Mémoire Etude de Systeme de Climatisation Vrv

MASTER SPECIALISE EN GENIE ELECTRIQUE, ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES

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OPTION: GENIE ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES

Prsent et soutenu publiquement le par

Erik HOUNGNINOU

Travaux dirigs par : YEZOUMA Coulibaly

Enseignant, Chercheur

UTER : Gnie Energtique et Industriel

Hilaire Kouami ADJAKA

Directeur de HILEC et CO

Jury dvaluation du stage :

Prsident : Prnom NOM

Membres et correcteurs : Prnom NOM

Prnom NOM

Prnom NOM

Promotion : 2009-2010

HILEC&Co SARL

Etude du systme de climatisation Volume Rfrigrant Variable (VRV) pour le sige de lUEMOA Ouagadougou

Erik HOUNGNINOU / Email.: [email protected] Promotion : 2009-2010 Soutenu le . Page i

DEDICACE A mon Dieu Tout Puissant qui ma donn la facult de connatre et de comprendre et qui ne cesse de me combler de ses bienfaits. Quil soit lou ternellement, Amen ! Je ddie ce mmoire : A mon Pre, Lon HOUNGNINOU, puisse Dieu le bnit !

A ma Mre, Batrice HOUNGNINOU, qui ma donn la vie et qui a guid mes premiers pas dans la recherche du savoir, de la russite et qui na jamais cess de mencourager. Quelle trouve ici la joie ! A toute ma famille, mes frres et surs, mes amis qui mencouragent toutefois quils le peuvent. Que cet ouvrage soit pour eux une base afin quils fassent mieux ! A tous, je ddie ce travail quest mon mmoire de fin dtude.

Je vous aime

Erik HOUNGNINOU / Email.: [email protected] Promotion : 2009-2010 Soutenu le . Page ii

REMERCIEMENTS

Je voudrais en ces lignes, traduire toutes ma reconnaissance et ma profonde gratitude toutes

les personnes qui de prs ou de loin ont particip au bon droulement de cette tude.

Cette reconnaissance et gratitude vont, tout particulirement lendroit de :

- Monsieur Hilaire Kouami ADJAKA, Directeur Gnral de lentreprise HILEC & CO

SARL, Expert en Efficacit Energtique qui a accept dencadrer ce mmoire.

Monsieur ADJAKA, merci pour votre entire disponibilit, votre comprhension et vos

conseils qui ont permis la ralisation de ce travail,

- Monsieur Yzouma COULIBALY, mon encadreur acadmique, Chef UTER Gnie

Energtique et Industriel, pour ses multiples explications, critiques, encouragements et

lan insuffl cette tude,

- Monsieur Francis SEMPORE, Enseignant au 2iE, pour ses conseils et explications.

- Monsieur YAO Azoumah, Enseignant et Responsable acadmique de notre formation

pour son soutien et sa collaboration lobtention de ce stage,

- Monsieur Souleymane DIARRA, Directeur de la Socit dEtudes et Entreprise

dEquipements, qui a toujours t disponible et qui, malgr ses travaux, ma accord

son engagement passionn, ses explications, ses critiques pour cette tude,

- Monsieur Honor TOE, Expert Industriel, DG de la socit ICB pour sa franche

collaboration et son sens de rigueur dont jai bnfici au cours de mon stage.

Je remercie galement :

Tous les enseignants qui ont concouru notre formation, A mes Co-stagiaires (Adama et Sadou) pour leur collaboration, Mes promotionnaires pour leur soutien moral et lambiance chaleureuse vcue au cours

de la formation.

Erik HOUNGNINOU / Email.: [email protected] Promotion : 2009-2010 Soutenu le . Page iii

RESUME

La prsente tude, qui sinscrit dans le cadre des travaux de rnovation du sige de la

Commission de lUEMOA Ouagadougou Burkina Faso, a port sur la climatisation des

bureaux du btiment CEAO par le systme VRV. Elle a port galement sur le

dimensionnement du systme de traitement pour limmeuble. Ce travail consist la

dtermination du bilan thermique de 156 bureaux et leur rpartition en six (06) grands zones

de climatisation.

Une estimation financire des travaux a t effectue suivie du Temps de Retour

lInvestissement (TRI). De cette tude, il ressort galement limpact environnemental par le

remplacement du systme de climatisation centralise eau glace par le systme VRV. Des

propositions techniques et leur valuation ont mis fin ce rapport.

Mots Cls :

1 - Climatisation

2 - Eau glace

3 - VRV

4 - TRI

5 - Environnement

ABSTRACT

The present survey, that appears in the setting of the works of renovation of the seat of the

Commission of the UEMOA in Ouagadougou - Burkina Faso, carried on the air-conditioning

of offices of the CEAO building by the VRV system. It was also about the determination of the

system of air treatment for the building. This work consisted to the determination of the thermal

balance of 156 offices and their distribution in six (06) big zones of air-conditioning.

A financial evaluation of works has been done consistent in the days of Return to the investment

(SORTING). Of this survey it takes out again impact environmental also by the replacement of

the air-conditioning system centralized to water frozen by the VRV system. The technical

propositions and their assessment put an end to this report.

Key words:

1 - Air-conditioning

2 - Frozen water

3 - VRV

4 DRI

5 Environment

Erik HOUNGNINOU / Email.: [email protected] Promotion : 2009-2010 Soutenu le . Page iv

LISTE DES ABREVIATIONS

UEMOA : Union Economique et Montaire Ouest Africaine

CEAO : Communaut Economique de lAfrique de lOuest

RDC : Rez-de-chausse

VRV : Volume Rfrigrant Variable

DRV : Dbit Rfrigrant Variable

SARL : Socit A Responsabilit Limite

PID : Proportionnel, Intgral et Driv (PID)

CTA : Centrale de Traitement dAir

TRI : Temps de Retour lInvestissement

IEPF : Institut de lEnergie et de lEnvironnement de la Francophonie (IEPF)

COP : Coefficient de Performance

UE1C : Unit Extrieure de la zone N1 CEAO

Erik HOUNGNINOU / Email.: [email protected] Promotion : 2009-2010 Soutenu le . Page v

SOMMAIRE

DEDICACE .................................................................................................................................. i

REMERCIEMENTS .................................................................................................................. ii

RESUME .................................................................................................................................... iii

LISTE DES ABREVIATIONS ................................................................................................ iv

SOMMAIRE ................................................................................................................................ v

INTRODUCTION ....................................................................................................................... 1

CHAPITRE I : PRESENTATION DE LENTREPRISE ....................................................... 2

I.1 Raison sociale de lEntreprise .............................................................................................. 2

I.2 Activits principales et domaines de comptences. ............................................................. 2

I.3 Moyens humains et matriels ............................................................................................... 3

CHAPITRE II : SYSTEME DE CLIMATISATION DU SIEGE DE LUEMOA. .............. 5

II.1 Description du systme actuel de climatisation du btiment CEAO .................................. 5

II.2 Description du systme VRV ............................................................................................ 10

CHAPITRE III : ETUDE DU SYSTEME VRV POUR LE BATIMENT CEAO .............. 13

III.1 Description du btiment CEAO ....................................................................................... 13

III.2 Bilan thermique du btiment CEAO ............................................................................... 13

III.3 Choix des quipements .................................................................................................... 14

III.3.1 Choix des units intrieures ...................................................................................... 14

III.3.2 Choix des units extrieures ..................................................................................... 16

III.3.2 Choix de lunit extrieure de la CTA ...................................................................... 17

III.3.3 Dtermination des sections des liaisons frigorifiques (Tuyauterie) .......................... 23

III.3.4 Choix du fluide frigorigne ....................................................................................... 25

III.4 Mise en uvre des quipements ...................................................................................... 25

III.4.1 Equipements .............................................................................................................. 25

III.4.2 Estimation du cot des travaux ................................................................................. 27

CHAPITRE IV : ANALYSE ENERGETIQUE ..................................................................... 29

IV.1 Situation nergtique aprs installation du systme VRV .............................................. 29

IV.2 Situation nergtique aprs mlange et recyclage de lair extrait des bureaux ............... 31

IV.3 Impact environnemental (Emission du CO2) ................................................................... 34

CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS ....................................................................... 35

BIBLIOGRAPHIE .................................................................................................................... 36

ANNEXES .................................................................................................................................. 37

Erik HOUNGNINOU / Email.: [email protected] Promotion : 2009-2010 Soutenu le . Page vi

Liste des tableaux

Tableau 1 : Bilan thermique par niveau ...................................................................................... 14

Tableau 2 : Gamme et indices dunits intrieures DAIKIN [3] ................................................ 15

Tableau 3 : Choix du type et du nombre dunits intrieures par niveau .................................... 15

Tableau 4 : Paramtres de dtermination du systme de refroidissement de la CTA ................. 17

Tableau 5 : Caractristiques de lunit extrieure de la CTA ..................................................... 17

Tableau 6 : Caractristiques de la Zone N1 ............................................................................... 18

Tableau 7 : Dfinition et caractristiques des units intrieures de la Zone N1 ........................ 19

Tableau 8 : Dfinition et caractristiques des units intrieures de la Zone N1 (Suite) ............ 20

Tableau 9 : Dfinition et caractristiques des units intrieures de la Zone N1 (Suite) ............ 21

Tableau 10 : Unit extrieure de la Zone N1 ............................................................................. 22

Tableau 11 : Caractristiques des Zones N2 N6 ................................................................... 22

Tableau 12 : Units extrieures des Zones N2 N 6 ............................................................... 22

Tableau 13 : Dtermination des sections des tuyauteries des units extrieures [4] ................... 23

Tableau 14 : Dtermination des sections des tuyauteries principales [4] ................................... 24

Tableau 15 : Dtermination des sections des tuyauteries secondaires [4] .................................. 24

Tableau 16 : Types de raccords REFNET [4] ............................................................................. 24

Tableau 17 : Equipements ncessaires pour les installations VRV du btiment CEAO ............. 26

Tableau 18 : Evaluation du cot dinstallation du systme VRV du btiment CEAO ............... 27

Tableau 19 : Bilan lectrique des Split installs au btiment CEAO .......................................... 29

Tableau 20 : Situation de la consommation lectrique aprs installation du VRV ..................... 30

Tableau 21 : Dtermination du TRI aprs installation du systme VRV .................................... 30

Tableau 22 : Diffrents tats de lair pour la CTA ...................................................................... 33

Tableau 23 : Caractristiques de la nouvelle units extrieure de la CTA [3] ............................ 33

Tableau 24 : Dtermination du nouveau TRI aprs application des mesures proposes ............ 34

Tableau 25 : Evaluation annuelle dmission de CO2 ................................................................ 34

Tableau 26 : Caractristiques de la Zone N2 ............................................................................. 38


Tableau 28 : Dfinition et caractristiques des units intrieures de la Zone N2 ...................... 39

Tableau 29 : Dfinition et caractristiques des units intrieures de la Zone N2 (suite) .......... 40

Tableau 30 : Dfinition et caractristiques des units intrieures de la Zone N2 (suite) .......... 41




Tableau 34 : Dfinition et caractristiques des units intrieures de la Zone N3 (Suite) ......... 44

Erik HOUNGNINOU / Email.: [email protected] Promotion : 2009-2010 Soutenu le . Page vii




Tableau 38 : Dfinition et caractristiques des units intrieures de la Zone N4 (Suite) .......... 47


Tableau 40 : Unit extrieure de la zone N5 ............................................................................. 48




Tableau 44 : Units extrieure de la Zone N6 ........................................................................... 51




Liste des figures

Figure 1 : Organigramme de lEntreprise ..................................................................................... 4

Figure 2 : Mode de raccordement des liaisons frigorifiques [3] ................................................. 16

Figure 3 : Schma du principe de fonctionnement actuel de la CTA ......................................... 31

Figure 4 : Schma du principe de fonctionnement de la CTA propos ...................................... 32

Liste des Photos

Photo 1 : Groupes de production deau glace .............................................................................. 5

Photo 2 : CTA carrosses .............................................................................................................. 6

Photo 3 : CTA maonnes ............................................................................................................. 6

Photo 4 : Ventilos convecteur : Etat dlabr ................................................................................. 7

Photo 5 : Systme de climatisation VRV [1] ............................................................................. 10

Photo 6 : Btiment CEAO ........................................................................................................... 13

Photo 7 : Raccord REFNET ........................................................................................................ 24

Etude du systme de climatisation VRV pour le sige de lUEMOA Ouagadougou Burkina Faso

Erik HOUNGNINOU / Email.: [email protected] Promotion : 2009-2010 Soutenu le . Page 1

INTRODUCTION

La recherche quotidienne du confort thermique a amen lhomme crer plusieurs systmes de

climatisations (systme autonome, systme central ou semi central, ). Ces diffrents systmes

connaissent de multiples innovations.

De nos jours, lune des innovations les plus importantes en matire de climatisation est le

systme de climatisation Volume Rfrigrant Variable (VRV).

Dans le cadre des Travaux de rnovation du sige de la Commission de lUEMOA

Ouagadougou ; travaux prvu pour durer deux (02) ans ; il est question de procder au

remplacement du systme actuel de climatisation (systme eau glace) par un nouveau

systme (VRV) en raison des multiples avantages (conomie dnergie, protection de

lenvironnement, ) quoffre ce nouveau systme.

Pour cette tude, qui constitue dailleurs la premire pour le sige de la Commission, plusieurs

dmarches et mthodes de calcul ont t utilises.

Pour mener bien, ce travail, un diagnostic gnral des installations de climatisation a t fait.

Ensuite, sen est suivie lvaluation du bilan thermique des diffrents bureaux climatiser. Ce

bilan a permis de procder au choix et au positionnement des quipements.

Enfin, une analyse de la consommation nergtique et une tude dimpact environnemental ont

effectues. Une conclusion et recommandations mettront fin la prsente tude.

Contexte La prsente tude sinscrit dans le cadre des travaux de rhabilitation des installations de

climatisation du sige de la Commission de lUnion Economique et Montaire Ouest Africaine

(UEMOA) Ouagadougou au Burkina Faso.

Objectif Lobjectif poursuivi dans le cadre de ce travail est de :

- Identifier et apprcier le systme actuel de climatisation de lUEMOA,

- Rvaluer le bilan thermique,

- Dimensionner les canalisations frigorifiques en tenant compte de donnes

technologiques contemporaines des constructeurs,

- Choisir les quipements appropris au systme VRV,

- Simuler le fonctionnement du nouveau systme en comparaison avec lexistant



CHAPITRE I : PRESENTATION DE LENTREPRISE

I.1 Raison sociale de lEntreprise

La socit HILEC & CO est une SARL (Socit A Responsabilit Limite) de droit

burkinab au capital de 1 000 000 FCFA. Elle est cre en 2004. Cette socit a connu un

nouveau statut juridique : Elle est passe de Socit Individuelle une SARL sous le Registre

de commerce du Burkina Faso au n : BFOUA 2010 B 1821. Son sige social est sis

Ouagadougou, au quartier OUAGA 2000, ladresse : 01 BP 5825 Ouagadougou 01- Burkina

Faso, Tl.: (+226) : 50 35 82 92, Fax : (+226) 78 81 36 47.

Email. : [email protected]

I.2 Activits principales et domaines de comptences.

I.2.1 Activits principales.

Conformment son objet social, HILEC & CO SARL offre des services dans quatre

principaux domaines dactivits que sont :

- lIngnierie comprenant entre autres les audits lectriques et nergtique,

- le contrle technique,

- le conseil en maintenance,

- lexpertise, et la formation.

La socit HILEC & CO est aujourdhui connue sur le plan national pour son expertise trs

prouve.

I.2.2 Domaines de comptences.

9 Economie dnergie Ralisation des tudes et propositions des programmes daction damlioration de lefficacit

nergtique des consommateurs dnergie ;

Mise en application des programmes dactions visant loptimisation de lefficacit nergtique

dans les industries de production et consommation dnergie avec garantie des rsultats

escompts.

Etc.

9 Courant fort Dimensionnement des rseaux de distributions lectriques (ligne lectrique, clairage public,

lectrification rurale, btiments publics) ;

Installations des appareils et quipements industriels ;

9 Froid et climatisation Dimensionnement des chambres froides ; rseau de climatisation centrale : CTA ;



Dimensionnement des groupes froids industriels ;

Climatisation des btiments publics.

9 Courant faible Interventions sur les postes tlphoniques et autocommutateurs ;

Dimensionnement des rseaux tlphoniques ;

Dimensionnement des onduleurs et rseaux onduls.

9 Scurit et incendie Protection des systmes des rseaux de distribution lectriques contre les catastrophes

naturelles : paratonnerre ; parafoudre ;

Dimensionnement des rseaux de scurit dans les industries de production et dans les

btiments publics ;

Montage des systmes de vido surveillance.

9 Logiciels techniques et lectriques La socit HILEC & CO SARL accompagne des entreprise lutilisation des logiciels

techniques dont : Ecodial, Ecobat, Camlia, Dialux, Auto cad, coolpack, Energie plus, Xl Pro.

I.3 Moyens humains et matriels

I.3.1 Moyens humains

La socit HILEC & CO SARL dispose dun personnel permanant comprenant plusieurs

cadres (Ingnieurs et techniciens multidisciplinaires) qui interviennent dans tous ses domaines :

Le personnel permanent est compos de :

Deux (02) Ingnieurs : Un (1) en Electricit et un (1) en Energtique ;

Trois (03) Techniciens : Un (01) lectrotechnicien, un (01) en Froid et un (01) en

Electronique ;

Trois (03) Agents administratifs: Une (01) Assistante de Direction, un (01)

Responsable Commercial et un (01) Chauffeur.

Ce personnel permanent est appuy par un rseau dexperts indpendants spcialiss dans

divers domaines comme le froid et la climatisation, lenvironnement, la gestion et les finances,

la sociologie etc.

I.3.2 Moyens matriels

La socit HILEC & CO SARL est quipe de moyens modernes informatiques, logistique et

de communication (Internet haut dbit) ainsi que des quipements techniques lui permettant de

raliser aisment toutes ses missions.



En moyens informatiques et au sige en particulier, on dnombre : Des logiciels spcialiss (calculs lectriques, thermiques, dessins, etc.).

Des ordinateurs (desktops, ...) mis en rseau

Des moyens bureautiques appropris : Photocopieuse A3-A4 ;

Imprimante canon noir et blanc A4 ;

Scanner ; Appareils photo numriques, graveurs, etc.

Moyens lectriques et divers 4 Testeurs multimtres (V, A, F, r, diodes) ; 1 analyseur de rseau microvip ; 1 mesureur de

rsistance de terre ; 1 mesureur disolement ; 2 manifold by-pass pour frigoriste ; 1 pompe

vide pour compresseur ; 1 unit de rcupration des fluides ; 1 balance lectronique ; Matriels

de scurit (gants, casques, lunettes, chaussures) ; 2 dcamtres ; 1 cyclomtre ; Etc.

Matriel roulant La socit HILEC & CO SARL dispose de : Deux (02) vhicules et Deux (02) motos

I.3.3 Organigramme

Lorganigramme de HILEC & CO SARL se prsente comme suit :

Figure 1 : Organigramme de lEntreprise

Directeur

Agent Commercial

Assistante de Direction

Chef du bureau dtude

Technicien lectricien

Technicien Froid

Technicien Electronique

Ouvriers qualifis

Ouvriers qualifis

Ouvriers qualifis

Chauffeur

Ingnieurs Chef de travaux

Consultants



CHAPITRE II : SYSTEME DE CLIMATISATION DU SIEGE DE LUEMOA.

Le sige de la Commission de lUEMOA est situ Ouagadougou (Burkina Faso), sur

lAvenue du Professeur Joseph KI-ZERBO. Il abrite deux immeubles (CEAO et FOSIDEC) qui

couvrent respectivement une superficie de 8000m et 2400m. Ces immeubles sont constitus

de bureaux, de salle de confrence et de galerie.

Le systme de climatisation actuel de ces immeubles est de type centralis eau glace. Le

renouvellement dair est effectu dans ces bureaux grce des Centrales de Traitements dAir

(CTA) installes cet effet. Des extracteurs, installs diffrents endroits, assurent lextraction

de lair vici dans les bureaux.

Dans le cadre du projet de rnovation des installations de la climatisation du sige de

lUEMOA, le nouveau systme de climatisation propos est de type Volume Rfrigrant

Variable (VRV).

Dans la suite de ce rapport, nous allons nous limiter ltude de ce nouveau systme de

climatisation pour le btiment CEAO, vu lampleur des travaux et aussi du fait que le btiment

FOSIDEC avait dj fait lobjet dune tude pralable (Rapport THIAM Baidy, 2008).

II.1 Description du systme actuel de climatisation du btiment CEAO

Le confort dans les bureaux du btiment CEAO est assur grce la production de leau glace

par des groupes frigorifiques. Ces groupes sont constitus dun vaporateur o leau est

refroidie puis distribue aux lments terminaux que sont les ventilo-convecteurs par

lintermdiaire des pompes. Ces groupes frigorifiques alimentent galement la Centrale de

Traitement dAir (CTA) de limmeuble. Lair neuf est trait (filtr, refroidit-dshumidifi,

chauff) dans une CTA et souffl dans les salles, puis repris et rejet vers lextrieur via des

gaines. Lactuel systme de climatisation du CEAO est constitu de :

II.1.1 Groupes frigorifiques

On dnombre trois (3) groupes de production deau

glace, installs au local technique au sous sol, de type

multi compresseur avec 2 compresseurs par unit

puissance tage et circuits indpendants. La puissance

frigorifique unitaire de ces groupes est de 298 kW. Les

compresseurs et condenseurs des groupes frigorifiques

sont de marque DAIKIN et respectivement de type

EUW120FSDY-1 et CXC24226346Y. Photo 1 : Groupes de production deau glace



II.1.2 Motopompe

Au total, quatre (04) pompes jumeles SALMSON sont installes pour la climatisation des

bureaux de CEAO dont trois (03) paires pour le circuit condenseur et une (01) paire pour la

circulation de leau glace travers les bureaux.

II.1.3 Tour de refroidissement

Une (1) tour de refroidissement mtallique, de marque SEARL BUSH COOLING TOWERS et

de capacit 243m3/h, installe en 2003 est en tat de marche malgr son tat corrosif.

II.1.4 Centrale de traitement dair CTA

Sept (07) Centrales de Traitement dAir (CTA) relies des rseaux de gaine, assurent

lamene dair neuf hyginique pralablement trait dans les bureaux. Ce traitement consiste en

la filtration, au refroidissement et dshumidification, au chauffage et lattnuation acoustique

de lair extrieur souffler. Le btiment CEAO dispose de deux (02) types de Centrales de

Traitement dAir :

CTA carrosses Trois (03) CTA carrosses sont installs au local

technique CEAO : une (01) pour le hall et la galerie

dexposition (dbit dair 10 000 m3/h), une (01) pour la

scne de la salle de confrence (dbit dair 6 000 m3/h) et

une (01) CTA pour les bureaux (Dbit dair 10 000 m3/h).

La CTA des bureaux est tout air neuf. Lair est souffl

dans les bureaux par lintermdiaire des grilles de forme

rectangulaire. Photo 2 : CTA carrosses

CTA maonnes. Au nombre de quatre (04), les centrales maonnes sont

installes au sous sol dont deux (02) pour la salle de

Confrence CEAO (Dbits dair 25300 m3/h et 22 800

m3/h), une (01) pour la Hall de cette mme salle (Dbit

dair 43 115 m3/h) et une (01) pour la galerie. Lair est

propuls dans la salle de confrence par lintermdiaire

de six diffuseurs circulaires par contre dans le Hall par

lintermdiaire de trois grilles de soufflage circulaires. Photo 3 : CTA maonnes



II.1.5 Ventilo convecteurs

Le btiment CEAO dispose de plusieurs ventilo-convecteurs qui se retrouvent soit poss en

allge dans les bureaux, soit dans les faux-plafonds (ventilo-convecteurs gainables). Au total,

deux cent cinquante sept (257) ventilo convecteurs

ont t installs dans les bureaux de CEAO. La

plupart de ces ventilo-convecteurs sont dans un tat

dlabr, certains ne fonctionnent plus et dautres ont

des dbits de soufflage trs faibles. Cela est d au

fait que les batteries sont trs encrasses et

galement aux comportements de certains occupants

des bureaux.

Photo 4 : Ventilos convecteur : Etat dlabr

II.1.6 Extracteurs dair

Six (6) extracteurs dair de marque SOLYVENT VENTEC sont installs au CEAO. Cinq (5)

sont poss sur des toitures et sont utiliss pour les bureaux et les sanitaires puis un (1) au RDC

pour extraire lair dans la salle de confrence et dans le hall de la salle de confrence. Les

caractristiques de ces extracteurs se prsentent comme suit :

Extracteurs installs sur les toitures : 9 Deux de 3 000 m3/h, 1 800 W, 750 tr/mn; 9 Deux de 2 500 m3/h, 250 W, 1000 tr/mn ; 9 Un de 820 m3/h, 32 W, 750 tr/mn

Extracteur pos au RDC 9 Dbit : 18 100 m3/h deux vitesses, 2,2 kW.

II.1.7 Rseau deau glace

Leau glace est transporte jusquau CTA et ventilo-convecteurs dans des tuyauteries en acier

isols par du polystyrne avec un revtement en flinkot et certains endroits elles sont isoles

par de larmaflex.

Les rseaux cheminent dans les faux plafonds au sous sol avant datteindre les niveaux

suprieurs. Ils passent ensuite dans des box en bois mlamins et poss au sol pour atteindre les

ventilo-convecteurs dans les bureaux.



Les CTA carrosses se trouvent dans le mme local technique que les groupes deau glace et

sont alimentes directement en eau glace. Par contre les tuyauteries deau glace pour

alimenter les CTA maonnes (Sous sol sous le Hall de la salle de confrence) longent une

galerie technique au sous sol.

II.1.8 Avantages et inconvnients du systme de climatisation eau glace

II.1.8.1 Avantages

Fluide frigoporteur (eau glace) est sans danger et facile manipuler contrairement aux fluides frigorignes,

Simplicit d'installation des units intrieures (Ventilo convecteurs),

II.1.8.2 Inconvnients

Systme trs encombrant, Systme bruyant surtout en cas de vieillissement, Humidification et dshumidification alatoires, Maintenance pas facile Risque de prolifration des organismes pathognes des eaux de refroidissement. L'injection des dsinfectants dans les systmes de refroidissement peut aussi poser des

problmes de sant.

Forte consommation leve deau et dnergie

II.1.9 Observations gnrales sur le systme de climatisation de CEAO

La phase diagnostic , a rvl lexistence de matriels de climatisation majorit vtustes et

obsoltes, dont la maintenance prventive est difficile assurer de nos jours.

Les installations ont t faites en 1978 avec le remplacement des groupes CARRIER par des

groupes DAIKIN qui assurent actuellement la production frigorifique.

Les groupes frigorifiques (fabriqus en 1992) qui fonctionnent sont dans un tat dlabr. Leau glace est produite 10C au lieu de 7C. Ils narrivent donc pas satisfaire la

demande en climatisation ce qui justifie linstallation de splits individuels dans

beaucoup de bureaux en appoint ou en remplacement.

Les dbits dair souffls par les ventilo-convecteurs sont trs faibles par rapport la demande des bureaux.



Les filtres sont encrasss, les tuyauteries darrive deau glace ne sont pas isoles lintrieur des ventilo-convecteurs. Ils sont dun modle technologiquement dpass, les

pices de rechanges ne sont plus fabriques.

La tuyauterie pour leau glace est vtuste avec des fuites deau et condensation plusieurs endroits, les isolants sont dtriors.

Les soufflages des ventilo-convecteurs sont dans la majorit des bureaux encombrs par des piles de papiers, des dossiers et des cartons et sont aussi utiliss pour rafrachir les

bouteilles.

Les rseaux dextraction dair existent mais tous les extracteurs sont hors service. Les pompes deau glaces sont aussi vtustes que les groupes froids. Leur rendement est

trs mauvais et ne sont plus en mesure dassurer les pressions ncessaires.

En ce qui concerne les CTA, la construction en maonnerie est toujours en bon tat. Nanmoins certains de ses quipements (turbines, filtres, moteurs) sont dtriors, les

fuites dair existent. On note galement dans toutes les CTA, la prsence de toiles

daraigne, les moteurs et turbines sont crasseux et dans des tats pratiquement

dtriors.

On note la prsence de moisissures sur la tour de refroidissement. Ceci laisse prsager dun manque dentretien de celle-ci. La plupart des surfaces dchange sont

endommages. La partie mtallique commence pourrir. La diffrence de temprature

fournit par cette tour ne dpasse pas 5C entre lentre et la sortie deau. Ce qui entrane

un mauvais refroidissement des condenseurs des groupes froids et par consquent une

baisse du rendement de ces groupes.

Consommation excessive dnergie lectrique pour la climatisation actuelle

Aprs analyse des observations gnrales portes sur lactuel systme de climatisation du sige

de lUEMOA en loccurrence le btiment CEAO, il savre indispensable de trouver des

solutions afin doffrir aux occupants, le confort ncessaire et rduire la consommation

nergtique. Ainsi donc, loption dun autre type de climatisation a t faite. Il sagit du

systme de climatisation de type VRV.



II.2 Description du systme VRV

II.2.1 Dfinition

VRV signifie "Volume de Rfrigrant Variable" ou DRV : "Dbit de Rfrigrant Variable".

Cette dnomination traduit le fait que le systme est capable dadapter sa puissance strictement

aux besoins thermiques des bureaux climatiss, tout moment de la journe et quelle que soit

la saison.

II.2.2 Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement du VRV est bas sur la variation du volume (Dbit) du fluide

frigorigne en fonction de la temprature de confort souhait. Ainsi donc, un dtendeur

lectronique, utilisant une commande PID, ajuste en permanence le dbit du rfrigrant de

faon rpondre aux variations de charges thermiques (temprature) de lenceinte climatise

contrairement aux variations caractristiques

des systmes de rgulation marche/arrt.

Le systme VRV est constitu dune unit

extrieure laquelle sont raccordes

plusieurs units intrieures (Cf Photo N4).

Suivant la puissance de lappareil, lunit

extrieure comprend un ou plusieurs

compresseurs du type INVERTER (vitesse

variable). Photo 5 : Systme de climatisation VRV [1]

La technologie INVERTER est innovante. Elle permet de rguler la puissance de la machine

en modulant la vitesse de rotation du moteur du compresseur. Elle ajuste la puissance du

climatiseur en fonction du besoin rel de la pice alors que les systmes traditionnels de

climatisation sastreignent des cycles chauds ou froids. La technologie INVERTER va, elle,

pallier ces diffrences.

A ce jour, le principe de fonctionnement du systme de climatisation type VRV permet de

raccorder jusqu plus de 64 units intrieures une seule unit extrieure et ce en utilisant un

seul circuit frigorifique et des pices de raccordement (collecteurs et raccords).

Le systme de climatisation VRV offre trois (03) types de fonctionnement :

Fonctionnement rcupration dnergie : Froid et Chaleur simultanment Fonctionnement rversible : Froid ou chaleur Fonctionnement en froid seul : Uniquement du froid



II.2.3 Technologie VRV

La technologie VRV ncessite, pour son fonctionnement, des units (intrieures et extrieures)

spcifiques, un fluide frigorigne adquat, la dfinition dun rseau du fluide frigorigne. Il

ncessite galement un bon systme de commande.

Fluide rfrigrant

Le fluide caloporteur utilis en VRV n'est ni l'air ni l'eau mais un fluide frigorigne bien

spcifique.

Unit intrieure

L'unit intrieure (changeur au niveau du local) est parcourue par le fluide frigorigne. Un

ventilateur hlicodal force l'air du local au travers de l'changeur. Elle peut fonctionner soit en

rafrachissement, soit en chauffage. Un dtendeur lectronique rgle en permanence le dbit de

rfrigrant en fonction de la charge intrieure.

Unit extrieure

L'unit extrieure est gnralement place en toiture (pas de local technique spcifique). Ceci

permet au condenseur d'tre facilement refroidi par l'air extrieur.

Les units extrieures sont modulaires et peuvent tre alignes cte cte. Chez certains

constructeurs, les systmes VRV autorisent des combinaisons dunits extrieures permettant

davoir un grand nombre dunits intrieures raccordes.

Rseau de distribution

Les tuyauteries en cuivre souvent utilises sont de trs faible diamtre. Cela permet de gagner

en encombrement et en pertes dues au transport de la chaleur par rapport au systme

traditionnel.

II.2.4 Rgulation

Pour la climatisation de type "Froid Seul", la rgulation de la temprature ambiante, au niveau

de l'vaporateur, est assure par :

la rgulation de vitesse du ventilateur de l'vaporateur, un dtendeur lectronique qui module le dbit du fluide frigorigne en contrlant la

diffrence de temprature entre-sortie du fluide dans l'vaporateur.

Dans l'unit extrieure, se trouve un compresseur hermtique vitesse variable (Compresseur

Scroll par exemple) avec une rgulation INVERTER (Vitesse variable par rglage de la

frquence d'alimentation)



En pratique, une sonde est place sur la pression d'aspiration du compresseur. Cette pression est

maintenue constante par action sur la vitesse du compresseur. Automatiquement, la temprature

d'vaporation est maintenue constante. Ainsi, si la charge thermique de l'enceinte augmente, la

vitesse du compresseur augmente et le dbit du fluide rfrigrant est augment. Si la puissance

frigorifique devient importante, une cascade de deux (ou trois) compresseurs est ralise, mais

un seul travaille vitesse variable. Le deuxime est rgul en "Tout ou Rien". Au dmarrage,

seul le compresseur INVERTER travaille. Ds que la charge dpasse la limite de puissance de

ce compresseur, le deuxime compresseur est enclench pour reprendre la charge et le

compresseur INVERTER recommence moduler partir de 0%.

La communication des diffrentes commandes entre lunit extrieure et les units intrieures

est assure par des cbles tlphoniques multi paires. Au premier essai, lunit extrieure

affecte une adresse chaque unit intrieure qui lui est connecte.

II.2.5 Avantages et inconvnients du VRV

Le systme de climatisation VRV prsente plusieurs avantages et inconvnients :

II.2.5.1 Avantages du VRV

coefficient de performance (COP) lev, Facilit dinstallation Modularit du systme (flexible la modification), systme trs cologique, systme moins encombrant (units extrieures et intrieures), Peu coteux la maintenance, Faible consommation dnergie permettant des conomies dnergie, Ultra silencieux au fonctionnement, Gamme varie de terminaux (units intrieures) offrant de nombreuses opportunits

damnagements intrieurs,

Commandes individuelle et centralise, Etc.

II.2.5.2 Inconvnients du VRV

Systme trs cher lacquisition, Manipulation contraignante du fluide frigorigne contrairement leau, Raret des pices de rechange actuellement sur le march local, Etc.



CHAPITRE III : ETUDE DU SYSTEME VRV POUR LE BATIMENT CEAO

III.1 Description du btiment CEAO

Le btiment CEAO est situ dans lenceinte du sige de lUEMOA Ouagadougou, du ct

gauche lentre principale. Il sagit dun immeuble cinq (05) niveaux dont un Sous Sol, un

Rez-de-chausse et trois (03) tages. Il

comporte des bureaux et une grande Salle de

Confrence. Il est orient plein NORD. Les

ouvertures (fentres, ...) de ce btiment sont,

pour la plupart, protges contre le soleil par

des stores (pan de mur). Sa toiture est faite de

dalle et recouverte de toile en aluminium afin

de protger celle-ci contre les infiltrations

deau et les rayonnements solaires. Photo 6 : Btiment CEAO

III.2 Bilan thermique du btiment CEAO

Le bilan thermique des bureaux de CEAO a t repris compte tenu de certaines considrations

(bureaux rajouts, carts dans le calcul de bilan thermique de certains bureaux, ). Ce calcul

de bilan devra nous permettre de procder au choix des diffrentes units (intrieures et

extrieures) et accessoires.

Plusieurs mthodes ont t utilises et compares pour la dtermination du bilan thermique :

CARRIER, YORK, Programme sous Feuille Excel dnomme PROGRAMME DE CALCUL

DUN BILAN THERMIQUE DE CLIMATISATION EN CLIMAT TROPICAL [2] et dveloppe sur

linitiative de lIEPF pour les pays dAfrique. Les deux premires mthodes ne spcifient pas

assez les conditions (temprature et hygromtrie) de lenvironnement intrieur et extrieur.

Elles se limitent juste la dfinition des coefficients moyens de calcul. Quant la troisime

mthode, qui sera utilise pour cette tude, elle permet de spcifier les conditions (intrieures et

extrieures) de base pour le calcul contrairement aux autres mthodes.

Les conditions suivantes ont t fixes pour le calcul du bilan thermique :

Conditions extrieures : Temprature : 39C Humidit Relative : 40%

Conditions intrieures Temprature : 24C Humidit Relative : 50%



Les diffrents lments (appareils lectriques et lectroniques, ), sources de chaleur ont t

galement pris en compte.

Les plans du btiment mis notre disposition et les diffrentes visites de site nous ont permis

dvaluer les mtrs, dapprcier lorientation des diffrents bureaux, de choisir et de

positionner convenablement les diffrentes units.

Au total, cent cinquante six (156) bureaux du btiment CEAO ont fait lobjet du bilan

thermique (Voir tableaux en annexe).

Le bilan thermique de la salle de Confrence nest pas pris en compte. Son systme de

climatisation devra tre indpendant de celui des bureaux en raison de son mode dutilisation.

La puissance frigorifique totale estime pour ce btiment (CEAO) est de 755,91kW pour une

superficie totale climatiser de 4 121,22 m. Le calcul du bilan thermique par niveau du

btiment se trouve rsum au tableau N1.

CEAO

Bilan (kW)

Bureaux climatiser Unit. Int. installer Nbre surf. (m)

SS 20,09 2 101,71 3 RDC 150,50 40 789,60 40 R+1 224,71 50 1207,05 56 R+2 210,35 35 1193,28 45 R+3 150,27 29 829,58 37 TOTAL 755,91 156 4121,22 181

Tableau 1 : Bilan thermique par niveau

Le rsultat du bilan thermique de chaque bureau se trouve dans les tableaux en annexe.

III.3 Choix des quipements

Le choix et le positionnement des quipements concernent les units intrieures, les units

extrieures, le dimensionnement de la tuyauterie, le systme de ventilation, la Centrale de

traitement dAir. La note de calcul utilise, pour ce choix, est celle du Fabricant DAIKIN. Il

dispose de plus de 30 annes dexprience dans le domaine du systme VRV. Nous avons

prfr ce Constructeur car il est seul tre reprsent localement.

III.3.1 Choix des units intrieures Le choix des units intrieures des diffrents bureaux a t fait suite au bilan thermique.

L'emplacement de celle-ci conditionne fortement le confort des occupants.

Auprs du fabricant DAIKIN, les units intrieures disponibles ont des puissances frigorifiques

allant de 2,2kW plus de 14kW. A chacune des units intrieures correspond un indice. Les

indices et gamme dunits intrieures disponibles se trouvent au tableau N2.



Units intrieures Puis. (kW) 2,2 2,8 3,6 4,5 5,6 7,1 9 11,2 14

Rf. 20 25 32 40 50 63 80 100 125 Casset. Encast. souff. circulaire FXFQ X X X X X X X X X Casset. Encast. 4 voies de souff. FXZQ X X X X X X X Casset. Encas. 2 voies de souff. FXCQ X X X X X X Cassettes encastrables Corner FXKQ X X X X Petit Plafonnier encastr gainable FXDQ X X Plafonnier encastr gainable (Extra plat) FXDQ X X X X X X Plafonnier encastr gainable FXSQ X X X X X X X X X Plafonnier encastr gainable FXMQ X X X X X X Unit murale FXAQ X X X X X X Plafonnier apparent FXHQ X X X Casset. App. 4 voies de souff. FXUQ X X Console carrosse FXLQ X X X X X X Console non carrosse FXNQ X X X X X X

Tableau 2 : Gamme et indices dunits intrieures DAIKIN [3]

Dans cette tude, trois modles dunits intrieures ont t choisis selon diffrents critres :

Type mural : Les units intrieures de type mural seront poses dans des bureaux o il nexiste pas du faux plafond mais des murs porteurs.

Type cassette : Elles seront poses dans des bureaux o existe du faux plafond et aux salles de runion.

Type plafonnier : Elles seront poses dans les bureaux sans faux plafond avec des baies vitres.

Le tableau N3 rsume le choix du type et du nombre dunits intrieures effectu par niveau.

Puis. units intri. (kW) 2,2 2,8 3,6 4,5 5,6 7,1 9 11,2 14 TOTAL

SOUS SOL 3

cassette 3 3

RDC 40

Mural 2 5 12 6 2 1 0 0 0 28

Plafonnier 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1

cassette 0 1 4 1 4 1 0 0 0 11

R + 1 56

Mural 1 4 18 9 1 1 0 0 0 34

Plafonnier 0 0 0 0 2 0 0 0 0 2

cassette 0 0 6 2 7 5 0 0 0 20

R + 2 44

Mural 1 7 7 5 0 1 0 0 0 21

cassette 0 0 0 11 6 3 0 4 24

R + 3 37

Mural 0 3 20 0 3 0 0 0 0 26

cassette 0 0 0 2 3 6 0 0 0 11

TOTAL 5 20 67 36 28 21 0 4 0 181

Tableau 3 : Choix du type et du nombre dunits intrieures par niveau



La rpartition par type des 181 units intrieures installer se prsente :

Cent neuf (109) seront installs type mural Trois (03) de type plafonnier et, Soixante neuf (69) de type cassette

III.3.2 Choix des units extrieures En systme VRV, la dfinition des zones par consquent du nombre d'units extrieures,

installer, est fortement lie :

au bilan thermique. la longueur totale des liaisons frigorifiques au nombre dunits raccorder, au mode de raccordement des units intrieures,

Plus particulirement, dans cette tude o il sagit dune rnovation, nous avons tenu compte de

la position des gaines techniques disponibles dans le btiment.

Des mesures et constats effectus sur site puis des plans du btiment CEAO, nous avons dfini,

six (06) grandes zones de climatisation (Zone N1 Zone N6).

Le choix des units extrieures appropries aux diffrentes zones est li au cumul des indices

des units intrieures de la zone concerne. Dans le calcul des cumuls, il est affect aux units

intrieures de 3,6 kW et 7,1 kW, respectivement les indices 31,5 et 62,5 au lieu de 32 et 63.

Selon le Fabricant DAIKIN, dans le systme VRV, la longueur maximale de liaisons

frigorifiques entre lunit extrieure et lunit intrieure la plus loigne est porte 165 m. La

longueur maximale cumule des liaisons frigorifiques ne doit pas dpasser 1 000m

Si lunit extrieure est installe au-dessus de lunit intrieure, la

dnivellation standard est de 50 mtres.

Elle peut toutefois atteindre 90 mtres.

Si lunit extrieure est installe en-dessous de lunit intrieure, la

dnivellation standard est de 40 mtres.

Figure 2 : Mode de raccordement des liaisons frigorifiques [3]



III.3.2 Choix de lunit extrieure de la CTA

La CTA actuelle doit tre conserve. Lair neuf, au cours de son traitement, est refroidi au

niveau de la CTA avant dtre puls dans les bureaux. Dans le cadre de cette tude, il est donc

ncessaire de dimensionner le systme de refroidissement de lair de la CTA.

Hypothses pour la dtermination du systme de refroidissement de la CTA

Air Neuf Air souffl

Temprature (C) 39 24

Humidit Relative (%) 40 50

Enthalpie (kJ/kg) 84 48

Dbit dair volumique (m3/h) 10000 10000

Masse volumique de l'air (kg/m3) 25C 1,184 1,184

Dbit dair massique (kg/s) 3,29 3,29

Tableau 4 : Paramtres de dtermination du systme de refroidissement de la CTA

PCTA : Puissance frigorifique pour la CTA

m : Dbit massique dair de la CTA h : Variation denthalpies de lair de la CTA

Lunit pour le refroidissement choisie prsente les caractristiques suivantes :

Choix d'Unit Extrieure : UE7C Rfrences RXYQ44P7W1BA Nombre de compresseurs 8 Puissance Frigorifique (kW) 120 COP 3,16 Puissance lectrique (kW) 38

Tableau 5 : Caractristiques de lunit extrieure de la CTA

Elle sera dtente directe au niveau de la CTA.

,

PCTA = 118,44 kW



Dfinition de la zone N1 La Zone N1 concerne des bureaux situs deux niveaux. Il sagit des bureaux qui se trouvent

au Sous sol et des bureaux situs du ct SUD au RDC (Cf Fichier Plan). Au total, 30 units

intrieures seront installes sur une surface totale de 646,30 m. La puissance frigorifique totale

calcule est de 125,45 kW (Cf Tableau N6).

Units Intrieures Surface totale (m)

Niveaux concerns

Longueur totale des liaisons frigorifiques

(m) Nombre Puissance Totale (kW)

30 125,45 646,3 Sous Sol et RDC 440

Tableau 6 : Caractristiques de la Zone N1

Le dtail des bureaux de la Zone N1 se prsente comme suit :



Dsignation Autocommutateur Archives

commissaire Dveloppement

social et culturel

Sec part du dveloppement

social

Secrtariat DDS tude

BAD

Bureau Directeur

Sant

Direction de la

promotion des femmes

Directeur enseignent et

formation prof.

Secrtariat DATC

Salles/bureau

Longueur de la salle e m 6,9 14,3 7,3 4,9 4,9 4,9 4,9 4,9 4,9

largeur de la salle en m 4,8 4,8 4,8 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5

hauteur de la salle en m 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1

Surface en m2 33,3 68,4 34,8 17,2 17,2 17,2 17,2 17,2 17,2

volume en m3 103,3 212,0 107,9 53,2 53,2 53,2 53,2 53,2 53,2

Portes

Hauteur de la porte en m 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1

largeur de la porte en m 0,9 1,4 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

Surface de la porte enm2 1,9 2,9 6,7 3,4 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7

Fentres

Hauteur de la fentre en m 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3

largeur de la fentre en m 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

Surface de la fentre en m2 100,5 421,1 4,2 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1

Surfaces d'changes

Surface totale des murs ensoleills 18,3 8,8 8,8 8,8 8,8 8,8 8,8

Vitrage ensoleilles 4,2 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1

Surfaces des murs simples ensoleills Surface donnant aux bureaux non climatiss 32,3 9,2 9,2 9,2 9,2 24,4 24,4

Puissance Frigorifique (kW) 7,00 13,09 5,70 3,54 3,54 3,54 3,54 3,92 3,92

Choix des units intrieures (kW) 7,1 2x7,1 5,6 3,6 3,6 3,6 3,6 4,5 4,5

Nombre d'units intrieures choisi 1 2 1 1 1 1 1 1 1

Type Cassette Cassette Mural Mural Mural Mural Mural Mural Mural

Rfrences FXFQ63 FXFQ63 FXAQ50 FXAQ32 FXAQ32 FXAQ32 FXAQ32 FXAQ40 FXAQ40

Indice 62,5 125 50 31,5 31,5 31,5 31,5 40 40

Localisation SS SS RDC RDC RDC RDC RDC RDC RDC

Diamtre liaison frigo ( "/ ") 5/8-3/8 5/8-3/8 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4

Tableau 7 : Dfinition et caractristiques des units intrieures de la Zone N1



Dsignation Charg

Amnagement du Territoire

DATC et IT Dir cab Amn

et Terr sec Dir Cab Am

Terr Dir charg de

Transport Dir des TAT DTTI

Dpt Amna et Terr

Transpt et Tourism

Scr Dpt Am Terr Trspt et

Touris

Dir de Dpt Am Terr Traspt et

Tourism

Salles/bureau

Longueur de la salle e m 4,9 4,9 7,1 4,9 4,9 4,9 4,9 4,8 4,8 7,0

largeur de la salle en m 3,5 3,5 4,8 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 6,0

hauteur de la salle en m 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1

Surface en m2 17,2 17,2 34,1 16,9 17,2 17,2 17,2 16,8 16,6 42,0

volume en m3 53,2 53,2 105,6 52,4 53,2 53,2 53,2 52,1 51,3 130,2

Portes

Hauteur de la porte en m 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1

largeur de la porte en m 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,9 0,8

Surface de la porte enm2 1,7 1,7 3,4 1,7 1,7 1,7 1,7 6,7 3,8 3,4

Fentres

Hauteur de la fentre en m 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,0 1,0 1,0

largeur de la fentre en m 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 1,5 1,5 1,3

Surface de la fentre en m2 2,1 2,1 4,2 2,1 2,1 2,1 2,1 1,5 4,1 3,9

Surfaces d'changes

Surface totale des murs ensoleills 8,8 8,8 17,9 8,6 8,8 8,8 8,8 14,7

Vitrage ensoleilles 2,1 2,1 4,2 2,1 2,1 2,1 2,1 3,9

Surfaces des murs simples ensoleills 15,2

Surface donnant aux bureaux non climatiss

9,2 9,2 18,7 9,0 24,4 9,2 24,4 22,4 34,5 30,6

Puissance Frigorifique (kW) 3,44 3,44 5,38 3,68 4,10 3,65 4,10 3,39 3,50 6,91

Choix des units intrieures (kW) 3,6 3,6 5,6 3,6 4,5 4,5 4,5 3,6 3,6 7,1

Nombre d'units intrieures choisi 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Mode de pose Mural Mural Cassette Mural Mural Mural Mural Mural Mural Cassette

Rfrences FXAQ32 FXAQ32 FXFQ50 FXAQ32 FXAQ40 FXAQ40 FXAQ40 FXAQ32 FXAQ32 FXFQ63

Indice 31,5 31,5 50 31,5 40 40 40 31,5 31,5 62,5

Localisation RDC RDC RDC RDC RDC RDC RDC RDC RDC RDC

Diamtre liaison frigo ( "/ ") 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 5/8-3/8

Tableau 8 : Dfinition et caractristiques des units intrieures de la Zone N1 (Suite)



Dsignation Dir de

cabinet Dev social

Salle runion

Charg d'affaire Cult

1

Charg d'affaire Cult 2

Charg Quest

d'duca

Bureau DDS coord

Bureau DDS Scrtariat

Compta DATC

Bureau Centre OMC

Bureau Scurit

Salles/bureau

Longueur de la salle e m 6,8 4,8 4,8 4,8 4,8 5,3 5,3 5,3 5,3 6,3

largeur de la salle en m 4,8 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,4

hauteur de la salle en m 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1

Surface en m2 32,6 16,6 16,8 16,8 16,8 18,5 18,5 18,5 18,5 21,3

volume en m3 101,2 51,3 52,1 52,1 52,1 57,3 57,3 57,3 57,3 65,9

Portes

Hauteur de la porte en m 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1

largeur de la porte en m 1,4 1,4 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8 0,8 1,7

Surface de la porte enm2 2,9 2,9 1,9 1,9 1,9 1,7 1,7 1,7 1,7 3,6

Fenetres

Hauteur de la fentre en m 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 2,5 2,5 2,5 2,5 2,1

largeur de la fentre en m 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

Surface de la fentre en m2 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 6,0 6,0 6,0 6,0 18,5

Surfaces d'changes

Surface totale des murs ensoleills

Vitrage ensoleilles

Surfaces des murs simples ensoleills 37,8 Surface donnant aux bureaux non climatiss 52,5 31,7 200,0

Puissance Frigorifique (kW) 5,67 3,7766 2,76 2,76 2,76 3,61 3,41 3,41 3,61 4,33

Choix des units intrieures (kW) 5,6 4,5 2,8 2,8 2,8 3,6 3,6 3,6 3,6 4,5

Nombre d'units intrieures choisi 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Mode de pose Mural Cassette Mural Mural Mural Cassette Cassette Cassette Cassette Mural

Rfrences FXAQ50 FXFQ40 FXAQ25 FXAQ25 FXAQ25 FXFQ32 FXFQ32 FXFQ32 FXFQ32 FXAQ40

Indice 50 40 25 25 25 31,5 31,5 31,5 31,5 40

Localisation RDC RDC RDC RDC RDC RDC RDC RDC RDC RDC

Diamtre liaison frigo ( "/ ") 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4 1/2-1/4

Tableau 9 : Dfinition et caractristiques des units intrieures de la Zone N1 (Suite)



L'unit extrieure de la Zone N1 choisie sera numrote UE1C (Unit Extrieure N1

CEAO). Elle prsente les caractristiques suivantes :

Choix d'Unit Extrieure : UE1C Indice calcul 1133 Indice normalis 1170 Rfrences RXYQ36P7W1BA Nombre maxi d'units intrieures connectables 58 Nombre d'units extrieures associes 2 Nombre de compresseurs 6 Puissance Frigorifique (kW) 98 COP 3,02

Tableau 10 : Unit extrieure de la Zone N1 [3]

Zone N2 N6 Le tableau N 11 prsente les caractristiques des zones N2 N6.

Units Intrieures Surface

totale (m) Niveaux

concerns

Longueur totale des liaisons frigorifiques

(m) Nombre Puissance Totale (kW)Zone N2 30 113,95 600,30 RDC et R+1Zone N3 26 98,55 518,5 R+1 Zone N4 24 97,43 505,91 R+2 Zone N5 33 170,27 1020,63 R+1 et R+2 Zone N6 37 150,27 829,58 R+3

Tableau 11 : Caractristiques des Zones N2 N6

Les units extrieures choisies pour les zones N2 N6 sont rsumes dans le tableau N12

Unit Extrieure : Zone N2 UE2C Zone N3

UE3C Zone N4

UE4C Zone N5

UE5C Zone N6

UE6C Indice calcul 1121 977 944 1619 1473 Indice normalis 1170 1040 975 1625 1495 Rfrences RXYQ36P7W1BA RXYQ30P7W1BA RXYQ30P7W1BA RXYQ50P7W1BA RXYQ46P7W1BANbre maxi d'units intr. connectables 58 52 49 64 64 Nombre d'units extrieures associes 2 2 2 3 3

Nbre de compresseurs 6 6 5 9 8 Puiss. frigorif. (kW) 98 89 82,5 138 126 COP 3,02 3,11 3,2 3,08 3,17

Tableau 12 : Units extrieures des Zones N2 N 6 [3]

Les dtails des caractristiques des diffrentes units intrieures de ces zones sont en annexe.



III.3.3 Dtermination des sections des liaisons frigorifiques (Tuyauterie)

Pour les installations VRV, il existe des liaisons frigorifiques principales auxquelles viennent

se raccorder les liaisons frigorifiques secondaires (liaisons frigorifiques des units intrieures).

La jonction des deux liaisons est faite laide des raccords spciaux appels Raccords

REFNET , dvelopps par la Fabricant DAIKIN. Ce systme a t conu pour simplifier

linstallation de la climatisation.

Les raccords et collecteurs REFNET (Tous deux accessoires) contribuent rduire le temps

dinstallation et accrotre la fiabilit du systme.

En comparaison avec les raccords en "T" ordinaires, avec lesquels la distribution du rfrigrant

est loin dtre optimale, les raccords REFNET ont t conus pour optimiser le dbit de

rfrigrant. Ils rduisent les pertes de charge.

La dtermination des sections des liaisons frigorifiques (ct gaz ou liquide) est base sur la

notion de dtermination dindice chez DAIKIN.

III.3.3.1 Dtermination des sections des liaisons frigorifiques des units extrieures

En fonction du type et de la capacit de lunit extrieure installer, la dtermination des

sections des liaisons frigorifiques est rsume dans le tableau N13.

Type dunit extrieure Tuyauterie ct gaz Tuyauterie ct liquide RXYQ5 5/8" 3/8" RXYQ8 3/4" 3/8" RXYQ10 7/8 3/8" RXYQ12-16 1"1/8 1/2" RXYQ18-22 1"1/8 5/8" RXYQ24 1"3/8 5/8" RXYQ26-34 1"3/8 3/4" RXYQ36-48 1"5/8 3/4"

Tableau 13 : Dtermination des sections des tuyauteries des units extrieures [4]

Dans la prsente tude, les sections des liaisons frigorifiques dtermines et utilises sont de : 3/4", 1"3/8 et 1"5/8 la sortie des diffrentes units extrieures. Le tableau N17 donne les longueurs des diffrentes sections utilises. III.3.3.2 Dtermination des sections des tuyauteries principales La dtermination des sections des tuyauteries principales se fait en fonction de la capacit totale

des units intrieures raccordes. Le tableau N14 illustre la dtermination des diffrentes

sections des liaisons frigorifiques principales en fonction des indices cumuls selon la

technologie DAIKIN.

Indice cumul Tuyauterie ct gaz Tuyauterie ct liquide < 200 5/8" 3/8"

200 x < 290 7/8" 3/8" 290 x < 420 1"1/8 1/2"



420 x < 640 1"1/8 5/8" 640 x < 920 1"3/8 3/4"

> 920 1"5/8 3/4"

Tableau 14 : Dtermination des sections des tuyauteries principales [4]

Toutes ces catgories de section ont t utilises dans le cadre de cette tude. Les longueurs de

ses diffrentes sections sont rsumes au tableau N17.

III.3.3. 3 Dtermination des sections des tuyauteries secondaires La dtermination de la section des tuyauteries (ct gaz ou liquide) des units intrieures est

fortement lie lindice approprie de cette unit. Ainsi donc, le tableau N illustre les

diffrentes sections en fonction des indices des units intrieures.

Indice de lunit intrieure Tuyauterie ct gaz Tuyauterie ct liquide 20 - 50 1/2" 1/4" 63 - 125 5/8" 3/8"

200 3/4" 3/8" 250 7/8 " 3/8"

Tableau 15 : Dtermination des sections des tuyauteries secondaires [4]

Les sections 1/4", 3/8", 1/2" et 5/8" sont celles dtermines pour le raccordement des

diffrentes units intrieures. Les longueurs correspondantes sont dans le tableau N17.

III.3.3. 4 Dtermination des raccords REFNET

Les diffrents types de raccords REFNET sont dtermins en

fonction des units intrieures alimenter. Autrement dit, le choix

des raccords est bas sur le calcul de la somme des indices des

units intrieures raccorder. Les diffrents types de raccords

REFNET sont rsums dans le tableau suivant : Photo 7 : Raccord REFNET

Tableau 16 : Types de raccords REFNET [4]

Loption des raccords REFNET a t faite pour cette tude.

Ainsi, le nombre total des raccords dtermins se prsente comme suit :

- Cinquante six (56) de type KHRQ22M20T

- Trente et un (31) de type KHRQ22M29T

- Soixante six (66) de type KHRQ22M64T

- Vingt deux (22) de type KHRQ22M75T

Indice cumul Type de raccords < 200 KHRQ22M20T

200 x < 290 KHRQ22M29T 290 x < 640 KHRQ22M64T

> 640 KHRQ22M75T



III.3.4 Fluide frigorigne utilis

Le fluide frigorigne utilis est le R-410A. Lutilisation du rfrigrant haut rendement R-410A

permet au systme VRV de fonctionner avec une charge plus faible, ce qui entrane une

rduction du diamtre de la tuyauterie de liquide et de gaz.

Le R-410A ne peut tre utilis quavec les quipements conus spcifiquement en raison de ses

pressions (refoulement + admission) de fonctionnement et de sa capacit de refroidissement

beaucoup plus lev. Sa pression de refoulement est nettement plus leve que celle du R-22

(Cf Tableau N17).

Tableau 17 : Tableau comparatif de la pression de saturation du R-22 et R-410A en fonction de la temprature [8]

III.4 Mise en uvre des quipements

Il est prvu linstallation de lunit extrieure de la zone N1 sur la toiture du RDC, celle de la

zone N2, sur la toiture du R+1. Lunit extrieure de la zone N5 sera pose sur la toiture du

R+2. Les units extrieures des zones N3, N4 et N6 seront installes sur la toiture du R+3.

Le positionnement des diffrentes units intrieurs et raccords REFNET choisis est spcifi sur

le plan de la prsente tude.

III.4.1 Equipements Les quipements entrant en ligne de compte pour le systme de climatisation VRV du sige de

lUEMOA concernent :

Des units intrieures, Des units extrieures, Des raccords, Diffrentes liaisons (frigorifiques, lectriques et tlphoniques)



Pour la dtermination des longueurs des liaisons frigorifiques, des mesures sur site ont t

effectues pour les diffrentes liaisons principales. Quant aux liaisons des units intrieures,

une moyenne de deux (02) mtres a t faite pour le raccordement de chaque unit.

En ce qui concerne la dtermination de la longueur des liaisons tlphoniques, elle est prise

gale au double de la longueur totale des liaisons frigorifiques.

Lensemble de ces quipements peut tre rsum comme suit :

Dsignation CTA Zone N1 Zone N2 Zone N3 Zone N4 Zone N5 Zone N6 Total Units Extrieures

RXYQ44P7W

1B RXYQ36P7

W1B RXYQ36P7

W1B RXYQ30P7

W1B RXYQ30P7

W1B RXYQ50P7

W1B RXYQ46P7

W1B 7Units intrieures

2,2 kW 0 4 0 0 1 0 52,8 kW 3 4 2 7 1 3 203,6 kW 13 11 12 5 6 20 674,5 kW 7 0 7 8 12 2 36

5,6 kW 3 8 4 2 5 6 287,1 kW 4 3 1 3 4 6 21

11,2 kW 0 0 0 0 4 0 4Raccords REFNET

KHRQ22M20T 12 15 7 6 8 8 56

KHRQ22M29T 6 5 5 6 5 4 31KHRQ22M64T 8 7 12 11 17 11 66KHRQ22M75T 3 2 1 1 2 13 22 Liaisons frigorifiques (m)

1/4" 52 44 50 44 50 62 302,003/8" 8,00 6,00 2,00 6,00 16 12 50,001/2" 63,30 68,50 63,20 58,9 72,72 78,8 405,425/8" 126,70 81,10 38,40 37,4 96,01 69,8 449,41

3/4" 133,80 103,86 42,40 39 60,5 74,57 454,137/8" 15,90 26,26 11,80 14,6 18,5 14 101,061"1/8 26,20 28,50 30,00 29,9 68,43 43,2 226,231"3/8 8,10 1,50 11,00 8 0 16,2 44,801"5/8 6,00 5,00 0,00 0 7,7 12,97 31,67

Liaisons tlphoniques (m) Cble 4 paires 880,00 729,44 497,60 475,60 779,72 767,08 4129,44

Tableau 18 : Equipements ncessaires pour les installations VRV du btiment CEAO



III.4.2 Estimation du cot des travaux La prsente estimation ne prend pas en compte, le rseau araulique des bureaux, les units

terminales (Bouche de soufflage), ni des extracteurs dair, la salle de confrence.

N Dsignation Unit QuantitPrix Unitaire

(Euro) Montant (Euros)

I

Units extrieures

I.1 RXYQ30P7W1B U 2 24792,00 49584,00 I.2 RXYQ36P7W1B U 2 30782,40 61564,80

RXYQ44P7W1B 1 42944,00 42944,00 I.3 RXYQ46P7W1B U 1 44312,00 44312,00 I.4 RXYQ50P7W1B U 1 41320,00 41320,00 II

Units intrieures

II.1 2,2 kW U 5 1004,80 5024,00

II.2 2,8 kW U 20 1292,80 25856,00

II.3 3,6 kW U 67 13360 89512,00

II.4 4,5 kW U 36 1433,60 51609,60

II.5 5,6 kW U 28 1481,60 41484,80

II.6 7,1 kW U 21 1532,80 32188,80

II.7 11,2 kW U 4 1635,2 6540,80 III

Raccords REFNET

III.1 KHRQ22M20T U 56 100,80 5644,80

III.2 KHRQ22M29T U 31 100,80 3124,80

III.3 KHRQ22M64T U 66 100,80 6652,80

III.4 KHRQ22M75T U 22 120,00 2640,00

IV

Liaisons frigorifiques + Armaflex p. 19mm

IV.1 1/4" ml 302 2,53 795,83

IV.2 3/8" ml 50 4,30 214,80

IV.3 1/2" ml 405,42 5,84 2367,65

IV.4 5/8" ml 449,41 6,94 3117,11

IV.5 3/4" ml 454,13 8,20 3723,87

IV.6 7/8" ml 101,06 9,44 954,01

IV.7 1"1/8 ml 226,23 12,78 2891,40

IV.8 1"3/8 ml 44,8 17,06 764,18

IV.9 1"5/8 ml 31,67 21,33 675,46

V Cble tlphonique 4 paires ml 4129,44 0,64 1321,42

VI Cblage lectriques Ens. 1 2756,80 2756,80 Sous Total HTVA (Euros) 529585,72

Main duvre (Euros) Ens. 10% 52958,57 TOTAL H TVA (Euros) 582544,30 TOTAL H TVA (F CFA) 1Euro = 655,957 416 862 556,10

Tableau 19 : Evaluation du cot dinstallation du systme VRV du btiment CEAO



Le cot global de mise en uvre du systme de climatisation VRV du sige de la Commission

de lUEMOA est estim : Quatre cent seize millions huit cent soixante deux mille cinq

cent cinquante six (416 862 556) Francs CFA.

NB :

Les rfrentiels de prix utiliss, ont t obtenus auprs dun Reprsentant agr des installations du systme VRV.

Ce cot ne prend pas en compte ni les frais de dpose des installations existantes, ni les frais dimplantation de chantier, ni les frais de rhabilitation du rseau araulique, ni les

frais de suivi et contrle.



CHAPITRE IV : ANALYSE ENERGETIQUE

Lanalyse nergtique effectue dans cette tude concerne la consommation dnergie

lectrique sous deux aspects :

1. Consommation lectrique aprs installation du systme VRV,

2. Consommation dnergie lectrique suite au recyclage dair extrait dune part et

la rcupration dnergie de lair extrait dautre part.

Hypothses :

Heure de fonctionnement : 8 h/j, 5 j/s et 52 s/an, donc 2080 h/an Prix du kWhlec = 105F/kWh [5]

IV.1 Situation nergtique aprs installation du systme VRV

IV.1.1 Estimation de consommation lectrique actuelle pour la climatisation Les deux (02) groupes frigorifiques installs ont chacune une puissance frigorifique de

298 kW soit au total 596 kW. Avec un COP moyen de 2,5 ; la consommation lectrique des

groupes est gale : 596 kW / 2,5 = 238,40 kW

Le tableau N 19 dresse le bilan de puissance des climatiseurs Splits installs soit en

appoint ou en remplacement dans des bureaux, afin dassurer le confort

Dsignation Marque Puissance

Frigorifique Unitaire (kW)

COP admissible

Puissance Electrique

Unitaire (kW) Qt

Puissance Electrique

Totale (kW)

Climatiseur 18000 BTU/h LG 5,25737 2,5 2,10 22 46,26Climatiseur 12000 BTU/h LG 3,51691 2,5 1,41 25 35,17Climatiseur 12000 BTU/h CHIGO 3,51691 2,5 1,41 1 1,41Climatiseur AIRWELL 7 2,5 2,80 2 5,60Climatiseur SHARP 1,50 10 15,00Climatiseur SHARP 3,40 17 57,80Climatiseur SHARP 1,28 6 7,68Climatiseur SHARP 2,40 10 24,00Climatiseur WESTPOINT 3,40 2 6,80Climatiseur ROTARY 1,22 1 1,22Climatiseur ROTARY 2,44 2 4,88

TOTAL 98 205,82Tableau 20 : Bilan lectrique des Split installs au btiment CEAO

La puissance lectrique totale lie la climatisation du btiment CEAO sera donc :

Puissance lectrique des groupes frigorifiques : 238,40 kW

Puissance lectrique des Split : 205,82 kW

Puissance lectrique totale pour la climatisation actuelle = 444,22 kW

Frais de consommation lectrique : 444,22 x 2080 x 105 = 97 017 648 F CFA



IV.1.2 Estimation de la consommation lectrique du systme VRV

Aprs installation du systme de climatisation VRV, la consommation de lnergie

lectrique lie la climatisation se prsentera comme suit :

N Dsignation Quantit Puissance Unitaire (kW) Puissance

Totale (kW)

I

Units extrieures

I.1 RXYQ30P7W1B 2 22,3 44,60

I.2 RXYQ36P7W1B 2 28,9 57,80

RXYQ44P7W1B 1 38 38,00

I.3 RXYQ46P7W1B 1 39,8 39,80

I.4 RXYQ50P7W1B 1 44,8 44,80

II

Units intrieures

0,00

II.1 2,2 kW 5 0,064 0,32

II.2 2,8 kW 20 0,073 1,46

II.3 3,6 kW 67 0,084 5,63

II.4 4,5 kW 36 0,095 3,42

II.5 5,6 kW 28 0,104 2,91

II.6 7,1 kW 21 0,125 2,63

II.7 11,2 kW 4 0,242 0,97

TOTAL 242,33

Tableau 21 : Situation de la consommation lectrique aprs installation du VRV

IV.1.3 Dtermination du Temps de Retour lInvestissement (TRI)

Systme VRV Systme

Eau Glace Installation (F CFA) 416 862 556 0

Fonctionnement (lectricit) /an 52 924 872 97 017 648 Maintenance/an 8 000 000 14 000 000 TOTAL (F CFA) 477 787 428 111 017 648

Tableau 22 : Dtermination du TRI aprs installation du systme VRV

TRI 416 862 556 97 017 648 14 000 000 52 924 872 8 000 000

NB : Les frais de maintenance ont t obtenus auprs dun spcialiste de VRV et de systme

eau glace.

Puissance lectrique de la climatisation VRV = 242,33 kW

Frais de consommation lectrique : 242,33 x 2080 x 105 = 52 924 872 F CFA

TRI = 8,32 ans



IV.2 Situation nergtique aprs mlange et recyclage de lair extrait des bureaux

Lair neuf, au cours de son traitement, est refroidi au niveau de la CTA avant dtre puls

dans les bureaux. Actuellement, la CTA est de type tout air. Nous proposons dans un premier

temps le recyclage de lair, tant donn que le dbit volumique de la CTA est suprieur la

demande. Dans un second temps, nous avons fait loption du mlange de lair extrait des

bureaux avec lair neuf (rcupration dnergie), du fait que cet air dit vici nest pas nocif la

sant humaine. Il peut tre trait et puls dans les bureaux contrairement lair extrait des

centres hospitaliers (Salle dopration par exemple, laboratoires).

IV.2.1 Situation actuelle au niveau de la CTA

La centrale de traitement dair (CTA) du systme actuel est de type tout air neuf avec un

dbit dair de 10 000 m3/h.

Figure 3 : Schma du principe de fonctionnement actuel de la CTA

Les puissances nominales de lunit extrieure choisie pour la CTA est de :

Pfr : Puissance frigorifique nominale : Pfr = 120 kW, COP : 3,16

Pl : Puissance lectrique consomme : Pl = 38 kW

IV.2.1 Proposition Deux propositions sont faites au niveau de la CTA qui alimente les bureaux :

9 Recyclage dune partie dair extrait des bureaux 9 Rcupration dnergie de lair extrait avant son rejet dans latmosphre

Air neuf T = 39C H = 40%

= 3,28kg/s

1

1- CTA 2- Bureaux 3- Ventilateur de reprise

3

2

Air rejet T = 25C H = 50%

= 3,28kg/s

Air souffl T = 24C H = 50%

= 3,28kg/s



Figure 4 : Schma du principe de fonctionnement de la CTA propos

IV.2.1.1 Dtermination du dbit volumique dair recycler : Dbit volumique dair total de la CTA : 10 000 m3/h Dbit volumique dair neuf hyginique par occupant : 30 m3/h/pers [6] Nombre doccupants estims : 200 personnes Incertitude (pertes, fuites, fumeurs, etc.) : 20% Dbit volumique dair ncessaire : 30 x 200 x 1,2 = 7 200 m3/h

IV.2.1.2 Dtermination du dbit volumique dair rejet

Dtermination du dbit volumique dair rejet = Dbit volumique dair ncessaire

IV.2.1.3 Dtermination des diffrentes tempratures et enthalpies de mlange

Les tempratures et enthalpie de mlange ont t dtermines sur la base de la moyenne

pondre de ces paramtres. Cette mthode a t choisie, faute de la matrise des donnes

ncessaires surtout des composantes et caractristiques des caissons de mlange ou des

changeurs.

tm : Temprature de mlange en ti : Temprature de lair en m : Dbit massique dair en kg/s hi: Enthalpie de lair en kJ /kg

Air neuf T = 39C H = 40%

= 2,37kg/s

1

3

4

5

1- CTA 2- Bureaux 3- Ventilateur de reprise 4- Caisson de recyclage 5- Rcuprateur dnergie

2

Air aprs recyclage T = ??C H = ???%

= 3,29kg/s

Air extrait T = 24C H = 50%

= 3,29kg/s

Air de mlange T = ??C H = ???%

= 2,37kg/s

Air recycler T = 24C H = 50%

= 0,92kg/s Air souffl

T = 24C H = 50%

= 3,29kg/s

/

m3/h

Air mlanger

T = 25C H = 50%

= 2,37kg/s

Air rejet T = ??C H = ??%

= 2,37kg/s



Air Neuf Air

extrait Air de

mlange Air

recycler Air aprs recyclage

Air souffl

Temprature (C) 39 24 33 24 30,48 24

Humidit Relative (%) 40 50 ??? 50 ??? 50

Enthalpie (kJ/kg) 84 48 70 48 63,84 48

Dbit volumique (m3/h) 7200 7200 7200 2800 10000 10000

Dbit massique (kg/s) 2,37 2,37 2,37 0,92 3,29 3,29

Tableau 23 : Diffrents tats de lair pour la CTA

La nouvelle valeur de lenthalpie lentre de la CTA est : 68,16kJ/kg.

La nouvelle puissance frigorifique est donc :

La nouvelle unit choisie, tenant compte des propositions, pour le refroidissement pour la CTA

prsente donc les caractristiques suivantes :

Choix d'Unit Extrieure : UE7C

Rfrences RXYQ20P7W1BA

Nombre de compresseurs 4

Puissance Frigorifique (kW) 56

COP 3,78

Puissance lectrique (kW) 14,81

Tableau 24 : Caractristiques de la nouvelle units extrieure de la CTA [3]

IV.2.1.3 Gain Lconomie raliser porte sur la diminution de la consommation dnergie lectrique lie au

fonctionnement de la Centrale de Traitement dAir.

Pl_A : Puissance lectrique de la CTA du systme actuel : Pl_A = 38 kW

Pl_P : Puissance lectrique de la CTA du systme propos : Pl_P = 14,81 kW

Pc : Economie de puissance lectrique ralisable

El : Energie lectrique conomisable en kWh/an

Pl = 38 14,81

El = 18,8 x 2080

Gain annuel estim = 39 104 kWh/an x 105 F/kWh

El = Pl x Tf

, ,

PCTA = 52,11 kW

Pl = Pl A - Pl P Pl = 23,19 kW

El = 48 235,2 kWh/an

Gain = 5 064 696 F CFA/an



IV.2.1.4 Dtermination du Temps de Retour lInvestissement (TRI)

Systme VRV Systme Eau Glace Installation (F CFA) 416 862 556 0

Fonctionnement (lectricit) /an 47 860 176 97 017 648

Maintenance/an 8 000 000 14 000 000

TOTAL (F CFA) 472 722 732 111 017 648

Tableau 25 : Dtermination du nouveau TRI aprs application des mesures proposes

Estimation des caissons : 5 000 000 x 2 = 10 000 000 FCFA

TRI

IV.3 Impact environnemental (Emission du CO2)

Le prsent impact environnemental consiste lvaluation de la quantit dmission du CO2 qui

constitue un vritable gaz effet de serre. La quantit de CO2 mise pour la production dun

kiloWattheure (kWh) lectrique, au Burkina Faso, est estim : 0,8kg de CO2/kWh [7].

Les diffrentes quantits sont consignes dans le tableau N25.

Systme Actuel Systme VRV Systme VRV avec rcupration dnergie

Energie lectrique consomme (kWh/an) 923 977,6 504 046,4 455 811,2

Emission de CO2 (Tonnes/an) 739,18 403,24 364,65

Rduction dmission de CO2 (%) 45,45% 50,67%

Tableau 26 : Evaluation annuelle dmission de CO2

Linstallation du systme de climatisation VRV permettra de rduire plus 45,45% ; lmission

actuelle de CO2. De plus, ce taux de rduction crot lorsquon effectue le mlange et le recycle

dair extrait des bureaux.

TRI = 7,74 ans



CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS

Dans le but dassurer le confort thermique des occupants et la protection de lenvironnement,

plus cent cinquante six (156) bureaux du btiment CEAO de la Commission de lUEMOA ont

fait lobjet dune tude pour la climatisation en VRV. Au total, cent quatre vingt et un (181)

units intrieures sont prvues pour tre installes. Pour leur fonctionnement, les units

intrieures ont t rparties en six (06) grandes zones (N1 N6). Chacune de ses zones est

alimente par une seule unit extrieure. Le choix et le mode de pose de ces quipements ont

t faits en tenant compte des nouvelles technologies.

Les travaux de fourniture et dinstallation de ce systme de climatisation ont t estims, pour

CEAO, Quatre cent seize millions huit cent soixante deux mille cinq cent cinquante six

(416 862 556) Francs CFA HTVA avec un TRI de 8,32 ans.

Linstallation du systme de climatisation VRV au sige de lUEMOA va permettre de rduire

considrablement la consommation nergtique. Elle permettra galement de rduire prs de

moiti (45,45%), lmission actuelle de CO2 lie la consommation de lnergie lectrique.

Lanalyse nergtique effectue propose linstallation de caissons de mlange et de recyclage

de lair extrait des bureaux. Actuellement, lair extrait des bureaux est directement rejet dans

latmosphre. Cette nouvelle proposition fera conomiser la Commission de lUEMOA, plus

de 5 064 696 Francs CFA chaque anne avec un TRI de 7,74 ans. Elle permettra galement

de rduire davantage lmission de CO2 (Gaz effet de serre).

Nanmoins, quelques recommandations sont formuler :

La prsente tude devra tre complte par une autre axe sur le rseau araulique dextraction : Cette tude devra permettre didentifier et dvaluer les

Documents

Mémoire Etude de Systeme de Climatisation Vrv