Optimisation des systèmes HVAC par l’hydronique et l’i d

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1

COLLOQUE MULTI ÉNERGIES DE L’AGPI9 ET 11 AVRIL 2013

Optimisation des systèmes HVAC par l’hydronique et

l’i d til’inductionRolland Grenier, VP VentesRony Abi-Nahed,ing.Le Groupe MasterLe Groupe Master

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2

Agenda

ION

1. Plafond refroidi et système à induction (chilled beam)l’expérience européenne

2. Efficacité énergétique avec les poutres thermiquesti

OR

MAT

I actives3. Poutre thermique active

- Avantages- Application- Design et concept C bi i h ff h d i t t th iF -Combinaison chauffage hydronique et poutre thermique

- Considérations monétaires1. Étude de cas2. Différents modèles

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3

Historique des poutres thermiques

ION

The European EPlafond refroidi par panneau1980 1990 2000

Plafond refroidi

OR

MAT

I

• Augmentation des besoins en f idi t t til ti

• La majorité des bâtiments étaitseulement chauffée

F refroidissement et ventilation

• Les bâtiments existantsn’avaient pas suffisamentd’espace de plafond.

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4


plafonds refroidis par panneau

ION

CW Supply59-62°F

CW Return62-66°F

OR

MAT

I

76°F Dry Bulb

74°F radiant

45%Radiant

55%Convective

F temperature (black bulb)

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5


plafonds refroidis par panneau

ION

OR

MAT

IF

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6

Historique des poutres thermiquespoutre thermique passive

ION

1980 1990 2000

Plafond refroidi

Poutre thermique passive

OR

MAT

I Poutre thermique passive

• Plus de charges en refroidissement- Équipement (ordi., copieur, etc.)- Occupant- Éclairage, lumière du jour.

F • Refroidissement au périmètreinadéquat

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Dalle


ION Tige de

suspension

OR

MAT

I

Serpentin à convection

F

Plafond perforé

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8


ION

• Poutre thermique passive: contrairement aux poutres actives qui requièrent des considérations majeures lors de leur utilisation:

- L’espace entre le plafond et la poutre affecte leur capacité

C ité ff té i l li é d d’ d h l

OR

MAT

I - Capacité affectée si localisée au-dessus d’une source de chaleur

- Un plafond perforé doit être installé sous la poutre pour prévenirles retombées d’air froid et ainsi avoir une meilleure distribution

- Souvent utilisée avec des UFAD “Under Floor Air Distribution”

F -Ne peut être chauffée

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9


ION

Plafond perforé

OR

MAT

I perforé

F

UFAD

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10


ION


OR

MAT

IF

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11



ION


OR

MAT

IF

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12

Historique des poutres thermiquespoutre thermique active

ION

1980 1990 2000

Pl f d f idi

OR

MAT

I Plafond refroidi


Poutre

thermique activeF q

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13

Air primaire


ION

Air primaire▼L’air primaire est injecté dans les

orifices des unités terminales(poutre thermique active)

OR

MAT

I

Lorsque l’air primaire traverse l’orifice des unités terminales, un jet d’air à grande vélocité estproduit

Q éF Qui dit grande velocité, dit bassepression

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14

Air primaire


ION Air de la

pièce-Ps

Air primaire▼Pour la pièce et le jet d’air

primaire

Pression TOT = PSTAT + PVELOCITY

La pièce est seulement de la

OR

MAT

I pièce+Ps

ppression statique tandis que le jet d’air primaire est unepression statique et de vélocité

Ceci produit une zone de éF pression négative dans le

plenum d’air primaire

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15


ION

Air de la pièce

Air Primaire▼

L’air de la pièce est induitpar la poutre thermiqueactive et passe au travers d’un serpentin pour ensuiteêtre chauffé ou refroidi

OR

MAT

I pièce◄Ratio de 3 à 4 pour 1

L’air induit refroidi ou chauffése mélange avec l’airprimaire et se distribue dans

èF

Décharge de l’unité▼

la pièce

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ION

Plafond suspendu

Plenum d’air primaire

Buze d’air primaire

OR

MAT

I Plafond suspendu

Serpentin de refroidissement F et de chauffage

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Unité de type cassette

ION

Plenum d’air primaire

Plafond suspenduSerpentin

Orifice d’air primaire

Air primaire

Unité de type cassette

OR

MAT

IF

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18


S’installent exactement comme des diffuseurs standards

ION

OR

MAT

IF

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19


ION • Elles refroidissent, chauffent et ventilent la zone

• Normalement encastrées dans des plafonds

OR

MAT

I Normalement encastrées dans des plafonds suspendus, elles peuvent aussi être exposées

• Grande capacité de refroidissement≈ 750 BTUH/FT2,

F

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20


Installation typique Installation combiné

ION

Installation typique Installation combiné

OR

MAT

IF

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21


Installation typique pour bureau

ION

Installation typique pour bureauProjet Nova Scotia hydro, Halifax

OR

MAT

IF

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22

Efficacité energétique

ION

OR

MAT

IF

Courtesy of USGBC

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23

U.S. Energy Consumption

ION

OR

MAT

IF

Courtesy of USGBC

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24

Devenons verts avec les poutres thermiques actives

ION

Principaux facteurs de consommation énergétique d’un bâtiment:

• Enveloppe du batiment

OR

MAT

I - Fenêtre à haut rendementenergétique, teintée, double, triple.

- Toits verts

Écran solaireF - Écran solaire.

VMP4

Diapositive 24

VMP4 We need your latest VAV and FCU estimates for annual sales here.Vladimir M Petrovic; 2007-02-26

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25

Devenons verts avec les poutresthermiques actives

ION

OR

MAT

IF

VMP5

Diapositive 25


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26

Devenons verts avec les poutres thermiques actives

ION

Principaux facteurs de consommation énergétique d’un bâtiment.

• Enveloppe du bâtiment

OR

MAT

I

• L’éclairage

- Lampes T5 & T8

- Détecteur de mouvement

F

- Éclairage par les fenêtres

VMP7

Diapositive 26


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27


ION

Principaux facteurs de consommation énergétique d’un bâtiment:

• Enveloppe du bâtiment• L’éclairage

OR

MAT

I • L éclairage• Systèmes HVAC et l’équipement

Ventilateur

F L’équipement mécanique le plus énergivore.

Diapositive 27


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Consommation énergétique des ventilateurs dans les bâtiments

ION

3

3.5

4

4.5

W/S

F

Chiller/Compressor

Supply & Return Fans

Chilled Water Pump

Condenser Water Pump

Cooling Tower Fan

Condenser Fan 5

6

7

Wh/

SF

OR

MAT

I

1

1.5

2

2.5

Des

ign

Load

KW

1

2

3

4

Ener

gy U

se K

W

F

“Energy Consumption Characteristics of Commercial Building HVAC Systems” - publication prepared for U.S. Department of Energy

0

0.5

Central VAV Central CAV Packaged CAV0

Central VAV Central CAV Packaged CAV

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ION

Les systèmes à base d’induction ne font qu’essentiellementtransférer une grande partie des charges sensibles en

climatisation et en chauffage.

OR

MAT

I De systèmes moins efficaces de distribution d’air

(ventilateurs et conduits)

À des systèmes plus efficaces de distribution d’eau

(pompes et tuyaux)F (p p y )

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30


ION

Fan kW = Airflow (CFM) x Static Pressure (in. w.c.) x .746 6356 x Fan Efficiency (%)

Le transfert de 1 tonne sensible de climatisation avec de l’airà des conditions d’opérations normales (∆ 20 ºF) requiert

OR

MAT

I à des conditions d opérations normales (∆ 20 F) requiert555 CFM.

Si nous assumons 2.0 in. w.c de pression statique et 75% efficacité sur le ventilateur, nous avons:

F Fan kW = 555 CFM x 2.0 in. w.c. x .746 = 0.1737 kW6356 x 75%

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31


ION

“Pump” kW = “Water flow” (GPM) x “Head” (ft.) x .746 3960 x “Pump Efficiency” (%)

Le transfert de 1 tonne sensible de climatisation avec de l’eau à des conditions d’opération normal (∆ 10 ºF) requiert 2.4 gpm.

OR

MAT

I

Si nous assumons 30 pieds de tête de pression et 75% efficacité sur la pompe, nous avons:

-“Pump” Kwh = 2.4 GPM x 30 ft. x .746 = 0.0181 kW

3960 x 75%F 0.1737 Fan kW ÷ 0.0181 Pump kW ≈ 10 fois

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Eau = efficacité, meilleur moyen pour transporter l’énergie

ION 10”

OR

MAT

I

1 Tonne de refroidissement sensible

F

¾” diameterwater pipe

550 CFM d’air

ou

4 GPM d’eau

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Donnée requise pour la conception

ION

• Condition de pièce• Charge sensible de la pièce• Charge latente de la pièce• Charge de chauffage (si chauffée par les poutres)

OR

MAT

I

• Charge latente et sensible due à l’infiltration• Minimum d’air neuf par zone• Condition du réseau d’eau secondaire (temp. et

gpm disponible)• Conditions de l’air primaire (temp, humidité,

pression)F pression)• Nombre de changement d’air• Condition géométriques• Plan de zones à travailler

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34


ION

Conception typique

• Refroidisseur sélectionné pour la charge totale (AE et charge interne) du bâtiment.

• Le refroidisseur produit de l’eau à 45oF pour:

OR

MAT

I p p

- L’unité de ventilation centrale.

- L’échangeur à plaque pour produire l’eau secondaire.

• Ce réseau secondaire apporte de l’eau à 58°F auxF Ce réseau secondaire apporte de l eau à 58 F aux poutres thermiques actives.

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L’ i i i t d til ti t di t ib é d f


ION

• L’air primaire et de ventilation est distribué de façonconstante aux poutres actives à environ 55 – 56°F.

• L’unité de ventilation centrale est sélectionnée pour:

- La charge sensible et latente d’air frais & toutes les infiltrations et les charges latentes internes

OR

MAT

I infiltrations et les charges latentes internes

• Le serpentin hydronique de la poutre thermique procurentles capacités sensibles en climatisation/chauffage requisespour contrôler la température de la zone.

F

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Application avec valve trois voies

ION

pp

OR

MAT

IF

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37

Devenons vert avec les poutresthermiques actives

ION

ST

Secondary chilled water supply to beams

Supply temperature

monitor

Primary chilled

Application avec échangeur à plaque

OR

MAT

I Swater supplySCHW Pump

F Secondary chilled water return

Primary chilled water return

Heat Exchanger

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38


ION

Application géothermique

OR

MAT

IF

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39

Utilisation d’eau refroidie aux environs de 58ºF


ION

Utilisation d eau refroidie aux environs de 58 F désservant les poutres thermiques

Nous pouvons réduire la consommation énergétique des refroidisseurs en utilisant:

L t d’ é h à l

OR

MAT

I • La tour d’eau avec un échangeur à plaques pour minimiser l’utilisation du refroidisseur qui sert les PTA

F

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40

Devenons verts avec les poutresthermiques actives.

ION

To chilled beam zones

En période de refroidissement gratuit

OR

MAT

IF

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41


ION

Design pour bâtiments plus petits

Unité dédiée à l’air primaire

OR

MAT

IF

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42

Réseau d’eau

ION

OR

MAT

I

Se raccorder au retour du réseau d’eau froide (54°F) avec un échangeur a plaque pour générer de l’eau à 58°F pour le réseau secondaire.

F • Aucun impact sur le débit d’eau du réseau primaire

• Augmente le COP du refroidisseur car retour d’eau plus élevé

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43

Utili ti d’ f idi i d 58ºF


ION

Utilisation d’eau refroidie aux environs de 58ºF désservant les poutres thermiques

Réduction de la consommation en climatisationvia 2 deux refroidisseurs séparés :

OR

MAT

I

L’un pour l’air primaire de la centrale d’air avec de l’eau à 44°FL’autre pour les poutres thermiques; eau à 58°F avec un COP

beaucoup plus élevé

F 44oF54oF

58oF64oF

Serving AHUs Trés grand COP!!Désservant les PTA

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44

Utilisation d’eau refroidie aux environs de 58ºF


ION

Utilisation d eau refroidie aux environs de 58 F désservant les poutres thermiques

Réduction de la consommation et des coûts de capitalisation en climatisation via 1 refroidisseur & une unité DX avec roue thermique:

U ité d’ i i i li ti ti i té é

OR

MAT

I Unité d’air primaire avec climatisation intégrée avec récupération de type cubeRefroidisseur pour les poutres thermiques @ 58°F

@ un COP beaucoup plus élevé.

58oF64oFF 58oF

Désservant les PTAUnité d’air frais avec récupération de type cube

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45


ION

• Unité de d’air neuf avec cube Alfa

OR

MAT

IF

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46

Utili d l’ h d à 100°F 120°F dé t


ION

Utiliser de l’eau chaude à 100 F–120 F désservantdes poutres thermiques actives.

Nous augmentons l’éfficacité énergétique des chaudières à

OR

MAT

I des chaudières à condensation avec un retour d’eau très bas.

Peuvent être utilisées avec desF

(KN boiler efficiency chart courtesy of Hydrotherm)

avec des thermopompes eau-eau ou géothermiques.

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47


ION

OR

MAT

IF

“Energy Consumption Characteristics of Commercial Building HVAC Systems” - publication prepared for U.S. Department of Energy

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Devenons verts avec les poutres climatiques actives

LEED NC V3 0

ION

• Optimiser les performances énergétiques- jusqu’à 48% (nulle) ou 44% (existante)

plus efficace que ASHRAE 90.1(EA Credit 1) - jusqu’à 19 points

• Augmenter la ventilation30% l d’ i té i

LEED NC V3.0

OR

MAT

I - 30% plus d’air extérieur que ASHRAE 62

(IEQ Credit 2) - 1 point

• Contrôlabilité du système- contrôle de température individuel(IEQ Credit 6.2) - 1 point

F • Confort des occupants (température)- rencontre ASHRAE 55(IEQ Credit 7.1) - 1 point

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49

La nouvelle technologiede l’induction

ION Buse conventionnelle Buse améliorée

La technologie nouvelle

OR

MAT

IF

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50

La nouvelletechnologie

ION

Buse conventionnelle Buse améliorée

OR

MAT

IF Le jet d’air provenant de la buse améliorée est beaucoup

plus large donc plus de surfaces en contact avec l’airambiant à induire

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51

L b f d’ét il i i l f d l’ i

La technologie

ION

La buse en forme d’étoile maximise la surface de l’airprimaire qui entre en contact avec l’air ambiant, ce qui a pour conséquence d’augmenter l’effet d’induction

Un effet d’induction augmenté permet de:

OR

MAT

I -Diminuer le nombre d’unités à installer(Coût d’installation)

et/ou-Diminuer la quantité d’air primaire/pression statique(C ût d’ é ti )F (Coût d’opération)

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52


La nouvelle technologie

ION


OR

MAT

IF

La longueur du jet d’air est reduitela partie en rouge (haute velocité)

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53

• La longueur du jet à haute vélocité est reduite plus

La nouvelle technologie

ION

g j prapidement, car l’air induit dissipe le momentum du jet d’air primaire.

• Le bruit généré par la buse est directementproportionnel à la longueur du jet à haute vélocité

OR

MAT

I (Même une légère diminution de la longueur du jet de vélocité a un effet très important sur le bruit généré par ce jet).

• Le niveau sonore est typiquement plus bas de 4 -10 dB l b ti ll iF que les buses conventionnelles avec une pression

statique plus élevée.

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54

Poutre thermique activeAvantages:

ION

OR

MAT

I

Bon mouvement d’air dans la pièce Température uniforme dans la pièceF Bon mouvement d air dans la pièce≈ 3-4:1 ratio d’entraînement

Température uniforme dans la pièce aucun courant d’air froid/chaud

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55


ION

OR

MAT

IF

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56


• Réduit les coûts d’opération (consommation énergétique)

ION

p ( g q )puisque l’air primaire circulé est réduit (50% à 70% de moins). En plus, l’économie sur l’énergie provenant des refroidisseurs et des bouilloires est augmentée.

• Excellent confort thermique & excellente qualité d’airdus à un volume d’air constant déshumidifié qui est alimenté

OR

MAT

I dus à un volume d air constant déshumidifié qui est alimentéen tout temps et pour n’importe quelle charge sensible

• Très bas niveau sonore à des débits d’air primaireréduits à une pression statique de ½ po d’eau ou moins et sans aucun moteur / ventilateur.

ÉF • Économie d’espace pour les plafonds et les puitsmécaniques due à la réduction draconnienne des conduits de ventilation et par l’utilisation de l’hydronique(tuyauterie)

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Poutre thermique activeApplication:

Caractéristiques des bâtiments qui favorisent les poutres

ION

Caractéristiques des bâtiments qui favorisent les poutres thermiques actives

• Bâtiments qui ont de bonnes charges sensibles : ex.: Bureau, espace commercial, hôtel et bâtiment à haut taux de fenestration (ou les gains sensibles dictent les

OR

MAT

I

• Bâtiments qui ont des restrictions d’espaceex.: Bâtiment en hauteur, bâtiment existant avec des systèmes à induction déjà en place.

débits d’air requis et non le taux de changement d’air)

âF • Bâtiment ou le niveau acoustique est critique

• Bâtiment recherchant la qualification LEED

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Poutre thermique activeApplication:

C é â ù f

ION

Caractéristiques des bâtiments où il faut prendre en considération certains éléments avant d’utiliser des PTA

• Bâtiments qui sont peu étanches

• Espaces ayant des petits gains sensibles

OR

MAT

I p y p g

• SHR < 0.8

• Espaces @ haut taux de filtration d’air recirculé

• Espaces où il faut réchauffer l’air (déshumidification)

F ** Utilisation de bacs de condensé et sondes d’humidité de zone.

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59

Poutre thermique activeApplication

ION

• Localiser la poutre thermique perpendiculaire aux hottes pour éviter

OR

MAT

IF

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60

Poutre thermique activeConception Condensation…

ION

Pièce à 75ºF bs à 50% humidité relativePoint de rosée à 55ºF

Normalement, la condensation commencerait à se former à la surface du serpentin s’il est alimenté avec de l’eau à 55ºF

OR

MAT

I

En réalité, aux conditions de pièce ci-haut, la condensation

En réalité, le point de rosée est 2-3ºF plus basdû à l’effet isolant du film d’air à la surface des ailettes de serpentin

F

pcommencerait à se former seulement si l’eau alimentée au serpentin est à 52-53°F

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61

Poutre thermique activeConception Condensation…

ION

Condensation après 8 heures 30 sur une surface qui est maintenue intentionnellement à 7,8°F plus bas que le DP de la pièces. Aucune goutellettesd’eau n’est tombée au

OR

MAT

I plancher.

Chilled Ceilings in Parallel with Dedicated Outdoor Air Systems: Addressing the Concerns of Condensation, Capacity, and Cost Stanley A. Mumma, Ph.D., P.E.

F

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62

Chauffage périmétrique

Poutre thermique activeConception

ION

Cinq façons de chauffer le périmètre d’un édifice en fonctionde la performance de l’enveloppe du bâtiment

(Applicable à tous les systèmes)

• Décharge horizontale de la pièce vers la fenêtre

OR

MAT

I

• Décharge verticale vers le bas de la fenêtre• Les deux méthodes ci-haut combinées

• Panneau de chauffage radiant localisé au-dessus de la fenêtre

F • Chauffage périmétrique à eau chaude sous la fenêtre

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63



ION

• Décharge horizontale de la piece vers la fenêtre

À 0°F condition extérieure, 100% fenestration et perte de chaleur du périmètre jusqu’à 300 Btuh/pied linéaire

Toutes les façons sont bonnes

OR

MAT

I Décharge horizontale de la piece vers la fenêtre• Décharge verticale vers le bas de la fenêtre

• Les deux méthodes ci-haut combinées• Panneau de chauffage radiant localisé au-dessus de la

fenêtre

F • Chauffage périmétrique à eau chaude sous la fenêtre

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64

Chauffage perimetrique

Poutre thermique activeSystem Design

ION

• Les deux méthodes de projection d’air combinées

À 0°F condition extérieure, 100% fenestration et perte de chaleur au périmètre

de 300 à 400 Btuh/pied linéaire

OR

MAT

I • Les deux méthodes de projection d air combinées

• Chauffage par plafond radiant

• Chauffage périmètrique à l’eau chaude sous la fenêtre

F

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65

Poutre thermique activeSystem Design


ION

À 0°F condition extérieure et 100% fenestration et perte de chaleur au périmètre

au-dessus de 400 Btuh/pied linéaire

OR

MAT

I

• Chauffage périmétrique à eau chaude sous la fenêtre

• Chauffage par plafond radiant

• Chauffage périmétrique à basse température et/ou combiné avec poutre thermique active ou système àF combiné avec poutre thermique active ou système à induction mural.

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66

Appareil de chauffage bassetempérature

É

ION

• Élément de chauffage pour application bassetempérature

OR

MAT

IF

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67

Appareil de chauffage bassetempérature

ION

OR

MAT

IF

14/04/2013

68

Type d’élément de chauffage pour application à basse température

ION

OR

MAT

IF

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69

Exemple de sélection à basse température

ION •Entrée d’eau 140, sortie d’eau 110°F, temp. Moyenne

125°F•Si on travaille dans un tableau de sélection standard:

OR

MAT

I 2 éléments de 4’’x4’’, tube ¾’’ en cuivre donne1218btu/pied linéaire avec de l’eau à 140°F moyenne.Donc, on sort de la plage de sélection.Pour sélectionner au bon facteur de correction il fautramener la temp. moyenne à 125°F facteur IBR 0.305applicable sur la valeur de 3046BTU/pied (IBR) =929BTU/pied.

F

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70

Problème de coefficient de transfert

ION

OR

MAT

I

• Si on utilise le même débit dans les éléments de type conventionnel que dans le type serpentin, la vélocité dans les tubes ¾’’ de diamètre est de 0.14 ft/s au lieu de 0.35ft/s dans le ½’’

• 0.5ft/s = turbulent.• 0.25ft/s et moins = laminaire.

F Lorsque l’eau est laminaire l’échange thermique est pratiquement nul.

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71

Type d’élément de chauffage pour application à basse température

ION

OR

MAT

IF

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72

Exemple de sélection à bassetempérature

É

ION

•Éléments de type serpentin 3 tubes de large par deux rangées, espacement de 6’’ centre en centre. Capacité de 750

OR

MAT

I Capacité de 750 BTU\Pieds linéaire basée sur de l’eau à 120°F retour 105°F . Installés dans un cabinet de 24’’ de haut et environ 6000F haut et environ 6000 btu/hr par poutrethermique.

.

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73

Chauffage périmétrique et climatisation avec unité à induction

ION

OR

MAT

IF

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74

Chauffage périmétrique avec unité à induction

ION

OR

MAT

IF

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75

Capacité de chauffage d’une unité induction par convection

ION

Les unités à induction: Nous permettre de chauffer par convection naturelle en période de non-occupation (sans air primaire), un grand avantage, car concept combiné pour la climatisation, ventilation et chauffage en un équipement (idéal pour classe, bureau)

Capacité par convectionUnité 2’ 1995 BTU

OR

MAT

I Unité 2 1995 BTUUnité 3’ 2995 BTUUnité 4’ 3750 BTUUnité 5’ 4870 BTUUnité 6’ 5830 BTU

Basées sur de l’eau à uneF Basées sur de l eau à une température de 140°F et l’air à 65°F.

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76

Raccord typiqueConception

ION

OR

MAT

I

S

F

T

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77

Système à deux tuyaux froids et rechauffés pour


ION

Système à deux tuyaux froids et rechauffés pour certaines zones critiques

OR

MAT

IF

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78

Système 2 tuyaux et 4 tuyaux

Coil Design

ION

• 2 tuyaux = plus performant– 4 tuyaux compromettent la performance– 75% refroidissement (12 pipes)– 25% chauffage (4 pipes)

OR

MAT

I

• Permet d’avoir des poutres plus courtes ou moins de poutres

• Température d’eau plus basse– 90°F pour 2 tuyaux

F – 130°F pour 4 tuyaux

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Valve 6 voies pour système 4 tuyaux centralisé

ION

OR

MAT

IF

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Considérations en contrôle

ION

• Approche avec des sondes d’humidité relative : -Permet de mesurer le point de rosée; lorsqu’il approche 2°F de la température d’eau froide qui alimente le serpentin:

-Envoie un signal pour que la centrale d’air augmente sacapacité de déshumidificationF l d t ôl d t

OR

MAT

I

• Coût vs précision des capteurs de point de rosée :- $400 = ± 3.6ºF- $600 = ± 2.0F- $1,000 = ± 1.0ºF

-Ferme les vannes de contrôle de poutre-Ferme la demande de climatisation des pièces

F • S’il y a une détection d’humidité anormale : réduit la température pour réduire la charge latente, si ça ne fonctionne pas, un signal envoie unealarme au BMS.

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Poutre thermique activeCoût

ION

Les poutres thermiques actives sont légèrement plus dispendieuses que les unités terminales standards

(Ex : Boîtes de fin de course avec ventilateur boîtes VAV

OR

MAT

I (Ex.: Boîtes de fin de course avec ventilateur, boîtes VAV, etc.)

F

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Poutre thermique activeCoûts:

ION

Les coûts supplementaires occasionnés par les poutressont compensés par:

• Unité de ventilation et conduits beaucoup plus petits(environ 50% à 70% qu’un système conventionnel)

OR

MAT

I

• Balancement du système (commissioning) beaucoup plus facile à manipuler; balancer le volet d’air primaire

• Les contrôles sont beaucoup moins dispendieux( une valve deux voies bas voltage par zone)

F plus facile à manipuler; balancer le volet d’air primaireen fonction de la pression au buse

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L ût lé t i i é l t

Poutre thermique activeCoûts

ION

Les coût supplémentaires occasionnés par les poutressont éliminés par:

• Aucune électricité à acheminer aux poutres termiquesactives(réduction des coûts d’infrastructure en électricité)

OR

MAT

I • Les poutres thermiques actives n’ont pas de pièces en mouvement (moteur/ventilateur) donc beaucoup moins d’entretien

F

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Poutre thermique activeCoûts

ION

Les coûts supplémentaires occasionnés par les poutressont aussi compensés par:

• Réduction des conduits de retour.

OR

MAT

I

• Réduit d’un plancher à l’autre les dimensions requisespour la mécanique dans les plafonds, donc plus d’étages ou plus d’espaces locatifs au périmètre.

F

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É

250 S. Wacker, ChicagoÉtude de cas

ION

• 16 - Étage –215,000 sq. ft. 1er magasin2 – 16e étages bureau

• Deux systèmes HVAC

OR

MAT

I ydu 1er au 16e étages

• Unité d’induction au plancher pourles étages 2 à 15

• Système à volume constant

F temp. variable 2 – 15e étages

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Rénovation de l’édifice -

ION

• 100% fenestration avec E-glass (190 Btuh/Ln.ft. heat loss)Rénovation de l édifice -

• Évaluer le système simple conduit pour le refroidissement de l’ancien système d’induction

• Évaluer pour un système boîte terminale avec ventilateurVAV

OR

MAT

I

• Recherchecertification

VAV

LEED

• Évaluer pour un système de poutres thermiques au périmètre du bâtiment

F LEED

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250 S. Wacker, ChicagoÉtude de casCalcul optimisé

ION

Perimeter SystemType

ExistingInduction System

ProposedVAV System **

ProposedActive Chilled

Beam System **

Design Cooling Load

262 tons(382

sq.ft./ton)

156 tons(641 sq.ft./ton)

156 tons(641 sq.ft./ton)

OR

MAT

I

Primary Airflow 25,600 cfm(0.5

cfm/sq.ft.)

55,820 cfm(1.1 cfm/sq.ft.)

15,880 cfm(0.3 cfm/sq.ft.)

Fan Energy at Design

64 kW 117 kW 22 kW

Fan Energy at 50% of Design

64 kW 58.5 kW 11 kW

F 50% of Design

Pump Energy 28 kW 5 kW 12 kW

Combined Fan & Pump Energy

92 kW 122 kW @ Design

63.5 kW @ 50%

34 kW @ Design

22Kw @ 50%

** Required larger ductwork/risers ** Used existing ductwork/risers

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ION

OR

MAT

IF

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Poutre thermique activeModèles

Avant pose de plafond

ION

p p

OR

MAT

IF

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90


ION

OR

MAT

IF

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Viterbo School of Nursing, WIFinancial Case Study

New $15 8m facility (original estimate

ION

• New $15.8m facility (original estimate $20m)

• 68,000 ft2, 7 floors• Consists of labs, lecture halls and

OR

MAT

I classrooms• LEED Silver Certification

F

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Construction CostsReduced height

ION Floor heights

reduced 10”-14”

OR

MAT

I

Overall height reduced by 6’

F

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Construction CostsSavings due to reduced height

ION

Building Component Savings

Structural Steel 7,200$ Masonry (int/ext) 97,692$ Fire-Proofing 600$ Steel Studs 22,824$

OR

MAT

I

Air Barrier 8,787$ Insulation 3,424$ Exterior Caulking 1,522$ Curtain Wall 10,500$ Stairs 2,500$ Exterior Drywall 55 249$

Overall cost neutral

F Exterior Drywall 55,249$ Elevators 5,000$ Electrical 30,000$

Total Cost Savings 245,298$ Pricing provided by CD Smith Construction

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ACB50 Ceiling Cassette

ION


OR

MAT

I

Induit l’air secondaire directement de la pièceF du t a seco da e d ecte e t de a p èceUne voie2 ou 4 tuyaux2’ large x 2’, 4’ or 6’ long

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ION

g

Induction d’air de la pièce2 voies

2 ou 4 tuyaux

OR

MAT

I 2 ou 4 tuyaux2’ large x 2’, 4’ ou 6’ longAvec bac d’égouttement

F

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ACB30/35 Plafonds cachés

ION

ACB30/35 Plafonds cachés

OR

MAT

I

Induction d’air secondaire d’un plenum deretourModel ACB 30, 2-voieF Model ACB 30, 2 voieModel ACB 35, 1-voie2 ou 4 tuyaux2’, 3’, 4’, 5’ or 6’ longAvec bac d’égouttement

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ACB10 bulkhead

ION

OR

MAT

I

Induction d’air secondaire de la pièceDécharge horizontaleF Décharge horizontale2 ou 4 tuyaux2’, 3’, 4’, 5’ or 6’ longBac d’égouttement auxiliaire

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LebolabTest réel de ACB avec mur extérieur tempéré en mode chauffage

ION

et refroidissement

OR

MAT

IF

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LebolabTest radiateur basse température en condition réelle de pièce, de

ION

p p ,débit et de température vs delta T

OR

MAT

IF

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100

Merci

ION

OR

MAT

IF

Documents

Optimisation des systèmes HVAC par l’hydronique et l’i d