 3 ; diagramme h, x)

On déshumidifie p.ex. dans les piscines, la déshumidification devant toujours être combinée avec une pompe à chaleur. La chaleur récupérée est utilisée pour le préchauffage de l'air soufflé ainsi que pour la production d'eau chaude pour les douches.

2.4.1 Vue d'ensemble des systèmes de ventilation et de climatisation  

2.4.2 Systèmes/ installations de climatisation

Installations tout air mono-gaine

Les installations à une zone d'un débit constant amènent à tous les locaux un air de même température et de même humidité. Les locaux ne peuvent être climatisés individuellement.  

Application :

L'installation de climatisation à une zone est destinée à de grands locaux tels que les cinémas, les théâtres, les salles, l'informatique ou les zones intérieures de bâtiments de grands bureaux.

Les installations à plusieurs zones permettent par contre une adaptation individuelle aux conditions climatiques dans plusieurs locaux ou zones de bâtiments. L'air est prétraité centralement et traité localement ensuite. On distingue des systèmes avec des:

Batteries chaudes terminales:

Peuvent être installées dans la centrale sur la sortie de la gaine de zone en amont des locaux correspondants.

Outre les batteries chaudes terminales, les zones peuvent être également équipées de batteries froides ou d'une humidification supplémentaire.  

Registres inverseurs:

L'air pré-conditionné est réparti dans la centrale sur une gaine chaude et une gaine froide. La température de l'air soufflé peut être réglée par zone au moyen d'une commande de registre.

Application d'installations de plusieurs zones

- Sous-division en zones selon l'exposition

- Sous-division des locaux ou groupes de locaux  selon les différentes charges frigorifiques ou calorifiques.  

Les systèmes à volume d'air variable (VAV) compensent les différentes charges frigorifiques des locaux en modifiant le débit soufflé au moyen d'un régulateur de débit. S'il fait trop chaud dans le local, le débit est augmenté, s'il fait trop froid, il est diminué. La température d'air soufflé est adaptée à celle de l'air extérieur. Pour les locaux à chaleur variable, p.ex. dans les zones extérieures, le système doit être complété par un chauffage statique aux charges thermiques. En hiver la température de l'air soufflé peut être rehaussée.  

Application :

Surtout pour les bâtiments ayant une grande charge frigorifique tels que les grands magasins, les banques ou les immeubles de bureaux.

Installations tout air à double gaine

Dans l'installation à double gaine, l'air est prétraité puis réparti sur une gaine d'air chaud et d'air froid. Les masses d'air chaud et froid arrivent par des gaines à haute pression aux boîtes de mélange individuelles. C'est là qu'est réglé le rapport air chaud/air froid en fonction de la température ambiante souhaitée.

Exemples d'application :

Immeubles de bureaux, hôtels, zones externes de grands bureaux, immeubles de laboratoires.

Installations air eau

Dans les installations primaires à haute pression (appelées aussi installations à induction) seul l'air extérieur nécessaire pour obtenir le taux d'air extérieur réglementaire (=air primaire) est prétraité au niveau central. Pour chaque sortie d'air, il y a des récupérateurs de chaleur, qui sont parcourus par de l'eau chaude ou froide en fonction des besoins L'air primaire passe très rapidement à travers les injecteurs et entraîne l'air ambiant ( =air secondaire). Cet air secondaire passe à travers les récupérateurs de chaleur, où il est réchauffé ou refroidi

On distingue les appareils à induction réglés par des vannes et ceux commandés avec des registres. Le nombre de tuyaux introduit la différenciation suivante:

- Système à bitube : dans une conduite de départ ou de retour, de l'eau chaude ou froide (système d'inversion d'action) ou seulement de l'eau chaude circule en fonction des besoins.

- Systèmes à trois tubes : le départ est séparé pour  l'eau chaude et froide, le retour est commun

- Systèmes à quatre tubes : le départ et le retour  sont séparés pour l'eau chaude et froide.

Les appareils réglés par registres nécessitent quatre tubes et deux récupérateurs de chaleur.

Exemples d'applications .

Bâtiments comportant de nombreux locaux avec beaucoup de zones externes tels que les immeubles de bureaux, les hôtels de luxe, les bâtiments avec une séparation flexible des locaux.

Dans les installations de ventilo-convecteurs, chaque appareil est équipé d'un ventilateur. Le récupérateur de chaleur est alimente, comme pour les installations à induction, par un système à deux, trois ou quatre tubes. Trois méthodes sont possibles pour l'apport d'air extérieur :

- Aspiration de l'air extérieur par une ouverture  dans la cloison extérieure

- L'air extérieur est prétraité au niveau central et directement amené aux appareils comme pour les installations à induction

- Apport de l'air extérieur directement par l'intermédiaire d'une installation centrale dans les locaux.

Chaque appareil peut être arrêté si le local n'est pas occupé. De plus, le ventilateur permet un réchauffage ou un refroidissement accéléré.

En contrepartie, les dépenses de maintenance sont plus lourdes.

Application

Bâtiments comportant de nombreuses pièces dont le taux d'occupation varie, par exemple les hôtels. Sinon comme pour les installations d'air primaire.

Appareils de climatisation de fenêtre ou armoires de climatisation

Ils servent essentiellement au refroidissement de locaux individuels. Pour les armoires, des ouvertures dans la façade sont nécessaires, ou bien l'évaporateur est situé à l'extérieur et est relié à l'appareil par les conduites de réfrigérants Ces appareils sont souvent équipés d'un chauffage d'appoint électrique ou alors le réfrigérateur fonctionne comme pompe à chaleur.