7.4.1
Systèmes à air seul
L’apport de l’énergie
requise de chauffage et de refroidissement vers les pièces s’effectue
uniquement via l’air pulsé. L’eau
chaude ou froide préparée dans la centrale d’énergie transmet son énergie
de chauffage ou de refroidissement à l’air pulsé dans l’installation
centrale de traitement de l’air.
|
Les systèmes
à air seul comprennent :
|
–
Les
installations à une canalisation avec ou sans post-chauffage par zones
–
Les
installations à une canalisation à plusieurs zones
–
Les
installations à deux canalisations
–
Les
installations à volume d’air variable
Fig.7-21-Système
à air seul
1
Air extérieur
2 Air extrait
3 Air pulsé
4 Air évacué
5 Pièce
6 Clapets d’air
7 Traitement central de l’air
8 Gaine d’air
9 Chaudière
10 Machine
frigorifique
7.4.1.1
Système à une canalisation
sans retraitement par zones
Dans cette installation
(fig. 7-22), tout l’air pulsé est préparé centralement et transporté
ensuite par un réseau de conduits vers les pièces. Le réglage du rendement
s’effectue selon l’état de l’air évacué et se produit exclusivement
dans la centrale.
Les installations ayant
uniquement un traitement central de l’air conviennent pour climatiser de
grandes pièces ainsi que des groupes de pièces ayant des charges variant de
manière uniforme. Des
charges qui varient constamment dans les pièces individuelles ou les zones ne
peuvent être compensées que par une adaptation des quantités d’air lors de
la mise en service.
Fig.7-22 Installation à canal unique sans retraitement par zones
1
Air extérieur
2 Air extrait
3 Air pulsé
4 Air évacué
5 Pièce ou zone
6 Clapets d’air
7 Traitement
central de l’air
7.4.1.2
Installation à une
canalisation avec retraitement par zones
Pour cette installation
(fig. 7-23 et fig. 7-24), l’air pulsé préparé centralement est transporté
par un système à une canalisation vers les pièces ou les zones à climatiser.
Le système de gaines d’air peut être
configuré pour des basses ou pour des hautes vitesses.
Dans le cas d’une vitesse élevée,
des détendeurs sont installés avant la sortie d’air dans les pièces ou les
zones.
L’air pulsé prétraité
dans la centrale est de nouveau traité pour chaque pièce ou zone selon l’état
de l’air ambiant désiré correspondant. Ce retraitement peut consister
en un réchauffage, un refroidissement, une re-déshumidification ou une ré-humidification.
Dans la pratique, le retraitement se
limite habituellement à un réchauffage.
Dans des installations
à une canalisation ayant un retraitement terminal par zones (Fig 7-23), le
retraitement se produit près des zones. Cela signifie que les tuyaux
transporteurs d’énergie (eau chaude, eau froide ou vapeur) doivent être
installés dans tout le bâtiment.
Dans des installations
à une canalisation ayant un retraitement central par zones (Fig 7-24), le
retraitement se produit immédiatement après la centrale.
Cela signifie que les tuyaux à eau
chaude, eau froide ou vapeur doivent seulement être installés dans le local
technique. Dans ce cas, les gaines
d’air vers les zones doivent être isolées thermiquement pour que l’énergie
apportée dans le retraitement ne soit pas perdue en chemin.
Fig.7-23 Installation à une canalisation avec retraitement terminal par
zones
1
Air extérieur
2 Air extrait
3 Air pulsé
4 Air évacué
5 Pièce ou zone
6 Clapets d’air
7 Traitement central de l’air
8 Gaine d’air
9 Registre de chauffage comme unité de retraitement
10 Registre
de refroidissement comme unité de retraitement
11 Pièce
avec apport de chaleur extérieur
Fig.7-24 Installation à canalisation unique avec
retraitement central par zones
1
Air extérieur
2 Air extrait
3 Air pulsé
4 Air évacué
5 Clapets d’air
6 Filtre
7 Préchauffeur
8 Appareil de refroidissement
9 Humidificateur
10 Réchauffeur
11 Ventilateur
12 Appareil
de retraitement (Réchauffeur de zone)
13 Vanne
de zone
Les appareils de
retraitement sont des appareils de transfert thermique standards à tuyaux à
ailettes et des humidificateurs d’air comme décrits en section 7.2.
Pour les humidificateurs, le choix du
type dépend principalement du lieu de montage. S’il est installé dans un
local technique dans un canal de zones, alors n’importe quel type peut être
utilisé parce que tous les tuyaux nécessaires d’alimentation et d’évacuation
peuvent être installés sans grande difficulté. Dans le montage terminal en
amont de la zone, en règle générale, seuls les humidificateurs d’air à
vapeur sont utilisés .
Ces installations sont
utilisées dans des bâtiments ayant un nombre limité de zones, mais avec des
surfaces de zone relativement grandes et donc d’importants flux volumiques
d’air pulsé (> 1,500 m3/h).
Le système convient peu pour des
zones plus petites à cause du grand espace nécessaire pour la canalisation.
Pour la même raison, il ne faut pas
que les zones soient trop éloignées l’une de l’autre ni de la centrale.
Et, afin d’éviter le gaspillage
d’énergie, les températures d’air pulsé requises simultanément par les
différentes zones ne devraient pas trop varier les unes des autres.
7.4.1.3
Installation à plusieurs zones
avec centrale à plusieurs zones
L’installation à
plusieurs zones (fig. 7-25) convient aux bâtiments ayant peu de zones mais des
demandes de quantités d’air assez importantes (ex. : centres commerciaux
ou salles de conférences dans les hôtels) et des charges de chauffage et de
refroidissement différentes par zone. Le mélange air extérieur/air
repris, le filtrage et le préchauffage de toute la quantité d’air pulsé
s’effectue d’abord dans la centrale.
Après son passage dans le ventilateur
d’air pulsé, l’air pulsé est divisé en deux flux (fig. 7-26).
Un des flux traverse le réchauffeur
alors que l’autre passe par le radiateur.
Dans des vannes de zone situées en
aval, la température individuelle de l’air pulsé pour chaque zone est
fournie en mélangeant l’air froid et l’air chaud.
Les vannes de zone sont disposées
verticalement et une vanne d’air froid et une vanne d’air chaud sont situées
sur l’axe commun des vannes. Par
rapport au clapet d’air chaud, le clapet d’air froid est tourné de 90°
pour que lorsque le clapet d’air froid est fermé, le clapet d’air chaud
soit complètement ouvert. La
répartition de la quantité d’air pulsé aux différentes zones s’effectue
en coordonnant le nombre relatif de clapets de zone.
Fig.7-25 Installation à plusieurs zones
1
Air extérieur
2
Centrale à plusieurs zones
3
Air pulsé
4
Gaine d’air (basse pression)
5 à 7 Différentes zones
fig. 7-26 Fonction d’une installation à plusieurs zones
1 Air extérieur
2 Air repris
3 Gaine d’air extérieur minimum
8 Gaine d’air extérieur minimum
5 Filtre
6 Préchauffeur
7 Ventilateur
8 Refroidisseur
d’air
9 Réchauffeur
d’air
1a Vannes
de zone
A Air chaud
B Air froid
Le réchauffeur est
toujours placé au dessus et le refroidisseur en dessous.
Ceci garantit que tout condensat éventuel
ne puisse pas entrer en contact avec le réchauffeur et se ré-évaporer.
Les installations à
plusieurs zones sont fabriquées comme des installations à basse vitesse.
Les canalisations sont donc assez
volumineuses et ne devraient donc pas être menées sur de longues distances.
Aussi, par rapport à la consommation
d’énergie chaude et froide (pertes de mélange), il est avantageux quand les
températures d’air pulsé pour les différentes zones ne présentent que de
petites différences (<5K).
7.4.1.4
Installations à deux
canalisations
Le terme « deux
canalisations » se réfère à deux gaines d’air pulsé, c’est-à-dire
une gaine d’air chaud et d’air froid qui mènent à chaque pièce en parallèle
(fig. 7-27). Comme
pour les systèmes à une canalisation, la gaine d’air évacué n’est pas
comptée ici. Afin de maintenir cependant
l’espace requis aussi faible que possible, le système de gaines d’air est
dans la plupart des cas réalisé comme un système à haute vitesse.
La détente des flux d’air de la
vitesse élevée à la basse vitesse et le mélange de l’air chaud et froid
dans le bon rapport s’effectue dans des boîtes de mélange spécialement
construites à cet effet et installées dans les pièces.
Les conditions de mélange sont
commandées par le régulateur de température ambiante.
fig. 7-27 Installation à deux canalisations avec déshumidification de tout
le flux d’air pulsé
1 Air
extérieur
2 Air
extrait
3
Air pulsé
4 Air
évacué
5 Pièce
6 Clapets
d’air
7
Traitement central de l’air
8 Réchauffeur
9 Humidificateur
à vapeur
10
Gaine
d’air chaud
11
Gaine
d’air froid
12 Boîte de mélange
Au début de la
climatisation, quand le thème de la consommation d’énergie n’était pas
encore à l’ordre du jour, les gaines d’air chaud et froid fonctionnaient à
température constante durant toute l’année.
Il en découlait une consommation d’énergie
élevée non justifiée, surtout pendant les périodes de faible charge car l’énergie
de refroidissement devait être compensée par l’énergie de chauffage.
Par exemple, avec une température de
mélange de 20°C dans la boîte de mélange de la centrale de climatisation, la
moitié de l’air pulsé était refroidie à 10°C et l’autre moitié chauffée
à 30°C afin de ramener les deux flux d’air à environ 20 °C quand ils se mélangeaient
dans la boîte de mélange !
Quand la consommation
d’énergie devint un sujet d’inquiétude, les planificateurs arrêtèrent
d’utiliser la technologie à deux canalisations jusqu’à ce que la technique
de régulation résolve le problème de la consommation d’énergie inutile de
cette solution qui à part cela était confortable. Les valeurs de consigne de la
température d’air pulsé ne restent aujourd’hui plus constantes.
Au contraire, la température de
l’air chaud correspond à la valeur de consigne la plus élevée et la température
de l’air froid à la valeur de consigne de l’air pulsé la plus basse de
tous les régulateurs de température ambiante connectés.
La technologie numérique moderne
permet d’interroger ces valeurs actuelles sur un bus du bâtiment et à
l’aide de ces données de choisir les valeurs maximum et minimum appropriées.
Cela permet de réduire les pertes de
mélange. Les
pièces ayant des charges de refroidissement maximum ne reçoivent que de
l’air froid, celles avec des charges de chauffage maximum ne reçoivent que de
l’air chaud et les pièces ayant des charges partielles reçoivent un mélange
des deux. L’air pour la gaine d’air froid est amené à la température
requise dans la centrale et déshumidifié.
L’air pour la gaine d’air chaud
est chauffé et éventuellement humidifié.
La disposition du refroidisseur
d’air illustrée en fig. 7-27 permet une déshumidification régulée de tout
le flux d’air pulsé. Avec une humidification à la vapeur dans la gaine
d’air chaud, cette disposition donne une installation de climatisation complète
avec régulation de la température ambiante et de l’humidité. Cependant, ce confort, se paie
avec une consommation d’énergie assez élevée pour la déshumidification et
le réchauffage consécutif de l’air pulsé. Il n’est donc autorisé que
dans des cas spécifiques. La
disposition comme en Fig 7-28 avec seulement une déshumidification partielle
non régulée par la séparation de l’eau et du flux d’air froid correspond
donc à la solution standard pour les demandes normales de confort.
Fig.7-28 Installation à deux canalisations avec déshumidification
partielle de l’air pulsé
1
Air extérieur
2 Air extrait
3 Air pulsé
4 Air évacué
5 Clapets d’air
6 Filtre
7 Préchauffeur
8 Humidificateur
9 Ventilateur d’air pulsé
10 Réchauffeur
11 Refroidisseur
12 Gaine
d’air chaud
13 Gaine
d’air froid
14 Vanne
mélangeuse
15 Boîte
de mélange
16 Ventilateur
d’air évacué
Les boîtes de mélange
sont conçues pour des installations de faux plafond ou en-dessous des fenêtres.
Une grille d’aération normale ou
des diffuseurs de plafond servent de sortie d’air. La Fig 7-29 montre le
montage principal d’une boîte de mélange à deux canalisations.
Les boîtes de mélange sont à la
fois des détendeurs de pression équipés d’un dispositif de mélange d’air
(vanne ou clapet) et des éléments d’amortissement du bruit.
De plus, elles ont un régulateur mécanique
de flux volumique qui maintient constant le flux volumique d’air pulsé même
pendant des variations de pression dans les gaines d’air pulsé.
Des boîtes de mélange avec un flux
volumique d’air froid variable sont aussi disponibles (fig. 7-30).
fig. 7-29 Montage d’une boîte de mélange à deux canalisations
1
Air froid
2 Air chaud
3 Vanne mélangeuse
4 Régulateur de flux volumique constant
5 Air pulsé
T
Sonde de température
M
Moteur d’entraînement
fig.
7-30 Boîte de mélange à deux canalisations avec régulateur de flux volumique
à air froid variable
1
Air froid
2 Air chaud
3 Vanne mélangeuse
4 Régulateur de flux volumique constant (50%)
5 Régulateur de flux volumique à air froid (50 à 100%)
6 Air pulsé
T
Sonde de température
M
Moteur d’entraînement
7.4.1.5
Systèmes à volume d’air
variable (VVS)
Le système VVS est
essentiellement un système de refroidissement et doit donc être combiné avec
un système de chauffage approprié pour un service chauffage (chauffage par
radiateur ou par le sol). Tout
le rendement de refroidissement est produit par l’air pulsé.
La température d’air pulsé reste
constante et la température ambiante est régulée en variant le flux volumique
d’air pulsé. Diviser
le bâtiment en zones n’est pas nécessaire car le flux volumique d’air pulsé
peut être réglé individuellement dans chaque pièce selon la charge de
refroidissement sensible. Dans
un bâtiment ayant des pièces dans les quatre points cardinaux, le rayonnement
solaire représente une des charges principales de refroidissement.
Mais comme le soleil « tourne »
d’est en ouest autour du bâtiment, la charge de refroidissement maximale
n’est pas la même dans toutes les pièces en même temps. Et comme le rendement de
refroidissement du flux volumique d’air pulsé est proportionnel, le flux
volumique général maximum requis est considérablement moindre que la somme
des flux volumiques d’air pulsé maximum des différentes pièces.
De plus, en utilisant des sorties
d’air appropriées, la différence de température entre l’air ambiant et
l’air pulsé par rapport aux installations conventionnelles peut augmenter
considérablement. Cela
permet une réduction supplémentaire du flux volumique d’air pulsé.
Dans l’installation
VVS représentée en fig. 7-31, l’air pulsé préparé de manière centrale
est transporté vers les pièces à climatiser par un système à une
canalisation. Le
système à gaine d’air est normalement conçu comme un système à haute
vitesse. De
petites installations, cependant, peuvent être conçues comme des systèmes à
basse vitesse.
fig. 7-31 Installation à volume d’air variable (VVS)
1
Air extérieur
2 Air extrait
3 Air pulsé
4 Air évacué
5 Clapets d’air
6 Centrale à zone seule
7 Appareil d’étranglement de volume
8 Chauffage de base
9 Pièce
Bien que les avantages
du système VVS par rapport au système à air seul avec flux volumique constant
étaient déjà connus au début de la technique de climatisation, on évitait
les frais d’une distribution d’air pulsé uniforme, même avec une quantité
variable d’air pulsé. L’utilisation
d’injections d’air réglées en continu comme par exemple des panneaux
perforés ou des grilles d’aération l’ont rendu impossible dans la
pratique. Il
fallait d’abord développer des sorties d’aération spéciales avec une régulation
intégrée de la quantité d’air, qui devaient aussi être disponibles à un
prix abordable. De
grands efforts du côté des fabricants d’appareils de commande et de leurs équipes
de développement ont finalement permis d’atteindre ce but, suivi de la percée
de la technologie VVS.
7.4.2
Systèmes à eau seule
Dans des systèmes à
eau seule, l’apport de l’énergie requise de chauffage et de refroidissement
vers les pièces s’effectue uniquement via les circuits d’eau.
L’eau chaude ou froide préparée
dans la centrale d’énergie transmet son énergie de chauffage ou de
refroidissement à l’air ambiant via un dispositif de chauffage et de
refroidissement spécialement construit à cet effet et placé dans la pièce.
Ce système convient donc particulièrement
pour les pièces qui n’ont besoin d’aucune ventilation forcée avec air extérieur
(ex. : chambres d’hôtels avec ventilation par les fenêtres).
Concernant les circuits
d’eau, nous distinguons les systèmes à deux, trois et quatre tuyaux.
Dans les systèmes à deux tuyaux (fig.
7-32), seul le chauffage ou le refroidissement est possible car le même circuit
d’eau est utilisé pour le fonctionnement chauffage et refroidissement.
La commutation du fonctionnement
chauffage au fonctionnement refroidissement s’effectue dans la centrale de préparation
de l’énergie.
Pendant la période de
transition du chauffage au refroidissement et vice-versa, il peut y avoir des
problèmes avec ce système, car pour des conditions de température différentes,
certaines pièces devraient être chauffées et d’autres refroidies.
fig. 7-32 : Système
à eau seule (sans traitement central de l’air)
1
Air repris
2 Air pulsé
3 Appareil de chauffage et de refroidissement de l’air ambiant
4 Pièce
5 Chaudière
6 Batterie froide à eau
7 Vannes
de commutation
Le système à trois
tuyaux dispose d’un départ d’eau froide et un d’eau chaude séparés et
d’un retour commun. Cela
résout donc le problème du fonctionnement simultané chauffage et
refroidissement, mais provoque du gaspillage d’énergie parce que l’énergie
de chauffage contenue dans le retour commun est refroidie dans la batterie
froide et l’énergie refroidie doit être réchauffée dans le générateur de
chaleur.
Une solution plus nette
aux problèmes cités ci-dessus est fournie par le système à quatre tuyaux
ayant deux systèmes de circuits d’eau séparés pour le chauffage et le
refroidissement.
7.4.2.1
Installations à
ventiloconvecteurs
Le système à eau seule
classique le plus utilisé dans le domaine de la climatisation de confort est le
« système à ventilo-convecteurs ». Cette combinaison d’un
ventilateur et d’un appareil de transfert thermique est disponible sur le
marché sous la forme d’un coffre compact. Il comprend aussi un filtre
d’air repris ainsi que des appareils de commande et de régulation.
Ce ventilo-convecteur (fig. 7-33) peut
être monté sur n’importe quel mur de la pièce et est connecté au réseau
d’eau froide et chaude ainsi qu’au réseau d’alimentation en courant électrique.
Si l’appareil est monté sur un mur
extérieur, une ouverture avec un clapet réglable manuellement permet
d’aspirer une petite quantité d’air extérieur, qui peut alors être mélangée
à l’air repris.
fig.
7-33 :
a)
Ventilo-convecteur avec ses composants
b)
Ventilo-convecteur avec boîte d’air
extérieur
1
Appareils de commande et de régulation
2 Appareil de transfert thermique à tuyau à ailettes
5 Ventilateur
7 Grille d’air pulsé réglable
10 Ventilo-convecteur
11 Boîte
d’air extérieur avec clapet d’air
12 Circuit
d’air chaud ou froid
Les installations à
ventilo-convecteurs peuvent être alimentées avec une pompe à eau/pompe à
chaleur à eau, où le condensateur produit de la chaleur pour le circuit de
chauffage et l’évaporateur produit du froid pour le circuit de
refroidissement. Une
telle combinaison comprend aussi une récupération optimale de la chaleur entre
les circuits de chauffage et de refroidissement. De plus, le stockage d’eau
chaude requis pour le fonctionnement de la pompe à chaleur peut être combiné
avec un circuit de capteur solaire car des températures de départ d’eau
chaude relativement basses suffisent pour le circuit de chauffage.
Les ventilo-convecteurs,
qui sont équipés d’un refroidisseur d’air / évaporateur direct forment la
partie « air » d’un
système réparti (cf. section 7.3).
Pour le fonctionnement de chauffage,
un réchauffeur d’air à eau chaude ou, exceptionnellement - un réchauffeur
électrique est intégré.
Les installations à
ventilo-convecteurs sont des installations de chauffage et de refroidissement idéales
pour des chambres d’hôtels. En
fonctionnement chauffage, un chauffage central alimenté par l’air extérieur
(chauffage par le sol) fournit la charge de base, c’est-à-dire que la température
ambiante est maintenue à environ 15°C en fonctionnement économique. Lors de la commutation à un
fonctionnement de confort, le ventilo-convecteur atteint la température souhaitée
en quelques minutes. Dans
toutes les autres pièces, les ventilo-convecteurs restent désactivés.
7.4.3
Systèmes à air/eau
Considérons que pendant
le temps d’utilisation des pièces climatisées d’un bâtiment une
proportion d’air extérieur d’au moins un changement d’air par heure est nécessaire.
Il est possible que cela ne soit pas
assuré par une ventilation régulière par les fenêtres.
Dans un tel cas, l’air extérieur,
selon son état, est chauffé centralement et éventuellement humidifié, ou
refroidi et éventuellement déshumidifié.
Il est ensuite amené aux différentes
pièces comme « air primaire » via un système de gaines à haute ou
basse vitesse. Soit
des ventilo-convecteurs soit des éjecto-convecteurs sont placés dans les pièces
pour chauffer ou refroidir l’air ambiant. Ces appareils sont alimentés
par l’énergie de chauffage ou de refroidissement via le réseau d’eau
chaude ou froide exactement comme pour le système à eau seule (voir section
7.4.2).
Les systèmes air/eau
les plus couramment utilisés sont :
–
Les
installations à ventilo-convecteurs à air primaire
–
Les
installations à induction (à éjecto-convecteurs)
7.4.3.1
Les installations à ventilo-convecteurs
à air primaire
L’air primaire est
distribué dans le bâtiment par un système de gaines à haute ou basse
vitesse. Cet
air peut être soufflé directement dans la pièce soit dans les
ventilo-convecteurs (fig. 7-33) soit par des sorties d’air séparées (Fig
7-34).
fig. 7-34 :
Installation à ventilo-convecteurs
avec apport d’air primaire via le ventilo-convecteur
1
Air extérieur (air primaire)
2
Air extrait
3 Air pulsé
4 Air repris
5
Ventilo-convecteur
6 Pièce
7 Traitement central de l’air primaire
8 Chaudière
9 Batterie froide
10 Apport
parallèle d’air primaire
fig. 7-35 : Installation
à ventilo-convecteurs avec apport direct d’air primaire vers la pièce
1
Air primaire
2 Air extrait
3 Air pulsé
4 Air repris
5 Ventilo-convecteur
6 Zone extérieure
7 Zone
intérieure
Dans le cas d’un système
de gaines à haute vitesse, le flux d’air doit être réduit à une basse
vitesse avant injection dans la pièce ou dans le ventilo-convecteur.
En principe, la charge de chauffage ou
de refroidissement de la pièce ou de la zone de pièces correspondante est pris
en charge par le système d’eau.
Cependant, l’air primaire peut
prendre en charge l’humidification ou la déshumidification nécessaire.
Afin de ne pas troubler la régulation
de la température ambiante, l’air primaire est soufflé en règle générale
à une température constante, qui correspond normalement à la valeur de
consigne de chauffage de la température ambiante.
7.4.3.2
Installations à induction (à
éjecto-convecteurs)
L’installation à
induction est le système air/eau typique le plus utilisé.
Il convient pour une utilisation dans
les mêmes domaines d’application que les installations à ventilo-convecteurs
à air primaire. Les
éjecto-convecteurs placés dans les pièces contiennent—tout comme les
ventilo-convecteurs—l’appareil de transfert thermique à tuyau à ailettes
requis pour le chauffage ou le refroidissement de l’air ambiant (aussi appelé
air secondaire). Cependant,
les éjecto-convecteurs n’ont pas besoin de ventilateurs.
L’air extérieur traité
centralement est distribué comme air primaire dans tout le bâtiment via un
système de gaines à haute vitesse et apporté aux différents éjecto-convecteurs
(fig. 7-36).
Au lieu d’un
ventilateur, les éjecto-convecteurs ont une chambre à air primaire absorbant
les bruits avec des gicleurs en plastique intégrés.
L’air primaire est soufflé par ces
gicleurs dans une chambre de mélange à haute vitesse et produit une pression
sous-atmosphérique. Cette
pression aspire (induit) l’air ambiant (appelé air secondaire) le faisant
passer par un appareil de transfert thermique à tuyau à ailettes, où il peut
être chauffé ou refroidi selon le besoin (fig. 7-37).
Selon la construction,
le rapport d’induction air primaire/secondaire se situe normalement entre 1.2
et 1.4.
fig.
7-36 :
Installation à induction (système à
air/eau)
1
Air extérieur (air primaire)
2 Air extrait
3 Air pulsé
4 Air repris (air secondaire)
5 Pièce
6 Appareil à induction
7 Traitement central de l’air
8 Gaine d’air primaire
9 Chaudière
10 Batterie
froide
fig.
7-37 :
Appareil à induction
1
Air primaire
2 Air secondaire (air ambiant)
3 Air pulsé
4 Raccordement d’air primaire
5 Gicleurs à induction
6 Appareil
de transfert thermique
Selon le besoin, les
appareils de transfert thermique sont alimentés avec de l’eau chaude ou
froide.
L’air secondaire induit absorbe dans
l’appareil de transfert thermique le rendement de chauffage ou de
refroidissement secondaire nécessaire et se mélange ensuite à l’air
primaire. Ce
mélange d’air secondaire et d’air primaire est finalement soufflé dans la
pièce.
Comme le flux volumique
de l’air primaire ne contient que le pourcentage requis d’air extérieur,
les gaines de distribution d’air ont seulement besoin d’être aux dimensions
d’1/4 à 1/5 du flux volumique de l’air d’un système à air seul.
Cela réduit proportionnellement
l’espace nécessaire aux canalisations.
Pour le système à induction, l’air
évacué n’est normalement pas directement aspiré des pièces climatisées.
Tout l’air évacué correspondant au
volume d’air primaire est aspiré des couloirs, pièces de stockage,
toilettes, etc. et est transporté vers l’extérieur comme air extrait. Cela entraîne une petite
surpression dans les pièces climatisées, ce qui évite de mélanger l’air de
différentes pièces.
Comme pour
l’installation à ventilo-convecteurs à air primaire, la charge de chauffage
ou de refroidissement dans la pièce ou dans la zone de pièces correspondante
est en principe assumé par le système d’eau. Cependant, l’air primaire
peut prendre en charge l’humidification ou la déshumidification nécessaire.
Afin de ne pas troubler
la régulation de la température ambiante, l’air primaire est soufflé en règle
générale à une température constante, qui correspond normalement à la
valeur de consigne de chauffage de la température ambiante.
Le système à induction à plafond de refroidissement peut être défini
comme une application spéciale d’une installation à induction.
Les appareils à induction (fig. 7-38)
construits comme des éléments du plafond assument l’apport en air primaire
et le refroidissement de l’air ambiant.
Le chauffage ambiant, quand à lui,
est pris en charge par un chauffage habituel avec radiateurs ou convecteurs.
On atteint ainsi une ventilation
optimale des pièces sans courants d’air car le système fonctionne avec la
circulation naturelle par gravitation de l’air ambiant. L’air chauffé dans la pièce
et donc plus léger s’élève vers le plafond. Il y est refroidi, mélangé
à l’air primaire et redescend ensuite à cause de sa densité désormais plus
élevée.
fig. 7-38 :
Appareil à induction avec plafond de
refroidissement (Système FAREX)
1
Gaine d’air primaire
2 Gicleurs à air primaire
3 Air secondaire
4 Refroidisseur à tuyau à ailettes
5 Air pulsé
