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Basic Hvac

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Diapositive 1

CR1CR3CR4CR2Vannes de rduction de puissance0 25 50 75 100%Compresseur semi-hermtique visCompresseurCompresseurBatterie B Batterie A = vaporateur= Condenseur

Inversion de cycle (PAC)

Dfinitions de basechangeur (change de chaleur)

2 corps de temprature diffrente sont en contact ou au voisinage lun de lautrechange de chaleur du corps chaud vers le corps froid qui tend rapprocher leurs tempratures jusqu lquilibreLa puissance transmise au cours de cet change est dfinieP = K x S x DTavec P : puissance (W)K : coefficient dchange (W/m.K)- matriaux (conduction)- fluides (convection)- encrassement S : surface dchange (m)DT : cart de temprature entre les fluides (K)

3tat dun corps

Dfinitions de baseLIQUIDESOLIDEVAPEURSolidificationLiqufaction (condensation)bullition (vaporation)FusionSublimationSolidificationChangement dtat par apport ou retrait dune certaine quantit dnergie temprature constantevaporateur (vaporation)

Une quantit de chaleur est apporte au fluide vaporerLvaporation produit du froid

Dfinitions de baseCondenseur (condensation)

Une quantit de chaleur est cde par le fluide condensLa condensation produit du chaud

Dfinitions de baseRelation pression - temprature

La pression et la temprature sont lies pour un fluide ltat liquide - vapeur

Dfinitions de baseRelation pression - tempratureDes diagramme visualisent la relation pression - temprature

vaporationcondensation1.00108 bar- 41cExemple : R22

1.00108 bar100cExemple : eauDfinitions de base

Dfinitions de base

Diagramme enthalpiqueLe diagramme pression - temprature ne permet pas de quantifier lnergie dun fluideCest une des possibilits du diagramme enthalpique

Notions frigorifiques :Diagramme enthalpique

LIQUIDLIQUID + VAPORVAPORCYCLE FRIGORIFIQUE vaporateur La machine frigorifique

Comprimer (compression)

Le refoulement dun compresseur est appele HP (haute pression)Lnergie fournie sur larbre est partiellement transmise au fluide, son enthalpie augmente avec la pression

lve le niveau de pression dun corps en phase gazeuseLaspiration dun compresseur est appele BP (basse pression)

La machine frigorifiqueCompresseur La machine frigorifique

CondenseurLa machine frigorifique

DtendeurLa machine frigorifique

Cycle frigorifique

La machine frigorifique

FLUIDES FRIGORIGENES

19Vecteurs de transport de lnergieEmmagasinement de lnergie la source froide (milieu refroidir)Rejet de lnergie la source chaude (milieu de refroidissement)change dnergiepossible sous forme sensibleplus important sous forme latente le fluide se vaporise (absorption de chaleur)le fluide se condense (rejet de chaleur)Fluides frigorignes20

Notions frigorifiques :Fluides frigorignesDsignation R 4 0 7 C

Rfrigrant Nbre datome de carbone - 1Nbre datome dhydrogne + 1Nbre datome de fluorType de la symtrie des molcules21Constituants chimiques :carbonechlorehydrognefluorPrincipales famillesC.F.C.chloro-fluoro-carbone (R11, R12, )H.C.F.C.hydro-chloro-fluoro-carbone (R22, )H.F.C.hydro-fluoro-carbone (R407C, R134a, R410A)

Fluides frigorignes22Propritsvolatil et ininflammableinodore dans lair atmosphrique ( Volume massique R410A / R407c = 24.9 / 37.5 = 66%

=> Tube R410A = 66% Tube R407c

=> diamtre des tubes R410A = 80% diamtre des tubes R407c Refrigerant55TECHNOLOGIES FRIGORIFIQUES Compresseur hermtique pistons

Compresseur hermtique scroll

Simple spirale

Double spiraleCompresseur hermtique scroll

AspirationCompressionRefoulement

Compresseur hermtique scroll

Compresseur semi-hermtique piston

Aspiration

Compression

Refoulement

Compresseur semi-hermtique vis

Compresseur semi-hermtique visRefoulementPression dhuileEcoCR4CR2AspirationCR1CR3Compresseur semi-hermtique visBPBPHPAjustement du Vi Rgulation de puissance (CR)ECOHuileCompresseur semi-hermtique vischangeursvaporateurs ou condenseurs air

Fluide frigorigneAirchangeurs (suite)vaporateurs ou condenseursEautubulaire

Fluide frigorigne

EauFluide frigorigne

EauEauchangeurs (suite)vaporateurs ou condenseursEauplaques

changeurs (suite)vaporateurs ou condenseursEauplaques

Dtendeur thermostatique

Sortie BPEntre HPvaporateurEntre fronSortie fronHPBPDtendeur lectronique

HPBPDshydrateurs

Sens unique

Double sens (PAC)

Dmontable Inversion de cycle (PAC)= vaporateur= Condenseur

Batterie A CompresseurCompresseurBatterie B 76Autres lmentsBouteille anti-coup de liquide

vaporateurCompresseurVapeurLiquideAutres composants

Voyant liquide

Vanne gaz chaud

lectrovannesComposants de rgulation

DtendeurVanne gaz chaudlectrovannePressostat dhuileVoyant liquideDshydrateurPressostat HPVariateur de vitesseThermostat de rgulationFiltre aspirationTECHNOLOGIES CHILLER Descriptifvaporateur ou condenseur

Tubulaire

PlaquesBatterie condenseur ou vaporateur (p.a.c)

Descriptif

Ventilateur

Descriptif

Armoire lectrique

Ventilateur darmoire

Reprage des composantDescriptifInterrupteur (option)

Rgulation par microprocesseur CLIMATICProduction LENNOX20 ans dexprienceRgulation chiller et roof topAfficheur convivialNumriquealphanumriqueConnexion GTCGestion de lnergieFonction hebdomadaire et journalireDescriptif

NOTION DE TRAITEMENT DAIR

Notion de traitement dair

Lair pur est un mlangeOxygne 20,99 %Azote 78,03 %Gaz carbonique 0,03 %Gaz rares Argon 0,94 % Non, Hlium, Krypton et Xnon 0,01 % Ce mlange est un gaz parfait dans les conditions de la climatisationNotion dair pur et sec

Notion de traitement dairLair atmosphrique est un mlange :Air secVapeur deauhumidit en suspension dans lairvapeur gouttelettes ou particule de glace (notion dair satur)gaz parfait dans les conditions de climatisationnotion dair humide

bactrie et poussiresles bactries sont invisiblesles poussires visible dans les rayons de lumireimpurets diverses (monoxyde de carbone, dioxyde et trioxyde de soufre) Lair atmosphrique est parfait au del de 10 000 mtres daltitude

Notion de traitement dairLa pression pression du mlange (air sec et vapeur deau) qui rgne sur le site de linstallationvarie en fonction de laltitude

Les tempraturetemprature sche (C)temprature humide (C)temprature de rose (C)

La temprature sche (C)temprature du mlange (air-vapeur deau) thermomtre usuelnotion de bulbe sec

La temprature humide (C)temprature atteinte par lair non satur lorsquil le deviendrait au contact de leau dj cette temprature temprature dair satur en eauthermomtre usuel avec une gaz humide sur le bulbenotion de bulbe humide

Notion de traitement dair

La temprature de rose (C)temprature laquelle la vapeur deau contenue dans le mlange commence se condenser au contact dune paroi froide notion de rosehygromtre point de rose

Notion de traitement dairLhumidit relative (%)rapport de la masse de vapeur deau contenue dans un certain volume dair la masse maximum que ce mme volume pourrait contenir sil tait satur pour la mme temprature100% air satur 0% air secNotion de traitement dairHumidit absolue ou teneur en eau (Kg / Kg air sec)masse deau associ 1 kilogramme dair secsous forme de liquide ou glace pour lair satur cette masse croit en fonction de la temprature

PsychromtreCheveux%Le volume massique (m3/Kg air sec)volume occup par le mlange contenant 1 Kg dair sec

Lenthalpie (KJ/ Kg air sec) quantit dnergie par kilogramme dair sec et de celle de lhumidit qui y est associe (compte partir de 0C)La seule notion importante est la diffrence denthalpie, donc dnergie avant et aprs traitement

Notion de traitement dair

Notion de traitement dair

Chaleur latenteProduite par une augmentation ou une diminution de la teneur en eauTemprature sche constanteChaleur sensibleProduite par une augmentation ou une diminution de la temprature scheTeneur en eau constante

Diagramme psychromtriqueRelie graphiquement tous les paramtres de lairValeurs rapportes au Kg dair sec pour une pression donneLa masse dair sec tant constante au cours des transformations dans une installation le dbit dair humide est gal au dbit dair sec Reproduit graphiquement les volutions de lair dans un systme de climatisation

Diagramme psychromtriqueDiagramme type

Enthalpie (kJ / Kg air sec)Teneur en eau(Kg/Kg air sec)Temprature sche (C)Temprature humide (C)Temprature de rose (C)Volume massique (m3/Kg air sec)Degr hygromtrique (%)Zone de confort

Zone de confortLa technique de conditionnement dair ou de climatisation est la gestion des paramtres suivants :Circulation Renouvellement Temprature (chauffage ou refroidissement)Humidit (dshumidification ou humidification)Puret (filtration)

Lobjectif tant de maintenir les caractristiques de lair dans la zone de confort pour le personnel ou le process industrielModification des caractristiquesMlangeChauffageRefroidissementHumidificationDshumidificationMlangeContrle la runion homogne de dbits dair de provenance diffrentes exemple : air neuf extrieur et air repris lintrieur des locaux

Solution graphique : AM / EM = QE / QALa temprature du mlange sera Tm = ((QA x TA) + (QE x TE)) / (QA + QE)avec QA et QE les dbits massiqueTA et TE les tempratures sches ChauffageApporte une certaine quantit dnergie lairLa teneur en eau reste constanteUtilisation de batterie sches, eau chaude, lectrique ou gaz

la puissance calorifique P = Q x r x DH ou P = Q x cp x r x DT avec Q le dbit massique (m3/s) ; r la masse volumique (1.23 kg/m3) ; DH la diffrence denthalpie (j/kg) ; cp la chaleur spcifique (1030 j/kg/C)RefroidissementRetire une certaine quantit dnergie sensible ou sensible et latentesans condensation : la temprature de surface de la batterie est plus leve que la temprature de rose de lair lentre de la batterie (mme quation que le chauffage)batterie eau froide : la temprature de surface de la batterie est infrieur la temprature de rose de lair lentre de la batterie. Une partie de lnergie est employe pour refroidir lair (puissance sensible)Lautre partie de lnergie est utilise pour condenser la vapeur deau (puissance latente)vaporation direct : les tempratures extrmes des surfaces de la batterie sont assez voisines Refroidissement (suite)

DshumidificationDiminue lhumidit de lairpar refroidissement : une batterie froide condense de la vapeur deau lorsque la temprature de surface est infrieure la temprature de rose de lairLenthalpie reste constante

HumidificationAugmente lhumidit de lairPulvrisation et recyclage deau (laveur dair, humidificateur adiabatique)Lenthalpie reste constante

Solution abandonne en climatisation car gros risques de contamination bactrienneHumidification (suite)Pulvrisation deau sans reliquat (atomisation)Lenthalpie reste constante

Notion de traitement dair :Humidification (suite)Injection de vapeurla temprature sche reste constante

TECHNOLOGIES ROOF TOP Circulation dair

Descriptif

Air neufAir reprisAir traitFiltres

Descriptif

changeurs

Batterie condenseur

Batterie vaporateurVentilation de soufflage

Ventilation

Ventilateur extrieur

Ventilation

Mode de chauffageThermodynamique par inversion de cycle frigorifique (P.A.C.)Batteries lectriquesGazBatterie eau chaude

Batteries lectriques

Mode de chauffage

Mode de chauffageRampes gaz brleur atmosphrique

Batterie eau chaudeVanne 3 voies

Mode de chauffage

Vanne 3 voies

Armoire lectriqueRgulation par microprocesseur CLIMATICProduction LENNOX15 ans dexprienceRgulation roof top et chillerAfficheur convivialNumrique ou graphiqueConnexion GTCGestion de lnergieFonction hebdomadaire et journalireRgulation

Puissance frigorifique230 kW85 kW20 kW

70 kW

La gamme LENNOXDe 20 230 kWFroid seulPompe chaleurSystmes de chauffage additionnelsbatteries deau chaudeRsistances lectriqueBrleurs gaz12110 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210 230C (FROID SEUL)H (PAC)G (FROID SEUL + GAZ)D (PAC + GAZ)

XCHGD

La gamme LENNOX122INSTALLATIONS ET UTILISATIONS DES MACHINES Installations centralises (avec fluide caloporteur)

Conception des installationsVentilo convecteurArmoire de climatisationCentrale de traitement dairRoof top eau glaceArothermesProduction deau chaudeDry coolerTours de refroidissement ouvertesCondensation eauCondensation airProduction deau glaceProduction deau glace

Refroidisseur de liquide

Cassette eau

Ventilo-convecteur

ArothermeFluide glace

Refroidisseur de liquide condensation par eau

Refroidisseur de liquide condensation par airProduction deau glaceFluide glace

Armoire de climatisation de prcision Armoire de climatisation de confort

Centrale de traitement dairProduction deau chaude

Refroidisseur de liquide rversible

Cassette eau

Ventilo-convecteur

ArothermeEau chaudeInstallations dcentralises dtente direct

Conception des installationsGroupe de condensation eau airSplit systmes et cassettesArmoire de climatisationRoof top air/airCentrale de traitement dairSPLIT

Unit extrieureUnits intrieures

Fluide frigorigneLes centrales de traitement dair

Groupe de condensation

Armoire de climatisation de prcision Armoire de climatisation de confort

Centrale de traitement dairFluide frigorigneLes roof top

Conception des installations

ROOFTOP, froid seul, pompe chaleur, brleur gaz

ROOFTOP, systme 4 volets (Rcupration de chaleur)