ETUDE ET REALISATION DES INSTALLATIONS HVAC DES …

Institut International d’Ingénierie Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou 01 - BURKINA FASO Tél. : (+226) 50. 49. 28. 00 - Fax : (+226) 50. 49. 28. 01 - Mail : [email protected] - www.2ie-edu.org

ETUDE ET REALISATION DES INSTALLATIONS

HVAC DES POSTES ELECTRIQUES DE LA

RAFFINERIE SONARA LIMBE-CAMEROUN

MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU

MASTER D’INGENIERIE DE L’EAU ET DE L’ENVIRONNEMENT/INGENIEUR 2IE

OPTION : Génie Energétique et Energies Renouvelables

------------------------------------------------------------------

Présenté et soutenu publiquement le 20 JUIN 2013 par

Bertrand DONFACK

Matricule : 2010 0160

Jury d’évaluation du stage :

Président : Sayon SIDIBE

Membres et correcteurs : Mady KABORE

Severin TANOH

Promotion [2012/2013]

Dr. Ing. Sayon SIDIBE

Centre Commun de Recherche Energie et

Habitat Durable

Fondation 2iE

M. Patrice FLAGEUL

Responsable des Activités Oïl & Gas et GET

Bouygues Energies et Services Congo

Direction de Pointe-Noire

Travaux dirigés par :

Etude et réalisation des installations HVAC des postes électriques P2 et P105 de la SONARA Limbe-Cameroun

II

DEDICACE

A ma défunte mère

MANFO Odette

A mes grandes sœurs

METAGO Bertine et

NGUISSI Adéline

A ma Fiancée

TSAMO Laura


III

REMERCIEMENTS

Dans l’accomplissement de cette mission de stage, plusieurs personnes ont participées de prêt ou

de loin. Je tiens ici à remercier :

- Mes enseignants du 2iE, Prof AZOUMAH Y Prof. COULIBALY Y., Dr PABYAM M., Dr

BLIN J., Dr SIDIBE S. qui par la qualité, nous auront donnés le meilleur d’eux pour nous

préparer au monde professionnel.

- Mon encadreur académique Dr SIDIBE S. qui en plus de son enseignement m’a accompagné

de ses conseils tout au long de cette mission ;

Je tiens également à remercier la société BYes Congo. Je remercie grandement le Directeur de

Pointe-Noire, M. MORVANT David à la tête de la Société et M. FLAGEUL Patrice responsable

des activités Oil & Gas et GET, sous la direction duquel j’ai effectué ce stage.

J’ai une pensée pour l’ensemble des membres du BE (Bureau d’Etude de Pointe-Noire) et tout le

personnel de la Société BYes SA.

Je ne saurais terminer sans avoir une pensée affectueuse à l’endroit de toute la promotion du

master d’ingénierie 2012-2013 du 2iE et en particulier tous les énergéticiens, ces quelques années

nous auront permis de fraterniser pour la vie.

Que tous ceux qui m’auront soutenus de près ou de loin et dont les noms n’auraient pas été cités,

trouvent en ces quelques mots l’expression de mes sincères remerciements


IV

SOMMAIRE

DEDICACE..................................................................................................................................................... II

REMERCIEMENTS ....................................................................................................................................... III

SOMMAIRE ................................................................................................................................................. IV

LISTE DES TABLEAUX ................................................................................................................................... V

LISTE DES FIGURES ...................................................................................................................................... VI

RESUME ..................................................................................................................................................... VII

ABSTRACT .................................................................................................................................................. VII

LISTE DES ABREVIATIONS ......................................................................................................................... VIII

NOMENCLATURE ...................................................................................................................................... VIII

INDICES ..................................................................................................................................................... VIII

1. INTRODUCTION GENERALE ..................................................................................................................... 1

2. PRESENTATION DE BYES CONGO POINTE-NOIRE .................................................................................... 3

CHAPITRE I : GENERALITES BIBLIOGRAPHIQUES ......................................................................................... 5

1. GENRALITES SUR LES ZONES ATEX .......................................................................................................... 6

2. GENERALITES SUR L’HVAC ..................................................................................................................... 10

CHAPITRE II : PROJET SONARA - LES INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE, DE VENTILATION ET DE

CLIMATISATION ......................................................................................................................................... 14

1. LES SOLUTIONS HVAC POSSIBLE POUR LES RAFFINERIES DE PETROLE ................................................. 15

2. ETUDES PRELIMINAIRES ........................................................................................................................ 18

CHAPITRE III : MISE EN ŒUVRE DES INSTALLATIONS HVAC DU PROJET DES POSTES ELECTRIQUES -

SONARA ..................................................................................................................................................... 28

1. MISE EN ŒUVRE DU POSTE ELECTRIQUE P2 ......................................................................................... 29

2. MISE EN ŒUVRE DU POSTE ELECTRIQUE P105 ..................................................................................... 35

3. PREPARATION ET REALISATION DES TRAVAUX ..................................................................................... 39

4. ELEMENTS SUPPORT AU PROJET QHSE ................................................................................................. 41

CONCLUSION ............................................................................................................................................. 44

BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................................................. i

ANNEXES ...................................................................................................................................................... ii


V

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: Classification des zones ATEX ....................................................................................... 6

Tableau 2: Les substances inflammables .......................................................................................... 7

Tableau 3: Limites d'explosivités des gaz et vapeurs ........................................................................ 7

Tableau 4: Limites d'explosivités des poussières .............................................................................. 8

Tableau 6: Energies minimale d'inflammation des poussières.......................................................... 9

Tableau 6: Energies minimale d'inflammation des gaz ..................................................................... 9

Tableau 8: Température d'auto-Inflammation des gaz ...................................................................... 9

Tableau 8: Température d'auto-Inflammation des poussières ........................................................... 9

Tableau 9: Calcul des charges de climatisation [5]

........................................................................... 19

Tableau 10: Caractéristiques du poste P2 ...................................................................................... 21

Tableau 11: Caractéristiques du poste P105 ................................................................................... 22

Tableau 12: Conditions climatiques de calcul ................................................................................. 24

Tableau 13: Résultats des bilans thermiques des postes ................................................................. 24

Tableau 14: Débits et température de soufflage dans les salles des tableaux ................................. 25

Tableau 15: Comparaison financière des solutions par rapport au budget disponible .................... 26

Tableau 16: Comparaison technique des solutions HVAC possible en raffinerie .......................... 26

Tableau 17: Caractéristiques des armoires de climatisation du poste P2 [1]

.................................... 30

Tableau 18: Caractéristiques des aérocondenseurs du poste P2 [1]

.................................................. 30

Tableau 19: Position des dispositifs de sécurité .............................................................................. 34


................................ 36

Tableau 21:Caracteristiques des aérocondenseurs du poste P105 [1]

............................................... 36

Tableau 22: Coût du lot HVAC des postes P2 et P105 ................................................................... 39

Tableau 23: Planning du lot HVAC ................................................................................................ 40

Tableau 24: Moyens humains nécessaires à la réalisation du lot HVAC ........................................ 41


VI

LISTE DES FIGURES

Figure 1: Organigramme simplifié BYes Congo Pointe-Noire ......................................................... 4

Figure 2: Production centralisée sans récupération de calorie ........................................................ 15

Figure 3: Production centralisée avec récupération de calorie ........................................................ 16

Figure 4: Production indépendante avec refroidissement des condenseurs par l'eau industrielle ... 17

Figure 5: Production indépendante avec liaison frigorifique aux aérocondenseurs ........................ 17

Figure 6: Vue en Coupe du poste P2 ............................................................................................... 22

Figure 7: Vue en plan salle des Tableaux Poste P2 ......................................................................... 22

Figure 8: Vue en plan salle des tableaux poste P105 ...................................................................... 23

Figure 9: Vue en coupe Poste P105 ................................................................................................ 23

Figure 10: Aérocondenseur AIRWELL UC73A Poste P2 .............................................................. 29

Figure 11: Armoire de clim AIRWELL X4650AR Poste P2 .......................................................... 29

Figure 12: Schéma de principe Clim poste P2 ................................................................................ 31

Figure 13: Logigramme d'automatisme Poste P2 ............................................................................ 33

Figure 14:Armoire de clim AIRWELL X1900AR Poste 105 ......................................................... 35

Figure 15: Aérocondenseur AIRWELL UC53A Poste 105 ............................................................ 35

Figure 16: Logigramme automatisme Poste P105 .......................................................................... 38


VII

RESUME

Une étude de réalisation du système Chauffage-Ventilation-Climatisation (CVC) a été

réalisée dans le cadre du projet de construction de bâtiments servant de poste électrique à

l’intérieur de la raffinerie SONARA Limbe Cameroun ; Etude basée sur deux grands modes de

production de froid. Le premier consiste à une production centralisée à eau glacée installée en

toiture afin de climatiser les salles des tableaux des postes P2 et P105 de surface respectives

430m2 et 75m

2. Le second mode consiste à une production indépendante avec liaison frigorifique

aux condenseurs pour la climatisation desdits postes. A la suite de nos investigations, Il s’avère

que le premier mode nécessite d’importants réseaux de gaine qui par ailleurs entrainent des coûts

d’investissement à 1,5 fois supérieurs à une production indépendante avec liaison frigorifique aux

aérocondenseurs. Malgré les difficultés techniques liées à l’encombrement des unités intérieures,

ce second mode reste la meilleure solution de climatisation des postes électriques. La production

centralisée reste cependant intéressante dans le cas des charges frigorifiques importantes.

Mots Clés : CVC, Production centralisée, production indépendante,

ABSTRACT

A detailed study of realization of the system heating-ventilation-air conditioning (HVAC)

system was carried out under the project for construction of substation buildings inside the

refinery SONARA Limbe Cameroon; study based on two major modes of production cold. The

first is a centralized chilled water production installed in the roof to cool the room panel’s

distribution of post P2 and P105 respective area of 430m2 and 75m2. The second mode is an

independent production with cold binding condensers for air conditioning of said stations.

Following our investigation, it appears that the first method requires large duct systems also

causes investment costs 1.5 times higher than an independent production with refrigerated

condensers binding. Despite the technicals difficulties related to the congestion of the indoor units,

the second mode is the best cooling solution for our electrics Posts. Centralized production,

however, remains interesting in the case of large cooling loads.

Keywords: HVAC, centralized production, independent production


VIII

LISTE DES ABREVIATIONS

ATEX: Atmosphère Explosive

BYES: Bouygues Energies et Services

CTA: Centrale de traitement d’air

E&P : Exploration et Production

HFC: Hydro Fluo Carbure

HVAC: Heating Ventilation And Air-Conditioning

IEPF: Institut de l’Energie et de l’Environnement de la Francophonie

SONARA: Société Nationale de Raffinage du Cameroun

NOMENCLATURE

INDICES

∆T: Différence de température

h: Enthalpie de l’eau

Hr: Humidité relative

P: Puissance

Q: Chaleur ou gain thermique

𝒎 : Débit massique

q: Débit

T: Température

V-Ph-f: Volt – phase -fréquence

W: Chaleur

ar: Air repris

as : Air souffle

cond: condensation

ext: extérieur

int: intérieur

lat: latente

mas: massique

occ: Occupants

ra: renouvellement d’air

sen: sensible


1

1. INTRODUCTION GENERALE

1.1.Contexte du sujet

La société de raffinage du Cameroun dans son projet EVOLUTION DU SCHEMA DE

RAFFINAGE PHASE 1 sollicite les services de Bouygues énergie et services. Ce projet a pour

but d’accroitre les capacités de production en faisant non seulement le revamping des unités

existantes, mais aussi en construisant des nouvelles unités de production. Ce nouveau proccess en

projet nécessite des énormes apports en énergie électrique. Il est donc prévu un raccordement

électrique au réseau de distribution public, puis la construction de deux bâtiments R+1 servant de

postes électriques P2 et P105 abritant les équipements électriques (transformateurs, groupes

électrogènes, salles des tableaux etc…). Pour la pérennité et le bon fonctionnement des

équipements électriques et électroniques installés dans ces deux postes, et sachant que

l’environnement SONARA est explosif, une attention particulière se porte sur le type de système

HVAC qu’il faudra installer pour avoir des conditions climatiques intérieures favorables au

nouveau schéma de raffinage. Le choix de système de climatisation, de dimensionnement et de

fonctionnement des appareils frigorifiques peuvent s’avérer cruciaux dans les bilans économiques

et financiers d’un projet en phase d’étude détaillée et mise œuvre.

Dans notre étude, nous nous sommes intéressés à la mise en place d’un système de climatisation

afin de résoudre la problématique liée aux conditions climatiques intérieures aux bâtiments neufs

P2 et P105 servant de poste électriques.

Un travail de recherche d’information a été le préalable avant le dimensionnement, ensuite un

choix parmi les quatre systèmes de climatisation ci-dessous :

- Production centralisée avec récupération des calories ;

- Production centralisée sans récupération des calories ;

- Production indépendante avec liaison aux aérocondenseurs situés à l’extérieur ;

- Production indépendante avec refroidissement par l’eau industrielle

Dans la première partie du présent rapport, nous rappellerons les principes de la climatisation tout

en mettant l’accent sur les productions frigorifiques centralisées et les productions indépendantes.

La seconde partie sera consacrée à un pré-dimensionnement, puis au choix du système de

climatisation à installer dans les postes électriques neufs.

La troisième partie sera consacrée à la mise en œuvre du système de climatisation choisi pour les

postes électriques. Nous mettrons l’accent sur les schémas aérauliques, hydrauliques. Nous ne


2

manquerons pas de présenter le système d’automatisme et de sécurité de nos installations de

climatisation des postes électriques P2 et P205.

Enfin, nous terminerons par une préparation des travaux sur site qui sera marquée par les aspects

de sécurités notamment les plans d’assurance qualité et de contrôle qualité des installations HVAC

des postes électriques.

1.2.Problématique

Dans notre étude, nous disposons des spécifications et standard de TOTAL E&P relatifs aux

installations HVAC dans les raffineries de pétrole. Il est possible d’utiliser comme pour le

dimensionnement, la méthode de CARRIER ou équivalent. Des nombreuses questions se sont

posées à nous :

- Comment trouver des données d’entrées fiables nécessaires aux différents

dimensionnements ;

- Est-ce que les espaces prévus pour la construction de nos postes électriques se trouvent en

zone ATEX (Atmosphère explosive)?

- Est-ce que l’installation de la production frigorifique centralisée nous permettra de

répondre non seulement aux exigences techniques du cahier des charges, mais aussi nous

permettra de rentrer dans le budget prévu ?

- Est-ce que l’installation de la production frigorifique autonome nous permettra de répondre

non seulement aux exigences techniques du cahier des charges, mais aussi nous permettra

de rentrer dans le budget prévu ?

- Quel sont les avantages et inconvénients des deux modes de production ?

- Quel est le système d’automatisme, régulation et d’instrumentation à mettre sur pied afin

de répondre aux exigences de fonctionnement et de sécurité décrit dans le cahier des

charges.

1.3.Objectifs

Les objectifs visés dans le cadre de cette étude sont de choisir un système de climatisation adapté

pour des bâtiments neufs servant de postes électriques. Ce choix se fondera sur des contraintes

liées au site de la raffinerie, des critères techniques et aussi sur les résultats issus des

dimensionnements (Gamme de puissance obtenu à travers le bilan de puissance)


3

1.4.Méthodologie adoptée

Nous avons mis en place une organisation nous permettant de répondre efficacement à notre

problématique ci-dessus suscitée. Cette méthodologie s’articule autour des différents points :

L’étude technique du bâtiment et évaluation thermique ; Recensement des

charges thermiques à installer dans les postes, Dimensionnement (Calcul de la

puissance frigorifique, Débit d’air soufflé etc..) ; Consultation auprès des

fabricants et fournisseurs de matériels HVAC, Choix du système

L’étude technique approfondie du système HVAC choisi ;

Dimensionnement (Diamètre des gaines, bouche de soufflage, bouche de

reprises)

Implantation suivant les contraintes du site (Schéma d’implantation, Schéma de

principe aérauliques et hydraulique)

Préparation des travaux sur site

Estimation du coût global ;

Estimation des ressources à prévoir ;

Mise en place du protocole de sécurité (Assurance qualité et contrôle qualité)

2. PRESENTATION DE BYES CONGO POINTE-NOIRE

2.1.Préambule et historique

BYes Congo, Bouygues Energies et Services Congo, société anonyme au capital de 100 000 000

FCFA est le pôle énergies et services de Bouygues construction SA. D’abord sous le nom de

Société Générale d’électricité du Congo (SOGECO), ensuite Entreprise de Transport et de

Distribution d’Électricité (ETDE) du Congo, pole filiale africaine de ETDE SA. En 2013, ETDE

Congo devient Bouygues Energies et Services : Expert de la performance énergétique et des

services.

2.2.Les métiers et domaines d’activités

Aujourd’hui BYes mobilise son expertise en performance énergétique et en prestation des services

à forte valeur ajoutée de ses trois grands métiers :

- Les réseaux d’énergies et numériques

- Le génie électrique, climatique et mécanique

- Le Facility Management

Les activités de BYes Congo sont :


4

- Industrielles/Oil & Gas (On-shore et off-shore)

- Equipements tertiaries

- Infrastructures

- Réseaux de distribution d’eau

- Eclairage publique, mise en lumière

2.3.Effectifs et organisation

La direction de Brazzaville compte 463 employés dont 13 expatries, 16 cadres nationaux, 148

techniciens et manœuvres, 286 manœuvres temporaires.

La direction de Pointe-Noire compte 385 employés dont 11expatries, 22 cadres nationaux, 150

techniciens et manœuvres, 202 manœuvres temporaires.

Ci-dessous l’organigramme simplifié de la direction de Pointe-Noire, direction sous laquelle nous

avons effectué la mission de stage.

Figure 1: Organigramme simplifié BYes Congo Pointe-Noire

DIRECTION BYes

CONGO POINTE-NOIRE

RESPONSABLE

RH

RESPONSIBLE

CONTROLE

FINANCIER

RESPONSABLE

HSE

RESPONSABLE

DEPARTEMENT

OIL &GAS ET GET

ASSISTANTE DE

DIRECTION

ASSISTANTE

ADMINISTRATIVE

CHEF SERVICE

OIL & GAS

CHEF SERVICE

GET

BUSINESS UNITSUPPORT SERVICE

STAGIAIRE

Bertrand

DONFACK


5

CHAPITRE I : GENERALITES BIBLIOGRAPHIQUES


6

1. GENRALITES SUR LES ZONES ATEX

Définition:

Une atmosphère explosive (ATEX) est un mélange avec l’air, dans les conditions atmosphériques,

de substances inflammables sous forme de gaz, vapeurs ou poussières dans lequel, après

inflammation, la combustion se propage à l’ensemble du mélange non brûlé. (www.cnrs.fr)

Classification des zones ATEX

Les équipements destines à être utilises dans les atmosphères explosives sont repartis dans deux

grands groupes à savoir :

Groupe I : Appareils destines aux travaux souterrains de mines et aux parties de leurs installation

de surface, susceptible d’être mis en danger par le grisou et/ou des poussières combustibles.

Groupe II Appareils destinés à être utilisés dans d’autre lieux, susceptibles d’être mis en danger

par des atmosphères explosives. Ce groupe comprend trois catégories :

Catégories IIA: Très haut niveau de protection pour les environnements dont les atmosphères

explosives sont constamment présentes (Zones 0 ou 20)

Catégories IIB: Haut niveau de protection pour les environnements dont les atmosphères

explosives se manifesteront probablement (Zones 1 ou 21)

Catégories IIC: Niveau normal de protection pour les environnements dont les atmosphères

explosives ont une faible probabilité de se manifester (Zones 1 ou 21)

Ci-dessous le tableau récapitulatif du classement des zones ATEX

Tableau 1: Classification des zones ATEX

Gaz/vapeur Poussières

Atmosphère explosive présente

- En permanence

- Pendant de longues périodes

- fréquemment

Zone 0 Zone 20

Atmosphère explosive susceptible de se présenter

- Occasionnellement en fonctionnement normal Zone 1 Zone 21

Atmosphère explosive

- Non susceptible de se présenter en fonctionnement normal

- De courte durée

Zone 2 Zone 22


7

Les conditions d’une zone ATEX

Pour être en présence d’une zone ATEX, des conditions doivent être réunies :

Condition 1 : Présence d’un comburant et d’un combustible

Le mélange formant une ATEX. Dans cette condition, l’oxygène de l’air O2 est le comburant et les

substances inflammables sous forme de poussières sont des combustibles. Le tableau ci-dessous

donne l’exemple des substances inflammables pouvant former une zone ATEX.

Tableau 2: Les substances inflammables

Gaz Vapeurs Poussières

Méthane

Butane

Propane

Hydrogène

Sulfure de carbone

Alcool éthylique

Oxygène d’éthylène

Acétone

Aluminium

Amidon

Céréales

Charbon

Condition 2 : Le mélange doit être explosif

Pour être explosif, le mélange ne doit être ni trop pauvre en combustible, ni trop riche en

combustible. La concentration de la substance inflammable doit être comprise entre les deux

paramètres suivants :

- La Limite Supérieure d’Explosivité d’un gaz ou d’une vapeur dans l’air (LSE),

- La limite Inferieur d’Explosivité d’une substance inflammable (LIE)

Le tableau ci-dessous nous donne quelques limites d’explosivité des gaz et/ou vapeur.

Tableau 3: Limites d'explosivités des gaz et vapeurs

Gaz/Vapeur LIE(%) LES(%)

Acétone 2,6 13

Butane 1,8 8,4

Oxyde d’éthylène 3,5 100

oxyde de propylène 2,8 37

Oxyde de carbone 2,5 74

Ethanol 3,3 19

Essence (io 100) 1,4 7,4

Ether éthylique 1,9 36


8

Hydrogène 4 75

Méthane 5 15

Le tableau ci-dessous nous donne quelques limites d’explosivités des poussières.

Tableau 4: Limites d'explosivités des poussières

Poussières Concentration minimale d’explosion

Toner

Aluminium en poudre

Résine époxydique

Charbon de bois

Amidon de blé

Sucre

Vitamine C

Cacao

60

40

20

140

25

45

70

75

Explosion d’une ATEX

Une ATEX peut exploser par :

Apport d’une source d’inflammation : Mélange d’Oxygène de l’air avec du gaz et/ou vapeur et/ou

poussières inflammables. Pour qu’une ATEX explose, trois éléments doivent être présents :

- Le Comburant

- Le combustible,

- La source d’inflammation.

Cette source d’inflammation peut être une source d’énergie suffisamment importante ou une

température suffisamment élevée. On mesure la suffisance d’une source d’inflammation grâce

à deux paramètres :

- L’Energie Minimale d’Inflammation (EMI) : C’est l’énergie minimale qui doit être fournie

au mélange, sous forme d’une flamme ou d’une étincelle, afin de provoquer

l’inflammation.

Energie fournie par la source > EMI


9

- La Température d’Auto Inflammation (TAI) : C’est la Température à laquelle le mélange

avec l’air s’enflamme spontanément.

Tmélange > TAI

Le tableau ci-dessous nous donne des valeurs d’EMI des gaz/vapeurs et poussières que

l’on trouve fréquemment.

Les tableaux ci-dessous nous donnent des valeurs de TAI que l’on trouve fréquemment.

Les sources d’inflammation

On distingue plusieurs sources d’inflammation. Parmi les plus fréquents, on peut citer :

- Les étincelles d’origine électrique ;

Tableau 6: Energies minimale

d'inflammation des poussières

Poussières EMI (mJ)

Toner 10

Aluminium en poudre 15

Résine époxydique 15

Charbon de bois 20

Amidon de blé 25

Sucre 30

Vitamine C 60

Cacao 100

Tableau 6: Energies minimale

d'inflammation des gaz

Gaz/Vapeurs EMI (µJ) Type

de zone

Méthane 300 I

Butane 250 IIA

Ethanol 140 IIA

Ethylènes 70 IIB

Oxyde d’éthylène 60 IIB

Hydrogène 17 IIC

Sulfure de carbone 15 IIC

Tableau 8: Température d'auto-

Inflammation des gaz

Gaz/vapeurs TAI (°C)

Hydrogène 560

Acétone 465

Essence (io 100) 460

Oxyde d’éthylène 430

Ethanol 365

Butane 287

Ether éthylique 160

Sulfure de carbone 102

Tableau 8: Température d'auto-

Inflammation des poussières

Poussières Tnuage(°C) Tcouche (°C)

Aluminium 520 410

Amidon 350 345

Céréales 520 300

Charbon 600 250

Farine de bois 490 340

Lait en poudre 610 340

Poudre époxy 510 Fusion

polyéthylène 440 Fusion


10

- Les étincelles d’origine mécanique ;

- Surface chaudes ;

- Décharge électrostatiques ;

- Flamme nues ;

- Foudre etc…

2. GENERALITES SUR L’HVAC

2.1.La climatisation

La climatisation regroupe l’ensemble des procédés visant à conditionner l’air ambiant d’un espace

en contrôlant et en maintenant la température, l’humidité, le mouvement de l’air, le degré sonore

et la différence de pression, tout en veillant à la santé et au confort des occupants de la pièce et au

bon fonctionnement des appareils qui s’y trouvent [9].

Ce procédé est basé sur quatre transformations de base à savoir :

Le refroidissement

Le chauffage,

L’humidification,

La déshumidification

2.1.1. Le confort thermique

Le confort thermique c’est la situation dans laquelle une personne physique ne ressent ni

chaud ni froid dans une ambiance donnée. Il correspond à un niveau de température, d’humidité et

de vitesse de l’air ainsi que de rayonnement des corps environnants. Le confort thermique dépend

donc de paramètres objectifs tel que :

- La température de l’air

- L’humidité de l’air

- La vitesse du vent

- La température radiante des corps environnants [3]

Dans les applications industrielles, l’on peut être amené à maintenir la température du local

technique à une température pour la pérennité des équipements.


11

2.1.2. Notion de bilan thermique

Le bâtiment à climatiser est chauffé par les déperditions thermiques des armoires et tableaux

électriques, par les murs, le toit ou la terrasse, l’éclairage et les individus pour les applications

tertiaires. La machine frigorifique à mettre en place aura donc pour rôle d’évacuer au fur et à

mesure la chaleur totale produite par chacun des éléments. Afin de connaitre l’unité de

climatisation à mettre en place, il est impératif de déterminer les diverses chaleur y compris leurs

compensations [3]

.

De manière globale, on classe les charges thermiques d’un local en deux grandes catégories :

- Les charges externes et

- les charges internes.

2.1.3. Les machines frigorifiques

La machine frigorifique à compression de vapeur est composée de quatre opérations principales.

La compression, la condensation, la détente, la vaporisation

2.1.4. Le compresseur

Il aspire le fluide frigorigène gazeux (à bas niveau de température et de pression) issu de

l’évaporateur, le comprime à un niveau plus haut de température et de pression puis le refoule vers

le condenseur [6]

.

2.1.5. Les condenseurs

C’est un échangeur de chaleur qui va permettre l’évacuation de la chaleur contenue dans le fluide

frigorigène gazeux issu du compresseur en le liquéfiant. Cette condensation (liquéfaction) est

obtenue par le refroidissement du fluide frigorigène gazeux à pression constante par un médium

qui peut être de l’eau ou de l’air. On distingue :

- Les condenseurs à air (Aérocondenseur)

- Les condenseurs à eau

2.1.6. Les détendeurs


12

Il permet de réduire la pression du fluide frigorigène liquide (création de pertes de charge) issu du

condenseur avant son introduction dans l’évaporateur dans le but de permettre sa vaporisation à

basse température dans l’évaporateur.

2.1.7. Les évaporateurs

C’est un échangeur de chaleur dans lequel le fluide frigorigène liquide à bas niveau de température

et de pression va absorber la chaleur du milieu à refroidir (air ou eau) à pression constante

devenant ainsi gazeux. Cette absorption de chaleur s’effectue en deux étapes (Evaporation du

fluide liquide, surchauffe des vapeurs issues de l’évaporation). On distingue :

- Les évaporateurs à air

- Les évaporateurs à eau

2.2. Ventilation

C’est l’ensemble des procédés visant à conditionner l’air d’un local en agissant sur la vitesse et le

débit de l’air. Dans ces procédés, on distingue l’insufflation et l’extraction. Il sera possible d’agir

sur ce procédé pour maintenir la pressurisation des salles des tableaux à 60Pa.

2.3. Chauffage

C’est le processus réversible de la climatisation. L’objectif ici est de réchauffer le local. Certains

systèmes sont réversibles et donc peuvent jouer le rôle de climatiseur en Eté puis le rôle de

chauffage en hiver. Ce processus n’entre pas dans le cadre des activités de notre projet.

2.4. Les différents types de climatisation

La classification des systèmes de climatisation comprend :

Les climatiseurs individuels. Ce sont des appareils monoblocs ou bi-blocs (split-system)

à détente directe c’est-à-dire que le froid est produit dans l’unité de climatisation placée

dans le local à climatiser. Ils sont employés généralement dans les secteurs tertiaires et

résidentiels. Parmi ceux-ci, on compte :

- Les climatiseurs air/air;

- Les climatiseurs à condensation à eau;

- Les centrales autonomes à condensation par air ou par eau;

- Les monoblocs roof-top.

La climatisation centralisée ou semi-centralisée « tout air ». Dans ce cas de figure, une

CTA est associée à 4 réseaux d’air : un pour l’amenée d’air neuf, un second pour la


13

reprise de l’air du local, un troisième pour le soufflage de l’air de mélange et un dernier

réseau pour l’extraction de l’air. Cette famille regroupe :

- Les systèmes centralisés à débit d’air constant ;

- Les systèmes semi-centralisés à débit d’air constant ;

- Les systèmes tout air à débit variable ;

- Les unités terminales de traitements d’air.

- La climatisation centralisée ou semi-centralisée « tout eau ». Dans ce modèle, des

groupes refroidisseurs de liquide produisent de l’eau glacée qui est acheminée vers les locaux à

climatiser par l’intermédiaire d’un réseau hydraulique ; la diffusion de l’air frais étant assurée par

les ventilo-convecteurs, les unités terminales, les planchers rafraichissants et les poutres froides.

La climatisation décentralisée sur boucle d’eau. Un évaporateur eau/air puise les frigories

nécessaires à la climatisation du local sur une boucle d’eau glacée commune.


14

CHAPITRE II : PROJET SONARA - LES INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE,

DE VENTILATION ET DE CLIMATISATION


15

1. LES SOLUTIONS HVAC POSSIBLE POUR LES RAFFINERIES DE PETROLE

Ces solutions dépendent des standards de climatisation de chaque entreprise de raffinage. Le

standard que nous utilisons dans le cadre de ce projet est le standard de TOTAL [8]

1.1.Production frigorifique centralisée

Elle consiste à produire du froid grâce à une seule unité extérieure, ensuite de faire une

distribution dans des locaux travers des réseaux de gaine. Cette unité peut être soit à détente

directe (On parle aussi des ROOFTOP), soit avec des groupes d’eau glacée.

L’eau glacée est produite et ensuite envoyée vers l’échangeur à tube de la centrale. Un ventilateur

permettra un échange de frigorie entre l’air et l’eau glacée. L’air frais est donc envoyé au local à

travers un réseau de gaine.

La détente directe consiste à produire du froid grâce à un circuit frigorifique classique composé

d’un ou plusieurs compresseurs, d’un évaporateur, d’un détendeur et d’un condenseur. En

fonction des applications du site industriel, on peut être amené à installer des systèmes

personnalisés avec ou sans récupération de calories.

1.1.1. Sans récupération de calorie

C’est le cas le plus simple. L’hélicoïde du condenseur incorporé dans la centrale permet un

échange de calorie entre le fluide frigorifique et l’air extérieur. La chaleur transmise à l’air

extérieur est donc perdue,

Figure 2: Production centralisée sans récupération de calorie

Conduite de

soufflage

Aerocondenseur

Detendeur

Evaporateur

Compresseur

Soufflage


16

1.1.2. Avec récupération de calorie

Ce cas est utilisé dans les sites nécessitant de l’eau chaude. Il est donc possible de récupérer des

calories sur l’eau sortant de l’échangeur à plaque qui joue le rôle de condenseur comme indique la

figure ci-dessous.

Figure 3: Production centralisée avec récupération de calorie

1.2.Production frigorifique Indépendante

Cette production fait allusion à une production autonome de froid communément appelée armoire

de climatisation. Elles sont installées directement dans le local à climatiser cependant en fonction

des applications et des contraintes liées au site, avoir l’unité de condensation à l’intérieur du local

ou à l’extérieur.

1.2.1 Avec condenseurs avec refroidissement à l’eau industrielle ;

Dans ce procédé, le condenseur est intégré dans l’armoire de climatisation située dans le local. Ici,

l’unité de condensation est remplacée par un échangeur à plaque. Un transfert de calorie de l’eau

froide issu du process industriel vers le fluide frigorifique permet la condensation de ce dernier. Il

faut noter que la présence d’une ATEX dans la raffinerie peut imposer ce type de système mais à

condition qu’il y ait de l’eau à basse température disponible.

E-10

Conduite de

soufflage Echangeur à

plaque

Detendeur

Soufflage

Eau à

température

ambiante

Pompe à eau

Chauffage d’appoint

Eau chaude

Compresseur

Evaporateur


17

Figure 4: Production indépendante avec refroidissement des condenseurs par l'eau industrielle

1.2.1. Avec liaison frigorifique aux aérocondenseurs situés à l’extérieur;

Les condenseurs sont situés à l’extérieur du local à climatiser. En fonction des contraintes du site,

ces condenseurs peuvent être placés soit sur le sol, soit en toiture. Selon que l’on se trouve en zone

probable ATEX, on disposera les condenseurs en toitures dans un local abrité.

Figure 5: Production indépendante avec liaison frigorifique aux aérocondenseurs

Reprise d’airDetendeur

Evaporateur

Compresseur

Soufflage

Accessoire

de soufflage

frontal

Eau industrielle

Reprise d’air

Aerocondenseur

Detendeur

Evaporateur

Compresseur

Soufflage

Accessoire

de soufflage

frontal


18

2. ETUDES PRELIMINAIRES

2.1.Contraintes liée aux postes

Dans le cadre de ce projet, plusieurs contraintes seront à considérer. Il s’agit de :

Le Génie Civil : Les retombées de poutres dans les salles des tableaux limitent

le déploiement du réseau de gaine.

Le cahier des charges : L’accès des gaines et conduits de climatisation se fait

par les cotes des bâtiments. De plus, les unités extérieures de climatisation du

poste P2 seront installées uniquement en toiture.

Le budget : Certains lots du projet ont été mal chiffrés à l’origine de l’affaire.

Une bonne optimisation financière sur les installations HVAC permettra

d’améliorer le résultat économique du marché.

2.2.Critères de choix du système

Plusieurs critères de choix nous permettent de prendre une décision sur le système HVAC de notre

projet :

Critères financier : C’est le critère le plus important dans cette phase du projet. Parmi

les solutions possibles, des consultations et demande de prix sont faites auprès des

fournisseurs. Un tableau comparatif permet de donner un avis favorable (provisoire à la

solution)

Critères techniques: La solution doit être facile à installer et répondre au Cahier des

Clauses Particulières (CCP).

Délai de livraison : Pour la maitrise de nos couts, le planning de notre projet doit être

contrôlé. Ce contrôle dépend des dates d’approvisionnement des matériels (dans le

planning) et des délais de livraison proposés par le fournisseur HVAC.

2.3.Méthodes

Plusieurs méthodes de calcul existent pour le calcul du bilan thermique. On note la méthode

du choix arbitraires des puissances, la méthode des surfaces, les méthodes simplifiées, les

méthodes détaillées. Le Cahier des charges Particulières (CCP) précise que les bilans

thermiques doivent être basés sur la méthode de carrier ou équivalent.


19

Dans notre étude, nous nous sommes intéressés à la méthode détaillée dont la mise en œuvre

est aisée et adaptée à notre cas. Ainsi nous avons produit une feuille de calcul Excel basé sur

les informations météorologiques (Ensoleillement sur les façades et sur le plan horizontal,

heure de calcul, Mois de calcul etc..) publiées par l’IEPF [5]

.

Comme vu précédemment, les installations sont sous influence des charges du tableau ci-

dessous.

Tableau 9: Calcul des charges de climatisation [5]

Type de charge Expression littérale Observations

Apport de

chaleur par

conduction à

travers les

parois

Qstr = K . S . ∆θ

K = coefficient de transmission de la paroi ou

vitrage considéré en w/m2°C

S = Surface de la paroi ou de la fenêtre considérée

en m²

∆θ = différence de température entre les deux

façades de la paroi considérée.

Apport de

chaleur par

rayonnement

solaire à travers

les parois

Qsrm = α . F . S . Rm

α = coefficient d’absorption de la paroi recevant

le rayonnement

S = surface de la paroi en m²

F = facteur de rayonnement solaire

Rm = rayonnement solaire absorbé sur la surface

du mur en W/m²

Apport de

chaleur par

rayonnement

solaire sur les

vitrages

QSRv = α. G . S . Rv

α = coefficient d’absorption du vitrage

g = facteur de réduction est fonction du mode de

protection de la fenêtre contre le rayonnement

solaire

S = surface vitrée (m²)

Rv = intensité du rayonnement solaire sur les

vitrages W/m² ; elle est définie de la même

manière que Rm et est donnée par le même

tableau 1.14 dans la colonne «v»

Apport de chaleur

par

renouvellement

d’air et infiltration

Qer = qr . (θe-θi) . 0.33 (W)

Qer = qv . (ωe-ωi) . 0.84 (W)

qv = débit d’air extérieur de renouvellement

[m3/h]

θe = température extérieure de base

θ i = température intérieure de base ωe = teneur


20

en eau de l’air extérieur g/kg air sec

ωi = teneur en eau de l’air intérieur g/kg air sec

Apport de

chaleur

par les

occupants

QSoc = n . CSoc (W) QLoc = n . CLoc

n = nombre d’occupants

CSoc = chaleur sensible des occupants

(W) ;

CLoc = chaleur latente des occupants (W) ;

Ces apports ne sont pas pris en compte

dans les bilans thermiques des postes électriques

P2 et P105.

Apport de chaleur

par l’éclairage

QSecl. = 1,25 P (W) P = puissance de la lampe [W]

Apport de chaleur

par l’effet joule

des tableaux et

matériels

électriques

les constructeurs de chaque appareil nous donnent

les déperditions thermiques. Par ailleurs, pour les

armoires électriques câblées, les déperditions sont

calculées et sont indispensables pour l’évaluation

des charges thermiques totales

Charge

thermique totale

Somme de toutes les

charges ci-dessus

NB:

1. Charges Externes sont produites par :

Les conditions climatiques (Températures extérieures et intérieures, humidité

relatives et position géographiques)

Les apports de chaleur par transmission à travers les parois extérieures (Murs, toit,

plafond, planché) et les vitrages.

2. Un coefficient de sécurité s’applique pendant le choix de la puissance normalisée de l’unité

de climatisation. En effet, nous devons avoir un coefficient de sécurité de 5% [5]


21

2.4.Présentation des sites (Postes électriques P2 et P105)

Les postes électriques à construire P2 et P105 sont situés à l’intérieur de la raffinerie SONARA.

Ces derniers abritent les transformateurs de puissance, des tableaux et armoires électrique, des

cellules, des batteries tous repartis entre le rez-de-chaussée et le R+1.

2.4.1. Le poste P2

Ce poste est une extension du poste existant P1. Situé entre le laboratoire de la raffinerie et la

route D. Le tableau ci-dessous présente les dimensions de ce poste.

Tableau 10: Caractéristiques du poste P2

L(m) l (m) S (m2) H (m)

Poste P2 29.5 24.2 713.9 6

Salle des tableaux 29.5 14.5 430 4

Salle des câbles 29.5 14.5 430 2

Local batteries de condensateurs 5.3 4 21.2 6

Local armoire groupe électrogène 5 2.7 13.5 6

Les équipements de ce poste sont repartis dans les locaux suivants :

- Salle des câbles

- Salle des tableaux

- Local batterie de condensateurs

- Local Armoire Groupe électrogène

- Local banc de charge

- Local transformateurs TRE/P1, 12MVA, 20KV/5.5KV

- Local transformateurs TRC/P2, 10MVA, 20KV/5.5KV

- Local transformateurs TRE/P2, 10MVA, 20KV/5.5KV

- Local transformateurs TRC1/P2, 1250KVA, 5.5KV/0.41KV

- Local transformateurs TRE1/P2, 1250KVA, 5.5KV/0.41KV



Ci-dessous les vues en plan et en coupe (Détail à l’annexe 1)


22

2.4.2. Le poste P105

Situé prêt de la torche, ce poste est isolé entre la route J et la route 3 de la raffinerie SONARA. Le

tableau ci-dessous nous donne les dimensions exactes du poste.

Tableau 11: Caractéristiques du poste P105

L(m) l (m) S (m2) H (m)

Poste P05 10.5 9.5 99.75 5.70

Salle des tableaux 10.5 7 73 3.5

Salle des câbles 10.5 7 73 1.8

Ci-dessous les vues en plans et en coupe (détail à l’annexe 1)

Ha

ut

SALLE DES

TABLEAUX

SALLE DES

CABLES

TABLEAUX

TN

6,0

0 m

4,0

0m

0,5

0

m

SALLE DES TABLEAUX

LOCAL GROUPE

ELECTROGENE

ARMOIRE GE

BANC DE CHARGE

SAS

BATTERIES DE

CONDENSATEUR

TRANSFO

TRC/P2

TRANSFO

TRE/P2

TRANSFO

TRE2/P2

TRANSFO

TRC2/P2

TRANSFO

TRE1/P2

TRANSFO

TRC1/P2

TRANSFO TRE/P1

24.200 m

29

,50

0m

Figure 7: Vue en plan salle des Tableaux Poste P2 Figure 6: Vue en Coupe du poste P2


23

Les équipements de ce poste sont repartis dans les locaux suivants :

- Salle des câbles

- Salle des tableaux



2.5.Résultats

2.5.1. Les bilans thermiques

Les résultats des bilans thermiques des postes électriques, effectués à partir de notre propre feuille

de calcul, et vérifiée avec la feuille de calcul KEMAJOU, sont rassemblés dans les tableaux ci-

dessous. (Détails des calculs dans l’annexe 3).

Deux éléments ont été indispensables dans l’élaboration des charges thermiques totales de nos

postes. Il s’agit des déperditions thermiques des armoires, coffrets et cellules (Voir détails en

l’annexe 2) et les conditions climatiques du site.

Conditions climatiques de calcul

Ha

ut

SALLE DES

TABLEAUX

SALLE DES

CABLES

TABLEAUX

TN

5,7

0 m

3,5

0m

0,5

0

m

Ha

ut

Ha

ut

Ha

ut

TRANSFO

TRC1/105

TRANSFO

TRE1/105

SALLE DES

TABLEAUX

10,50 m

9,5

0 m

Figure 8: Vue en plan salle des tableaux poste P105 Figure 9: Vue en coupe Poste P105


24

Tableau 12: Conditions climatiques de calcul

Ville Limbé

Latitude : 4°N

Température sèche 32°C

Température de bulb humide 29

Humidité relative 80%

Mois et heure de référence Février à 13h

Conditions

intérieures

Température 25°C

Humidité 50%

Charges thermiques totales des postes électriques P2 et P105

Tableau 13: Résultats des bilans thermiques des postes

Puissances

frigorifiques

(KW)

Ratio

(W/m2)

Action

POSTE P2

Salle des tableaux 87 202 C

Local batteries de condensateurs 11,3 534 VM

Local armoire GE 4 308 VM

Salle des câbles 0 0 VN

POSTE

P105

Salle des tableaux 13 172 C

Salle des câbles 0 0 VN

C: Climatisation; VM: Ventilation mécanique; VN: Ventilation naturelle

Le tableau ci-dessus nous montre que seules les salles des tableaux seront climatisées. En

admettant que le dimensionnement des câbles tienne compte des contraintes de température, nous

prévoyons simplement une ventilation naturelle de ces locaux.

Il faut noter que les déperditions thermiques des armoires, coffrets et cellules électriques

représentent 75% des bilans thermiques totaux des locaux. Dans les bilans ci-dessus, la puissance

frigorifique par unité de surface est très élevée.

Le plancher haut de la salle des tableaux est isolé et donc annule les déperditions thermiques sur

cette paroi du bâtiment. Les résultats ci-dessus ont été obtenus en tenant compte que tous les murs

sont coupe-feu, et constitué de parpaing de 20mm, d’enduits.


25

2.5.2. Les débits de soufflage

Tableau 14: Débits et température de soufflage dans les salles des tableaux

Locaux Débit de

soufflage (m3/h)

Température

POSTE P2 Salle des tableaux 25500 15°C,

POSTE P105 Salle des tableaux 3824 15°C,

Le tableau ci-dessus nous donne les débits de soufflage. Le débit de la salle des tableaux du poste

P2 étant élevé, la section de la conduite principale de soufflage le sera aussi.

Nous n’avons pas prévu de climatisation pour les locaux armoires GE et Batteries de

condensateurs. Ceci pour la simple raison du fait que cette option n’a pas été vendue au client

SONARA pendant la réponse à l’appel d’offre. Par contre, nous prévoyons une ventilation

mécanique couplée à un traitement d’air dimensionné à un volume à l’heure (1V/h) pour chaque

local.

Pour les salles des câbles, les bilans de puissance et le dimensionnement des câbles ont été

effectués dans le respect des normes en vigueur par le bureau d’ingénierie agréé par la SONARA.

Il est donc prévu dans notre projet de faire des réservations sur la structure de génie civil afin de

provoquer et de favoriser une ventilation naturelle de ces locaux.

2.5.3. Les solutions choisies

Le choix des solutions HVAC pour nos postes électriques dépend des critères énumérés plus haut

dans ce chapitre. Par contre, pour notre projet le critère financier est le plus important en phase

d’étude approfondie et réalisation. Ce critère est évalué avec des offres de prix des fournisseurs

HVAC que nous avons consultés. Les solutions consultées sont : la climatisation centrale par eau

glacée, la climatisation centrale à détente directe (Rooftop), la climatisation indépendante des

armoires de climatisation autonome.


26

Critère financier

Tableau 15: Comparaison financière des solutions par rapport au budget disponible

SOLUTION MONTANT DE

CONSULTATION BUDGET PREVU MARQUE

Production Eau glacée 46 731 €

39 723 €

AIRWELL

Rooftoop 29 750 € CARRIER

Armoire de climatisation 32 370 € AIRWELL

La solution à eau glacée est largement au dessus de notre budget. Cette solution n’est donc pas

prioritaire pour la suite de la sélection.

Critère technique

En plus du critère financier, le critère technique nous permet non seulement de répondre aux

exigences du CCP mais aussi d’évaluer la faisabilité. Nous prenons en compte uniquement les

deux autres systèmes.

Tableau 16: Comparaison technique des solutions HVAC possible en raffinerie

SYSTEME AVANTAGES INCONVENIENTS

ROOFTOP

Gestion autonome du débit

l’insufflation et la reprise

d’air

Nécessité d’une GRUE pour

la manutention

Diamètre de gaine principale

très élevé

Difficulté de mise en œuvre

du réseau de gaine

ARMOIRE DE CLIM

Contrôle de l’humidité

relative en temps réel

conformément au CCP

Puissance frigorifique et

débit de soufflage limités

Manutention aisée a l’aide

d’un Manitou

Armoire complètement

autonome avec possibilité de

prise d’air neuf


27

Possibilité d’encastrer les

liaisons frigorifiques aux

aérocondenseurs situés à

l’extérieur

Problème d’encombrement

des unités intérieures dans les

postes.

Suite aux critères ci-dessus, la solution retenue et validée par le maitre d’ouvrage, le maitre

d’œuvre (Ingénierie) est la SOLUTION DES ARMOIRES AUTONOMES DE

CLIMATISATION.


28

CHAPITRE III : MISE EN ŒUVRE DES INSTALLATIONS HVAC DU PROJET

DES POSTES ELECTRIQUES - SONARA


29

1. MISE EN ŒUVRE DU POSTE ELECTRIQUE P2

1.2. Schéma de principe aéraulique et hydraulique

Ce schéma de principe montre la manière dont nous allons effectuer les opérations de

climatisation et ventilation dans ce poste électrique. Comme précise dans les chapitres précédents,

les armoires de climatisation autonomes sont connectées aux aérocondenseurs situés en toiture par

le biais des liaisons frigorifiques.

Pour des raisons d’encombrement, de cout et puissance thermique totale disponible, nous avons

choisit d’utiliser trois (3) armoires de climatisation de puissance identiques pour vaincre

l’ensemble des charges thermiques du poste. Ci-dessous les caractéristiques des armoires de

climatisation. (Détail à l’annexe 4)

Figure 10: Aérocondenseur AIRWELL UC73A Poste P2

Figure 11: Armoire de clim AIRWELL X4650AR Poste P2


30

Caractéristiques Armoire de climatisation


Reference Armoire marque AIRWELL X4650

Type d’alimentation 3N 400V – 50Hz

Modèle X AR

Fonction principale Froid + Ventilation standard

Débit nominal de soufflage 9000 m3/h

Débit maximal de soufflage 10800 m3/h

Puissance absorbée nominale 17/19 KW

Intensité nominale 32/37 A

Intensité maximale 43/48 A

Calibre de fusible aM 50 A

Section de câble 10 mm2

Chaque armoire de climatisation comporte deux circuits frigorifiques indépendants. Ce qui permet

le fonctionnement à court cycle des compresseurs frigorifiques. Nous avons donc six (6)

aérocondenseurs pour trois (3) armoires de climatisation. Nous aurons un débit nominal de

9000m3/h pour chaque armoire ce qui donne théoriquement un débit maximal nominal de

27000m3/h.

Caractéristiques des aérocondenseurs

Tableau 18: Caractéristiques des aérocondenseurs du poste P2 [1]

Reference condenseur marque AIRWELL UC 73


Modèle X AR



Puissance absorbée nominale 0.58 KW

Intensité nominale 1.7 A

Intensité maximale 1.8 A

Section de câble 1.5 mm2


31

Ci-dessous, le schéma de principe.

Figure 12: Schéma de principe Clim poste P2

1.3. Choix des équipements HVAC et Plan d’implantation

Cette implantation montre la manière dont les équipements de climatisation sont disposés dans le

local. Il s’agit également de l’implantation des équipements de régulation et d’instrumentation.

Plusieurs règles ont été mises en évidence dans la méthode d’implantation des équipements

HVAC à savoir :

- Toute traversée latérale des murs (vers l’extérieur) doit être munie d’un clapet coupe feu 2

heures.

- Aucune remontée verticale directe vers le plancher haut (Dalle en béton) ne doit être faite.

Ces situations peuvent détériorer le dispositif d’étanchéité mis en place.


32

Un dégagement doit être prévu autour des armoires de climatisation afin de faciliter les

raccordements hydraulique, électriques et aéraulique. Voir le plan d’implantation à l’annexe 5. Ci-

dessous en Annexe 7 la liste des accessoires HVAC choisie pour les installations de ce poste.

1.4. Principe d’instrumentation

Dans le respect des règles ci-dessus citées, plusieurs équipements ont été choisis. Ce choix dépend

également de l’alimentation des coffrets HVAC en énergie électrique. Ci-dessous la liste des

accessoires HVAC permettant à nos installations de répondre aux exigences du CCP, mais aussi

de respecter les standards TOTAL E&P relatifs aux installations HVAC dans les raffineries.

- Les clapets coupe-feu 2H

Ils sont installés à chaque traversée du mur vers l’extérieur. Ils sont donc munis de deux contacts

TOR (NF et NO) qui changent d’état en cas d’incendie (Température ≥70°C).

- Les manostats différentiels

Ils sont installés dans les salles des tableaux de chaque poste électrique. Ils sont munis de deux

sondes de pression (Extérieur et intérieur au poste) et d’un contact TOR (NO) dont l’état dépend

de la différence de pression de consigne.

- Hygrostat

Ils sont directement incorporés dans les armoires autonomes de climatisation. Ils ont pour rôle de

mesurer le degré d’humidité relative dans les locaux. En fonction de la valeur mesurée, un ordre

d’humidification ou de déshumidification est donné au système.

1.5. Automatisme du système

1.5.1. Logigramme d’automatisme

Les automatismes ont un rôle incontournable dans la gestion de nos installations de climatisation.

Pour des raisons de coût et de simplicité de système, nous avons utilisé la logique séquentielle. La

figure ci-dessous nous donne le fonctionnement de l’automatisme.


33

1.5.2. Schéma d’algorithme de régulation

La régulation dans notre cas consiste ici à synchroniser les compresseurs, les ventilateurs de

soufflage, les hélicoïdes des condenseurs en fonction de caractéristiques de l’air du local tels que

l’hygrométrie, la température sèche, la température de bulbe humide, le pressostat de sécurité

(haute et basse pression du fluide frigorigène).

A notre demande, le constructeur AIRWELL livrera des armoires sur mesure. Ces armoires,

complètement autonomes devraient fonctionner selon le schéma de régulation.

DEBUT

Coffret HVAC sous

tension

Test Défaut clim

Test incendieFermeture des

CLAPET

Mise hors tension de

l’installation

Ouverture des

CLAPET

Ouverture des

registres d’air neuf

Demarrage des

Ventilateurs d’Air neuf

Demarrage armoires

de clim

Test pression

Ouverture des

registres d’extraction

Fermeture des


FIN

Standby Clim

Reparation et

aquitement defaut

Mise sous tension

Oui

Non

ON/START

DP≥ 60 Pa

DP< 60 Pa

Oui

Non

Arrêt des Ventilateurs

Air neuf

Fermeture de RGM

OFF/STOP

Figure 13: Logigramme d'automatisme Poste P2


34

1.5.3. Position des dispositifs de sécurité

Le tableau ci dessous nous donne l’état des dispositifs de sécurité en fonction de l’état du système.

Tableau 19: Position des dispositifs de sécurité

Etat du système Instruments et Dispositifs de sécurité

aérauliques/électriques Ouvert Fermé

Système à l’arrêt

CCF 2H X

RGM X

Manostat différentiel X

Disjoncteur puissance 400VAC X

Disjoncteur Commande 48VCC X

Thermostat de sécurité < θ < X

Pressostat sécurité BP<P<HP X

Système en état de

fonctionnement

normal

CCF 2H X

RGM X

Manostat différentiel (1) X X



Thermostat de sécurité < θ < (1) X X

Pressostat sécurité BP<P<HP (1) X X

Système en état

d’incendie

CCF 2H X

RGM X

Manostat différentiel X



Thermostat de sécurité < θ < X

Pressostat sécurité BP<P<HP X


35

1.6. Schéma du coffret électrique

Le coffret permettra non seulement de faire des raccordements électriques de puissance et de

commande des équipements, mais aussi servira de panneau de commande du système HVAC. Les

alimentations disponibles pour le raccordement sont :

- Puissance 400Vac + T

- Commande 48 Vcc

L’annexe 6 nous donne le schéma unifilaire du coffret électrique.

2. MISE EN ŒUVRE DU POSTE ELECTRIQUE P105

2.1.Schéma de principe aéraulique et hydraulique

Ce schéma de principe montre la manière dont nous allons effectuer les opérations de

climatisation et ventilation dans ce poste électrique. Comme précise dans les chapitres précédents,

les armoires de climatisation autonomes sont connectées aux aérocondenseurs situés au sol (Sur

une dalle de béton) par le biais des liaisons frigorifiques.

Nous avons choisi d’utiliser une armoire de climatisation de puissance pour vaincre l’ensemble

des charges thermiques du poste. Ci-dessous les caractéristiques des armoires de climatisation.

Voir détail à l’annexe 4

Caractéristiques Armoire de climatisation

Figure 14:Armoire de clim AIRWELL X1900AR Poste 105

Figure 15: Aérocondenseur AIRWELL UC53A Poste 105


36


Reference Armoire marque AIRWELL X1900


Modèle X AR

Fonction principale Froid + Ventilation standard




Intensité nominale 14.1/16.4 A

Intensité maximale 21/24 A

Calibre de fusible aM 25 A

Section de câble 5 x 2.5 mm2

Contrairement au poste P2, la charge thermique totale nous permet d’avoir une seule unité

intérieure pour une unité extérieure. De même, nous n’avons qu’une seule liaison frigorifique dans

ce cas.

Caractéristiques des aérocondenseurs

Tableau 21:Caracteristiques des aérocondenseurs du poste P105 [1]

Reference condenseur marque AIRWELL UC 53


Modèle X AR




Intensité nominale 1.6 A

Intensité maximale 2 A

Section de câble 5 x1.5 mm2

Ci-dessous, le schéma de principe


37

2.2.Choix des équipements HVAC et Plan d’implantation

Cette implantation montre la manière dont les équipements de climatisations sont disposés dans le

poste électrique P105. Il s’agit également de l’implantation des équipements de régulation et

d’instrumentation comme nous l’avons fait précédemment avec le poste P2. Plusieurs règles ont

été mises en évidence dans la méthode d’implantation des équipements HVAC à savoir :

- Toute traversée latérale des murs (vers l’extérieur) doit être munie d’un clapet coupe feu 2

heures.

- Aucune remontée verticale directe vers le plancher haut (Dalle en béton) ne doit être faite.

Ces situations peuvent détériorer le dispositif d’étanchéité mis en place.

- Un dégagement doit être prévu autour des armoires de climatisation afin de faciliter les

raccordements hydraulique, électriques et aéraulique.

- Pas d’exigence pour la pose des unités extérieures.

Ci-dessous en annexe 5 le plan d’implantation et en annexe 7 la liste des accessoires HVAC

choisie pour les installations de ce poste.


38

2.3.Principe d’instrumentation

Dans ce poste, le principe d’instrumentation est identique à celui du poste précèdent P2. Les

matériels ci-dessous sont utilisés et fonctionnent de la même manière que dans le cas du poste P2.

- Clapet coupe-feu 2H

- Hygrostat

- Manostat différentiel

2.4.Automatisme du système

2.4.1. Logigramme d’automatisme

Le principe d’automatisme est quasi-identique à celui du poste électrique P2. A la seule différence

qu’il n’y a pas de ventilateur. Ci-dessous le logigramme d’automatisme du poste.

DEBUT

Coffret HVAC sous

tension

Test Défaut clim

Test incendieFermeture des

CLAPET

Mise hors tension de

l’installation

Ouverture des

CLAPET

Ouverture des

registres d’air neuf

Demarrage armoires

de clim

Test pression

Ouverture des


Fermeture des


FIN

Standby Clim

Reparation et

aquitement defaut

Mise sous tension

Oui

Non

ON/START

DP≥ 60 Pa

DP< 60 Pa

Oui

Non

Fermeture de RGM

OFF/STOP

Figure 16: Logigramme automatisme Poste P105


39

2.4.2. Schéma d’algorithme de régulation

Comme dans le poste P2, cette armoire, complètement autonomes devrait fonctionner selon le

schéma électrique de régulation .

2.4.3. Tableau des positions des dispositifs de sécurité

Les dispositifs de sécurité et de régulation utilisés dans ce poste sont identiques à ceux du poste

P2. Leur fonctionnent reste par conséquent le même. (Cf Tableau 18)

2.5.Schéma du coffret électrique

Principe identique à celui du poste P2, ce coffret servira de panneau de commande du système

HVAC. Les alimentations disponibles pour le raccordement sont :

- Puissance 400Vac - 3PH + T

- Commande 48 Vcc - 2P+ T

L’annexe 6 nous donne le schéma unifilaire du coffret électrique du poste P105.

3. PREPARATION ET REALISATION DES TRAVAUX

2.6.Coût global des installations HVAC

Le coût global des installations HVAC se décompose comme décrit ci-dessous :

- Les armoires autonomes de climatisation ;

- Les accessoires de régulation, d’instrumentation et des connectiques ;

- Le coffret électrique de commande.

Les tableaux de l’annexe 7 nous donnent des détails sur le montant global de ce Lot HVAC.

Tableau 22: Coût du lot HVAC des postes P2 et P105

Armoires de

Climatisation

Accessoires de

régulation HVAC

Coffret électrique

HVAC

Poste P2 et Poste 105 31229€ 5894€ 1680€

TOTAL 38803€


40

Le coût du coffret électrique inclus les équipements de commande, les accessoires de câblage, les

câbles et l’enveloppe du coffret. Les armoires de climatisation inclus les accessoires que nous

avons prit en option (Accessoires départ gaine, accessoires prise d’air arrière d’air neuf, kit de

report de défaut d’alarme).

2.7.Planning de réalisation

Afin de rester dans le respect du planning général du projet, un découpage des lots HVAC en

plusieurs taches est nécessaire. Il faut noter qu’une estimation du temps de réalisation de chaque

tâche doit également être faite.

Le tableau ci-dessous nous donne ces estimations de la période de réalisations des tâches.

Tableau 23: Planning du lot HVAC

Taches Approvisionnement du matériel Test et

contrôle

Travaux

d’installation et de

montage

S25 S26 S27 S28 S29 S30 S31 S32 S33 S34 S35 S36 S37 S38 S39 S40 S41

P2 x x x x x x X x x x x x x x x x x

P105 x x x x x x X x x x x x x x x

Le tableau ci-dessus montre que les activités de pré-commissionning commencent une fois que le

matériel est présent sur site et ne se termine qu’à la fin des travaux. Le temps d’approvisionnement

est fixé par le fabricant/fournisseurs du matériel. Les temps d’installation ont été évalués grâce au

document nommé, Bible des temps de pose de l’entreprise Bouygues Congo.

2.8. Moyens humains

Afin de mener à bien les opérations de test, de precommissioning, de commissioning, et de mise

en service, nous avons prévu des besoins en ressources humaines dont le détail est présenté ci-

dessous.


41

Tableau 24: Moyens humains nécessaires à la réalisation du lot HVAC

Nombre Qualification Spécialité Rôle

1 Ingénieur Energétique ou génie climatique Supervision

2 Techniciens Climatisation Câblage et installation des

équipements HVAC

2 Techniciens Electromécanique Installation et raccordement

du coffret électrique

Une collaboration directe avec l’entreprise de réalisation des travaux de génie civil est nécessaire

pour la préparation et l’ajustement des réservations.

2.9.Moyens logistiques

Afin de respecter nos engagements envers le client SONARA sur le travail dissimulé, nous avons

prévu la logistique ci-dessous.

Un Manitou : Il servira à la manutention des armoires de climatisations et des condenseurs depuis

le magasin de stockage jusqu’aux salles des tableaux.

Un transpalette : Il servira à la manutention des armoires de climatisation à l’intérieur des salles

des tableaux.

Deux échafaudages : Il servira à la réalisation des travaux en hauteur (intérieur et extérieur),

4. ELEMENTS SUPPORT AU PROJET QHSE

4.1.Plan Hygiene sécurité Environnement

Afin de rester dans la politique générale HSE définie, ce plan aura pour but d’inciter les

intervenants sur le chantier à contribuer à l’atteinte des objectifs d’hygiène de sécurité et

d’environnement ci-dessous.

Ce plan est commun à toutes les activités menées sur le chantier SONARA.


42

Objectifs Santé

Il s’agira de :

Fournir un environnement de travail sain et conforme aux normes sanitaires les plus

strictes.

Permettre aux personnels mobilisés sur les projets de l’Entreprise de bénéficier d’une prise

en charge médicale en cas de problèmes de santé ou de situation d’urgence.

Engager le déploiement des secours en cas d’évacuation ou d’un rapatriement sanitaire

vers une structure médicale adaptée au Cameroun ou hors du Cameroun.

Mettre en place un programme de prévention Hygiène/Santé, axé sur des actions

d‘information et de sensibilisation relatives aux contextes local et professionnel

(Prévention des maladies professionnelles, postures de travail, risques santé au Cameroun,

…).

Objectifs Sécurité

Il s’agira de :

Assurer la protection des personnels mobilisés sur les sites de travail, dans tous les

domaines d’activités.

Mettre en œuvre une discipline et une méthodologie de travail adaptée, permettant de

réduire au maximum les risques liés aux dangers professionnels des activités de

l’Entreprise.

Objectifs Environnement

Il s’agira :

D’optimiser l’utilisation de nos ressources en d’énergie et maitriser la production et la gestion de

nos déchets.

De minimiser les impacts des activités de l’Entreprise sur l’environnement :

Mettre en place un système de classification des déchets.

Mettre en place un système de stockage des déchets.

Contracter un service d’enlèvements et de traitement auprès d’un prestataire agréé.

Veiller au respect de l’ordre sur les sites d’activités, et à leur état de propreté.

Gérer les pollutions accidentelles occasionnées par nos activités.


43

4.2.Les procédures QHSE

Afin d’atteindre ces objectifs HSE et de faire un contrôle qualité conformément aux normes en

vigueur (ISO 9001 : 2008 Système de management de la qualité et ISO 10006 : 2003 Systèmes de

management de la qualité - Lignes directrices pour le management de la qualité dans les projets,

les procédures ci-dessous ont été mise en place :

Procédure de Gestion des Risques

Procédure de Gestion du Personnel

Procédure d’Autorisation de Travaux

Procédure de Gestion des Produits Dangereux

Procédure de Contrôles et d’Inspections

Plan d’Urgence

Plan de Gestion des Déchets

Procédure de Prévention et de Gestion des Pollutions

Procédure de Notification et d’Enregistrement des Accidents et Incidents

Procédure d’Audit Interne

Procédure de gestion des NC / AC / AP


44

CONCLUSION

L’étude technique des installations sur le site de la SONARA à permis d’acquérir des données

fiables qui ont pu servir à l’évaluation des charges thermiques de chaque poste avec des

puissances moyennes surfaciques de l’ordre de 350 W/m² et 180 W/m² respectivement pour les

poste P2 et P105. Les deux solutions envisagées sont techniquement réalisables cependant du

point de vue énergétique et économique, la pose des armoires de climatisation avec liaison aux

aérocondenseurs en toiture reste la solution la plus avantageuse pour le site en état actuel.

Bien que le cahier des charges exige la pose des unités extérieures UC53 en toiture dans un local

abrité, et les difficultés d’encombrement des unités intérieures X4650AR/X1900AR, la

climatisation par armoire autonome est la meilleure solution pour notre projet. De plus, elle génère

les coûts d’investissements les plus bas, avec faible tuyauterie celle-ci étant limitée à celle

nécessaire à l’extraction des condensats de l’évaporateur. En tablant sur les travaux de réalisation

de la solution retenue, il faut noter que les cheminements des liaisons frigorifiques peuvent être

ajustés. Il sera donc un impératif de réaliser les plans et schémas à la fin des travaux. Ces plans

Tels Que Construit (TQC) permettront de constituer le Dossier des Ouvrages Exécutés

L’option de la climatisation centralisée, nécessite des coûts d’investissements élevés (l’installation

a été évaluée à 46000 d’Euros HT, soit le trois demi (3/2) du prix de la climatisation par armoire

autonome de climatisation)

Cependant la production centralisée deviendra avantageuse dans le cas d’une extension des

installations et d’une augmentation du nombre de locaux à climatiser, ce système étant plus adapté

pour la climatisation d’édifices multizones avec une plus grande flexibilité de méthodes

(possibilité d’installation de ventilo convecteurs alimentée par le réseau d’eau glacée).


i

BIBLIOGRAPHIE

[1] AIRWELL. (2013). Catalogue des produits.

[2] CARRIER. (2013). Catalogue des produits. Abidjan: MCT.

[3] Coulibaly, P. Y. (2011). Cours Thermique du batiment M1. 2iE.

[4] France-Air. (2013). Catalogue général. Airwell.

[5] J.CLAENS, Y. T. (s.d.). Efficacité énergétique de la climatisation en Afrique tropicale Tome I:

Conception des nouveaux bâtiments. IEPF.

[6] SEMPORE, J. F. (Octobre 2006). Cours Techniques frigorifiques. 2iE-Groupe EIER

ETSHER.

[7] SIDIBE, S. (2011). Cours de conditionnement d'air. Fondation 2iE.

[8] TOTAL-E&P. (2009). Chauffage, Ventilation et Climatisation. Total E&P.

[9] Z.LAVAN, S. W. (1999). Air refregeration and conditionning. CRC Press LLC.

Sites internet :

www.cnrs.fr, le 12/04/13

www.dimclim.fr;

www.carrier.com;

Logiciels :

AUTOCAD

DIMCLIM

PSYCHRODREAM

MS EXCEL

http://www.cnrs.fr/

http://www.dimclim.fr/

http://www.carrier.com/


ii

ANNEXES


iii

Annexe 1 : Vue en Plan salle des tableaux (1/1)

Poste P2


iv

Annexe 1 : Vue en Plan salle des tableaux (Suite et Fin 2/2)

Poste P105


v

Annexe 2 : Déperdition thermiques à l’intérieur des postes

Poste P2

Poste P105

P105


vi

Annexe 3: Bilan thermique Salle des tableaux des postes (1/2)

Poste P2

Lattitude 4°N Pays: Cameroun Ville: Limbe

SURFACE : 430 m² Mois de calcul:= Fevrier Heure de Calcul: = 13H

VOLUME : 1722 m3

Text = 32°C Hrext = 80%

HAUTEUR: 4 m Tint = 25°C Hrint = 50%

CHALEUR SENSIBLE

SURFACE : OUEST 0,00 x 0,00 = - m²

GAINS/ENSOLEILLEMENT 0,00 x 0,00 = - W

COEFFICIENT D'ECRAN SOLAIRE 0,00 x 0,00 = - W Store extérieur

AMORTISSEMENT HEURE 0,00 x 0,00 = - W

SURFACE : EST x = - m²




SURFACE : NORD x = - m²




SURFACE : SUD x = - m²




TOTAL ENSOLEILLEMENT PAR LES VITRAGES : W

TRANSMISSIONS

Surface Delta K Coef K

MUR EXT NORD 118 x 5,00 x 2,09 = 1 233,10 W

MUR EXT SUD 118 x 5,00 x 2,09 = 1 233,10 W

MUR EXT EST 58,4 x 8,00 x 2,09 = 976,45 W

MUR EXT OUEST 52,6 x 8,00 x 2,09 = 879,47 W

PLANCHER 430,00 x 5,00 x 2,09 = 4 493,50 W

PLAFOND 430,00 x 8,00 x 2,09 = 7 189,60 W

VITRES VERTICALES 0 x 8,00 x 2,09 = - W

LANTERNAUX 0 x 8,00 x 2,09 = - W

INFILTRATIONS 0 x 8,00 x 2,09 = - W

16 005,22 W

TOTAL TRANSMISSIONS PAR LES PAROIS : 16 005 W


équivalent

MUR EXT OUEST 0 x 8,00 x 335,00 = - W

MUR EXT SUD 0 x 0,00 x 2,09 = - W

MUR EXT EST 58,4 x 8,00 x 2,09 = 976,45 W

MUR INT 0 x 0,00 x 2,09 = - W

TOITURE - x 8,00 x 2,09 = - W Isolée (k=0,7)

976,45 W

TOTAL ENSOLEILLEMENT PAR LES PAROIS : 976 W

GAINS INTERNES

OCCUPANTS 0,00 x 55,00 = - W

TABLEAUX ET DIVERS 63135,00 x 1,00 = 63 135,00 W

ECLAIRAGE 430,00 x 5,00 = 2 150,00 W

APPAREILS DIVERS 0,00 x 0,00 = - W

GAINS SUPPLEMENTAIRES x = - W

ACCUMULATIONS x = - W

SECURITE 960,00 x 0,10 = 96,00 W

65 381,00 W

TOTAL DES GAINS INTERNES : 65 381 W

ECHAUFFEMENT GAINES 0 0,00 x 0,00 = - W

AIR FRAIS 1 722,00 x 8,00 x 0,34 = 4 683,84 W

4 683,84 W

TOTAL DES PERTES ET AIR FRAIS : 4 684 W

TOTAL CHALEUR SENSIBLE : 87 047 W

CHALEUR LATENTE

INFILTRATION x = - W

OCCUPANTS 0,00 x 55,00 = - W

VAPEUR x = - W



DIFFUSION DE VAPEUR x = - W

SECURITE 0,00 x 0,10 = - W

- W

TOTAL CHALEUR LATENTE : W

BILAN THERMIQUE TOTAL : 87 047 W

puissance en w au m² 202 W

ENSOLEILLEMENT PAR LES PAROIS OPAQUES

DESIGNATION DU LOCAL : SALLE DES TABLEAUX

ENSOLEILLEMENT VITRES

APPORTS PAR LES PAROIS OPAQUES


vii

Lattitude 4°N Pays: Cameroun Ville: Limbe

SURFACE : 75,86 m² Mois de calcul:= Fevrier Heure de Calcul: = 13H

VOLUME : 265,52 m3

Text = 32°C Hrext = 80%

HAUTEUR: 3,5 m Tint = 25°C Hrint = 50%

CHALEUR SENSIBLE

ENSOLEILLEMENT VITRES

SURFACE : OUEST 0,00 x 0,00 = - m²




SURFACE : EST x = - m²




SURFACE : NORD x = - m²




SURFACE : SUD x = - m²




TOTAL ENSOLEILLEMENT PAR LES VITRAGES : W

TRANSMISSIONS


MUR EXT NORD 33,25 x 8,00 x 2,09 = 555,94 W

MUR EXT SUD 33,25 x 8,00 x 2,09 = 555,94 W

MUR EXT EST 36,75 x 5,00 x 2,09 = 384,04 W

MUR EXT OUEST 36,75 x 8,00 x 2,09 = 614,46 W

PLANCHER 39,86 x 0,00 x 2,09 = - W

PLAFOND 39,86 x 8,00 x 2,09 = 666,53 W

VITRES VERTICALES 0 x 8,00 x 2,09 = - W

LANTERNAUX 0 x 8,00 x 2,09 = - W

INFILTRATIONS 0 x 8,00 x 2,09 = - W

2 776,91 W

TOTAL TRANSMISSIONS PAR LES PAROIS : 2 777 W

ENSOLEILLEMENT PAR LES PAROIS OPAQUES

Surface Coef Coef K

α*F w/m2

MUR EXT OUEST 36,75 x 0,04 x 335,00 = 517,07 W

MUR EXT SUD 33,25 x 0,04 x 352,00 = 491,57 W

MUR EXT EST 12,95 x 0,04 x 256,00 = 139,24 W

MUR INT 0 x 0,04 x 0,00 = - W

TOITURE - x 0,04 x 686,00 = - W Isolée (K=0,7)

1 147,88 W

TOTAL ENSOLEILLEMENT PAR LES PAROIS : 1 148 W

GAINS INTERNES

OCCUPANTS 0,00 x 55,00 = - W

TABLEAUX ET DIVERS 7900,00 x 1,00 = 7 900,00 W

ECLAIRAGE 75,86 x 5,00 = 379,32 W



ACCUMULATIONS x = - W

SECURITE 960,00 x 0,10 = 96,00 W

8 375,32 W

TOTAL DES GAINS INTERNES : 8 375 W

ECHAUFFEMENT GAINES 0 0,00 x 0,00 = - W

AIR NEUF 265,52 x 8,00 x 0,34 = 722,23 W

722,23 W

TOTAL DES PERTES ET AIR FRAIS : 722 W

TOTAL CHALEUR SENSIBLE : 13 022 W

CHALEUR LATENTE

INFILTRATION x = - W

OCCUPANTS 0,00 x 55,00 = - W

VAPEUR x = - W



DIFFUSION DE VAPEUR x = - W

SECURITE 0,00 x 0,10 = - W

- W

TOTAL CHALEUR LATENTE : W

BILAN THERMIQUE TOTAL : 13 022 W

puissance en w au m² 172 W

DESIGNATION DU LOCAL : SALLE DES TABLEAUX

APPORTS PAR LES PAROIS OPAQUES

Annexe 3: Bilan thermique Salle des tableaux des postes (Suite et Fin 2/2)

Poste P105


viii

Annexe 4 : Extrait des fiches techniques des unités de Climatisation (1/2)

Poste P2


ix

Annexe 4 : Extrait des fiches techniques des unités de Climatisation (Suite et Fin 2/2)

Poste P105


x

Annexe 5 : Implantation des équipements HVAC dans les postes (1/3)

Poste P2 : Salle des Tableaux


xi

Annexe 5 : Implantation des équipements HVAC dans les postes (Suite 2/3)

Poste P2 : Local des batteries


xii

Annexe 5 : Implantation des équipements HVAC dans les postes (Suite et fin 3/3)

Poste P105


xiii

Annexe 6 : Schéma unifilaire de puissance des coffrets HVAC

Schéma de puissance 400VAC Poste P2

Schéma de puissance 400VAC Poste P105

MX

M

Ventilateur

Extraction

Salle des tableaux

Alimentation 400VAC

Armoire de clim

X1900 AR

Alimentation

230VAC Clim

X1900 AR

AM

3 X 2AAM

3 X 25A

AM

1A

400/230VAC

250VA

Courbe C

16A

KM

ALIMENTATION DU

COFFRET HVAC

400VAC+T SANS NEUTRE

Disjoncteur Genéral

avec Bobine à

declenchement Mx

4 4 3

4

MX

M M M

Ventilateur

suppresseur/Soufflage

Local Batteries

Ventilateur

Extraction

Local Batteries

Ventilateur

Extraction

Salle des tableaux

Alimentation 400VAC

Armoire de clim 1

X4650 AR

Alimentation 400VAC

Armoire de clim 2

X4650 AR

Alimentation

400VAC Armoire

de clim 3

X4650 AR

Alimentation

230VAC Clim 1

X4650 AR

Alimentation

230VAC Clim 2

X4650 AR

Alimentation

230VAC Clim 3

X4650 AR

AM

3 X 2AAM

3 X 2A

AM

3 X 2A

AM

3 X 50A

AM

3 X 50A

AM

3 X 50A

AM

1A

400/230VAC

250VA

Courbe C

16A

Courbe C

16A

Courbe C

16A

KM KM KM

ALIMENTATION DU

COFFRET HVAC

400VAC+T SANS NEUTRE

Disjoncteur Genéral

avec Bobine à

declenchement Mx

4 4 4 4 4 4 3

4


xiv

Annexe 7 : Les Accessoires HVAC de régulation et de sécurité (1/6)

Fiche technique Caisson d’air neuf


xv

Annexe 7 : Les Accessoires HVAC de régulation et de sécurité (Suite 2/6)

Fiche technique Registres motorisés


xvi

Annexe 7 : Les Accessoires HVAC de régulation et de sécurité (Suite 3/6 )

Fiche technique Clapet Coupe Feu 2H


xvii


Fiche technique Manostat digital PST1


xviii


Fiche technique grille circulaire en alluminium


xix

Annexe 7 : Les Accessoires HVAC de régulation et de sécurité (Suite 6/6)

Fiche technique Gaine galva semi-Rigide


xx

Annexe 8 : Consultations fournisseurs des installations HVAC

Documents

ETUDE ET REALISATION DES INSTALLATIONS HVAC DES …