16
Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 1 sur 16 PRIX AICVF EDF JEUNES BAC+2 / BAC+3 Éléments de correction

PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 1 sur 16

PRIX AICVF EDF JEUNES

BAC+2 / BAC+3

Éléments de correction

COMMUNE DE GERARDMER

Restructuration-Extension du Centre Aquatique et de Bien Être

(88) MAITRE D’OUVRAGE : COMMUNE DE GERARDMER 46, rue Charles de Gaulle BP. 119 -88407 GERARDMER Cedex : 03 29 60 60 60 – � : 03 29 60 60 86 @: [email protected]

ASSISTANCE CONTRAT DE TRAVAUX - (ACT) DOSSIER CONSULTATION DES ENTREPRISES

(EXE-DCE)

CCTP LOT N°18 TRAITEMENT D’AIR – CHAUFFAGE – PLOMBERIE - SANITAIRES

À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018

ARCHITECTE MANDATAIRE

SELAS OCTANT ARCHITECTURE 11 RUE DUMONT D’URVILLE CS 91312 76178 ROUEN CEDEX 1 : 02.35.59.64.40 � : 02.35.60.50.20 @: [email protected]

ÉCONOMISTE VRD / PAYSAGE

ACOUSTIQUE

ARCHITECTE D’OPERATION

AGENCE LAUSECKER 23, rue Charles de Gaulle 88400 GERARDMER : 03.29.63.39.23 - 06.82.83.75.04 @: [email protected]

ARCHITECTE D’OPERATION

BUREAU D’ETUDES TECHNIQUES

SOJA INGENIERIE 11 RUE DUMONT D’URVILLE CS 91312 76178 ROUEN CEDEX 1 : 02.32.91.02.98 � : 02.35.61.38.41 @: [email protected]

FLUIDES / SSI

BUREAU D’ETUDES TECHNIQUES

ACTBOIS 30, Rue du Château d’eau 90360 PETITEFONTAINE : 03.84.23.72.81 � : @: [email protected]

STRUCTURE BOIS

BUREAU D’ETUDES STRUCTURE

SEBAT 11 RUE DUMONT D’URVILLE CS 91312 76178 ROUEN CEDEX 1 : 02.35.65.00.03 � : 02.35.65.67.70 @ : [email protected]

STRUCTURE

Page 2: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 2 sur 16

PARTIE 1 : ÉTUDE TECHNOLOGIQUE Centrale Traitement d’Air 1.1) Justifiez le choix technologique du système de récupération d’énergie pour cette installation

(CTA 01a Hall Bassins). Le système de récupération d’énergie est assuré par deux batteries hydrauliques (eau + glycol). Le BE a fait ce choix par rapport aux conditions d’utilisation de la CTA :

• Température hivernale de base de -15°c, • Présence de chlore et de chloramine dans l’air extrait.

L’avantage de ce système est qu’il évité une contamination de l’air neuf par l’air extrait, diminue le risque de prise en glace du système de récupération d’énergie. En revanche les performances énergétiques sont réduites augmente la consommation énergétique de l’ensemble (circulateur hydraulique et pertes de charge aéraulique sur les deux réseaux). 1.2) Nommez et justifiez la technologie des vannes de régulation des batteries chaudes des CTA ? Ces sont des vannes de régulation dites « deux voies », elles permettent l’optimisation des consommations énergétiques du circulateur hydraulique ( �̇� variable). 1.3) Justifiez le choix du Bureau d’Études d’avoir choisi deux CTA pour traiter le Hall Bassins. Le BE a fait le choix de mettre en place deux CTA pour limiter les consommations d’énergies dédiées à la déshumidification du bassin. En hiver la CTA 01a peut assurer la déshumidification de l’air par majoration du débit d’air neuf. En revanche en période estivale l’air neuf à une humidité spécifique supérieur à l’hiver et ne permet pas de déshumidifier suffisant l’air ambiant. La deuxième CTA permet déshumidifier l’air ambiant à l’aide d’une batterie froide humide. La deuxième CTA déshumidifie en cas de nécessité, et garanti en plus un taux de brassage de l’air ambiant minimum. 1.4) Au regard des conditions climatiques extérieures (DA2) et celles intérieures, que pouvez-

vous en déduire ? Quels sont les incidences sur le fonctionnement des équipements de climatisation ?

Humidité spécifique : Au regard du graphique nous pouvons en déduire quasi-totalité de l’année l’humidité spécifique de l’air neuf est bien inférieur aux conditions ambiantes exigées. La déshumidification par majoration d’air neuf largement possible. Température sèche : Les conditions extérieures nous indiquent que le système de traitement d’air n’aura pas, sauf exception, besoin de refroidir le local. En revanche il faut s’attendre à un fort besoin de chauffage (déperditions, et majoration de l’air neuf). Le groupe de production d’eau glacée fonctionnera essentiellement en été lors d’un besoin de déshumidification trop important.

Page 3: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 3 sur 16

Hydraulique : 1.5) Indiquez la désignation et la fonction des éléments entouré en rose et numéroté de A à E sur

le document DA6.

Repères Désignation Fonction

A Pot d’induction Permet l’ajout de glycol dans le réseau hydraulique

B Vanne trois voies

La vanne trois voies garanti une température minimum de retour d’eau au condenseur afin d’éviter la chute de la haute pression en période hivernale.

C Circulateur double

Assure la circulation du fluide caloporteur. Circulateur double pour la continuité de service en cas de besoin.

D Vanne deux voies Permet la régulation de la puissance de batterie (variation de débit, maintien d’un DT constant, etc.)

E Soupape à pression différentielle

La soupape permet de créer une DP minimum afin de garantir le bon fonctionnement du circulateur. Sur un réseau pour radiateurs, il y a de forte chance pour que les radiateurs soient équipés de têtes thermostatiques. Si toutes les têtes sont fermées la soupape évite ainsi à la pompe tout phénomène de cavitation de celle-ci.

1.6) Pourquoi le Bureau d’Études a-t-il selon vous, fait le choix d’un DRY et non d’un autre

système de refroidissement ? L’utilisation d’un système de refroidissement adiabatique a été écarté afin d’éviter tout risque de gel en hiver. La maintenance est simplifiée mais nécessite l’utilisation d’un fluide glycolé. L’utilisation d’une tour de refroidissement à été écarté afin d’éviter tout risque de légionnelle et d’une maintenance trop lourde. 1.7) Le Bureau d’Études a fait le choix d’un régime d’eau glacée 7/12, en auriez-vous proposé

un différent ? Justifiez votre réponse. Le BE a fait le choix d’un régime d’eau glacé classique vraisemblablement pour des raisons de faciliter dans le choix du groupe de production d’eau glacée ainsi que ses performances énergétique (SEER). Il aurait très bien pu opter pour un régime d’eau inférieur plus optimiser pour la déshumidification (batterie froide). En cas d’utilisation d’un régime inférieur, exemple 2/7°C, il y a un risque de gel à l’évaporateur. Ce risque est à prendre en compte lors du dimensionnement de l’installation.

Page 4: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 4 sur 16

Production d’eau chaude sanitaire 1.8) Quel est l’intérêt du circulateur du réseau ECS (départ et bouclage) ? L’intérêt de la mise en place de ce circulateur est de :

• Limiter le risque de prolifération de la légionnelle, • Limiter les consommations d’ECS par une disponibilité rapide de celle-ci au point de puisage, • Pas de présence de stockage d’ECS (régulation de la production d’ECS).

1.9) Pourquoi avoir installer un ballon tampon de 4m3 au primaire de la production d’ECS ? Ce stockage de 4m3 permet une disponibilité rapide est en quantité d’énergie en cas de forte demande de production d’ECS. N’ayant pas de stockage ECS (risque de légionnelle), la production d’ECS est dite en instantané. Ce type de production a pour conséquence de solliciter rapidement la production de chaleur (chaudière) et ce de manière intermittente. Le rendement de la chaudière s’en retrouve dégradé sans pour autant garantir la température de départ ECS constante quel qu’en soit la demande.

1.10) Quel est le risque sanitaire présent sur le réseau bouclage ECS ? Que doit-il être mis en œuvre réglementairement pour limiter ce risque ?

Le risque sanitaire présent sur ce réseau est la prolifération et la diffusion par vapeur de légionnelle par l’ECS dans les sanitaires et les douches. Pour limiter ce risque on peut par exemple :

• Limiter les bras morts (hydrauliques), • Limiter le volume d’eau (pas de stockage ECS), • Mettre en place un réseau de bouclage, • Maintenir des vitesses d’écoulement minimum dans toutes les canalisations, • Apporter un traitement thermique périodique (choc thermique), • Mettre en place un traitement chimique en fonction de la consommation d’ECS, • Etc.

Page 5: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 5 sur 16

PARTIE 2 : ÉTUDE DU TRAITEMENT D’AIR 2.1) Déterminez le débit volumique de la CTA 01a.

�̇�!"#%&# = 𝑛𝑏'()* ∗ �̇�#+.'()* = 609 ∗ 60 = 36540𝑚-. ℎ.& 2.2) Le taux de brassage du Hall Bassins étant donné, déterminez le débit volumique de la deuxième CTA (CTA 01b).

�̇�!"#%&/ = 𝑉/#**0+ ∗ 𝜏/)#**#1( −�̇�!"#%&# = 9000 ∗ 5 − 36540 = 8460𝑚-. ℎ.& Étude du système de climatisation en période hivernale et en période d’occupation.

Étude la CTA 01a.

2.3) A l’aide du bilan thermique HIVER, déterminez les conditions de soufflage de la CTA 01a. • Température sèche [°C] • Humidité spécifique [kgeau.kgas-1] • Enthalpie [kJ/kg-1]

Bassin Hiver Été Sensibles −218𝑘𝑊 ---

Hydriques 576𝑘𝑔. ℎ.& 175𝑘𝑔. ℎ.&

�̇�!"#%&# =�̇�!"#%&#3600 ∗ 𝜌 =

365403600 ∗ 1,2 = 12,18𝑘𝑔. 𝑠.&

𝑡#* = 𝑡#) −𝑄

�̇� ∙ 𝐶𝑝#*= 27 −

−21812,18 ∗ 1,006 = 44,8°𝐶

𝑤#* = 𝑤#) −𝑀�̇� = 0,00091 −

5783600 ∗ 12,18 = 0,00146𝑘𝑔(#2. 𝑘𝑔#*.&

𝑞′#* = 𝑞′#) −𝑄 + 𝐻𝑙�̇� = 64,5 −

−218 ∗ 5763600 ∗ 250112,18 = 49,4𝑘𝐽. 𝑘𝑔#*.&

On regard des résultats et des charges du local nous considérons que la CTA01a ne sera pas équipée d’humidificateur. En conséquence l’évolution d’air de la CTA01a sera uniquement sensible.

𝑡#* = 44,8°𝐶

𝑤#* = 𝑤#) = 0,00091𝑘𝑔(#2. 𝑘𝑔#*.&

𝑞′#* = 47,4𝑘𝐽. 𝑘𝑔#*.&

Page 6: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 6 sur 16

2.4) Tracez l’évolution d’air de cette CTA 01a sur le diagramme de l’air humide en DR1. Étude la CTA 01b.

2.5) A partir des charges du local (charges latentes), déterminez les charges latentes restant à traiter par cette CTA 01b. Charges latentes traitées par la CTA01a

𝑀 = �̇�(𝑤#* −𝑤#)) = 12,18 ∗ (0,00146 − 0,00091) ∗ 3600 = −601,9𝑘𝑔(#2. ℎ.& La CTA 01b n’a pas besoin de traiter de charges latentes. La CTA 01a en 100% peut traiter intégralement les charges latentes de la piscine. 2.6) Déterminez le point de soufflage de cette CTA La deuxième CTA n’a pas besoin de traiter l’air ambiant du hall bassin. Elle doit en revanche assurée le débit de soufflage pour garantir le taux de brassage imposé. Étude du système de climatisation en période estivale et en période d’inoccupation.

Étude la CTA 01a.

2.7) A l’aide du bilan thermique ÉTÉ, déterminez si la CTA 01a peut assurer à elle seule la déshumidification du Hall Bassins. Charges latentes traitées par la CTA01a

𝑀 = �̇�(𝑤#* −𝑤#)) = 12,18 ∗ (0,00134 − 0,00158) ∗ 3600 = −105,65𝑘𝑔(#2. ℎ.& Non cette CTA01a ne peut pas traiter à elle selon le hall du bassin. 𝑀3#44 > 𝑀!"#%&# → 195 > 105,6 Étude la CTA 01b.

2.8) Déterminez le débit de déshumidification de la CTA 01b.

𝑀5é*32 =𝑀3#44 +𝑀!"#%&# = 195 + (−105,6) = 89,4𝑘𝑔(#2. ℎ.&

2.9) Écrivez l’équation du bilan thermique (sensible) du Hall Bassins (énergies entrantes et sortantes)

0 = �̇�!"#%&# ∗ 𝐶𝑝#* ∗ (𝑡#* − 𝑡#)) + �̇�!"#%&/ ∗ 𝐶𝑝#* ∗ (𝑡#* − 𝑡#)) + 𝑄

Page 7: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 7 sur 16

2.10) A l’aide du bilan thermique ÉTÉ, déterminez les conditions de soufflage de la CTA 01b. • Température sèche [°C] • Humidité spécifique [kgeau.kgas-1] • Enthalpie [kJ/kg-1]

𝑡#* = 𝑡#) −�̇�!"#%&# ∗ 𝐶𝑝#* ∗ (𝑡#* − 𝑡#)) + 𝑄

�̇�!"#%&/ ∗ 𝐶𝑝#*

𝑡#* = 27 −12,18 ∗ 1,006 ∗ (30 − 27) + 15

2,82 ∗ 1,006 = 8,76°𝐶

𝑤#* = 𝑤#) −𝑀�̇� = 0,00158 −

89,43600 ∗ 2,82 = 0,0007𝑘𝑔(#2. 𝑘𝑔#*.&

𝑞7#* = 𝑞7#) −�̇�!"#%&# ∗ 𝐶𝑝#* ∗ (𝑡#* − 𝑡#)) + 𝑄 +𝑀 ∗ 2501

�̇�

𝑞7#* = 67,4 −12,18 ∗ 1,006 ∗ (30 − 27) + 15 + O 89,43600 ∗ 2501P

2,82 = 26,4𝑘𝐽. 𝑘𝑔#*.&

2.11) Tracez l’évolution d’air de cette CTA 01b sur le diagramme de l’air humide en DR1.

Page 8: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 8 sur 16

PARTIE 3 : ÉTUDE DE LA PRODUCTION FRIGORIFIQUE La production d’eau glacée pour la batterie froide de la CTA 01b est assurée par un refroidisseur de liquide d’une puissance frigorifique de 140kW fonctionnant au R32. Il est équipé de deux compresseur scroll DANFOSS DSFS325-4 montés en cascade, d’un évaporateur multitubulaire, et d’un condenseur multitubulaire. Vous étudiez le fonctionnement du compresseur selon les conditions de fonctionnement suivantes :

§ Sous refroidissement : 5K § Surchauffe : 10K § Pas de perte de charge prise en compte sur le cycle de fonctionnement.

L’étude la production d’eau se fait lors des conditions estivales les plus défavorables.

3.1) Tracez deux diagramme (T ; S) représentant l’évolution des températures dans les échangeurs (DR2). § Évaporateur § Condenseur

Diagramme d’évolution des températures Diagramme d’évolution des températures à l’évaporateur au condenseur 3.2) Déterminez les températures de condensation et d’évaporation, justifier votre réponse. Les valeurs de pincement pour des échangeur multitubulaire sont en général de 5K. Le pincement est l’écart minimum de température en un point donné entre les deux fluides.

𝑇𝑜 = 𝑇𝑒𝑔*8)"0( − 𝑝𝑖𝑛𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 = 7 − 5 = 2°𝐶

𝑇𝑘 = 𝑇𝑟𝑒𝑓*8)"0( + 𝑝𝑖𝑛𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 = 45 + 5 = 50°𝐶

T [°C]

S [m2]

T [°C]

S [m2]

12°C [°C]

7°C [°C]

Eau glacée

Évaporation - To

Condensation - Tk

Eau de refroidissement

45°C [°C]

40°C [°C]

Page 9: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 9 sur 16

3.3) Tracez le cycle frigorifique dans le diagramme enthalpique (DR3).

3.4) Complétez le tableau de synthèse (DR2).

Point P abs T réelle h v S Bar °C kJ.kg-1 m3.kg-1 kJ.kg-1.K-1

Aspiration 8,6 7 522 0,044 2,19

Refoulement Théorique 31,3 92 576 0,015 2,19

Refoulement Réel 31,3 105

Entrée détendeur 31,3 45 285

Bulbe détendeur 8,6 7 285 3.5) Déterminez à l’aide du DR2 le rendement volumétrique du compresseur.

500,2

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700

0,3

0,4

0,5

0,6

0,70,80,9

1

2

3

4

5

6

789

10

20

30

40

50

60

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,70,80,91

2

3

4

5

6

78910

20

30

40

50

60

Enthalpie massique [ kJ.kg-1 ]Pression absolue [ bar ]Volume massique [ m3.kg-1 ]Température [ °C ]Entropie [ kJ.kg-1.K-1 ]Titre en vapeur

R32

-70 -70-7

0

1,00 m3.kg-1

2.80

kJ.

kg-1 .K

-1

2.78

0,800

0,600

0,500

0,400

0,350

0,300

0,250

0,200

0,175

0,150

0,125

0,100

0,080

0,060

0,050

0,040

0,030

0,035

0,025

0,020

0,0175

0,01500,0125

0,01000,0080

2.76

2.74

2.72

2.70

2.68

2.66

2.64

2.62

2.60

2.58

2.56

2.54

2.52

2.50

2.48

2.46

2.44

2.40

2.38

2.36

2.34

2.32

2.30

2.28

2.26

2.24

2.22

2.20

2.18

2.16

2.14

2.12

2.10

2.08

2.06

2.04

2.02

2.00

1.98

1.96

1.94

1.92

1.90

1.88

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

-60

-50

-40

-30

-20

-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

110

120

130

140

150

160

Enthalpie massique [ kJ.kg-1 ]

Pre

ssio

n ab

solu

e [ b

ar ]

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700

95,2%

1 4

3 2is 2r

Page 10: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 10 sur 16

3.6) Calculez le débit massique �̇�99 d’un compresseur.

�̇�:: =∅;

(ℎ& − ℎ<)=

70522 − 285 = 0,296𝑘𝑔. 𝑠.&

3.7) Déterminez la puissance absorbée d’un compresseur à l’aide du document DR2

3.8) Calculez l’Energy Efficiency Ratio (EER) ou le coefficient d'efficacité frigorifique en français de la

machine à pleine charge (2 compresseurs en fonctionnement).

𝐸𝐸𝑅 =∅;𝑃#/*

=140

2 ∗ 21,2 = 3,30

3.9) Déterminez le point de refoulement réel d’un compresseur.

ℎ=) = ℎ& +𝑃#/*�̇�::

= 522 +700,296 = 594𝑘𝐽. 𝑘𝑔.&

3.10) Déterminez le rendement isentropique d’un compresseur.

𝜂0* =ℎ=0* − ℎ&ℎ=0) − ℎ&

=576 − 522594 − 522 = 75%

21,2kW

Page 11: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 11 sur 16

PARTIE 4 : ÉTUDE HYDRAULIQUE 4.1) Justifiez le taux de monopropylène glycol de ce réseau. Le taux de glycol permet de protéger l’installation jusqu’à une température de -15°C extérieur. 4.2) Quels sont le(s) inconvénient(s) et avantage(s) de ce fluide caloporteur ? Avantages : Inconvénients : Solidification inférieure à 0°C Masse volumique > celle de l’eau Cp < celle de l’eau DP (Pdc) > celle de l’eau �̇�:4205( > �̇�(#2 Pabs circulateur > Pabs avec de l’eau 4.3) Déterminez le débit massique �̇�)(: puis le débit volumique horaire �̇�)(: de ce réseau.

�̇�:4205( =𝑃

𝐶' ∗ ∆𝜃=∅; + 𝑃#/*𝐶' ∗ ∆𝜃

=140 + 2 ∗ 21,2

3,77 ∗ 5 = 9,68𝑘𝑔. 𝑠.&

�̇�:4205( =�̇�:4205(

𝜌 =9,68

1024,30 = 0,00945𝑚-. 𝑠.& ⟹ 34𝑚-. ℎ.&

4.4) Déterminez le diamètre de la tuyauterie pour limiter la vitesse d’écoulement à 1.1m.s-1, et

recalculer la vitesse réelle si besoin (cf DA3).

𝜙 = b �̇�(#2 ∗ 4𝜋 ∗ 𝑣𝑖𝑡𝑒𝑠𝑠𝑒 =

b0,00945 ∗ 4𝜋 ∗ 1,1 = 0,1045𝑚 ⟹ 104,5𝑚𝑚

Choix retenu : DN100 ⟹ 114,3 − 2 ∗ 3,6 = 107,1𝑚𝑚

Nouvelle 𝑣𝑖𝑡𝑒𝑠𝑠𝑒 = >̇!"#∗<A∗∅$

= %,%%D<E∗<A∗%,&%F&$

= 1,05𝑚. 𝑠.&

4.5) Calculez le coefficient de perte de charge linéaire de ce réseau.

υ = 10E ∗𝜇𝜌 = υ = 10E ∗

0,002211024,3 = 2,15mm. s.=

𝑗 = 2042. 10- ∗ 𝜌 ∗ 𝜐%,&- ∗�̇�&.GF

∅0+"E = 2042. 10- ∗ 1024,3 ∗ 2,15%,&- ∗34&,GF

107,1E = 96,99

Page 12: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 12 sur 16

4.6) Calculez les pertes de charges linéaires de ce réseau.

∆𝑃4 = 𝑗 ∗ 𝐿 = 96,99 ∗ 130 = 12608,7𝑃𝑎 4.7) Sélectionnez la vanne trois voies de ce réseau à l’aide de DA4. Vous ne prenez pas en compte

les facteurs de correction pour ce type de fluide (MPG), vous le considérez comme de l’eau.

𝐾H* =�̇�:4205(

n∆𝑃)(*(#2 + ∆𝑃5)I=

34√0,126 + 0,339

= 49,86𝑚-. ℎ.&. 𝑏𝑎𝑟.&

Vanne choisie : VXF32.50-40 𝐾H* = 40𝑚-. ℎ.&. 𝑏𝑎𝑟.&

Perte de charge de la vanne : ∆𝑃H#++( = O>̇%&#'(!J)*

P== O-<

<%P== 0,7225𝑏𝑎𝑟

4.8) En considérant les pertes de charges singulières ci-dessous, calculez les pertes de charges totales

de ce réseau. § Accidents, accessoires, organes et autres correspondent à 30% des linéaires, § ∆𝑃!8+5(+*(2) = 59𝑘𝑃𝑎

∆𝑃"8"#4 = ∆𝑃H#++( + ∆𝑃)(*(#2 + ∆𝑃5)I + ∆𝑃!8+5 = 0,7225 + (0,126 ∗ 1,3) + 0,339 + 0,59

= 1,81𝑏𝑎𝑟 4.9) Quels sont les paramètres à prendre en compte pour la sélection du circulateur double ?

Indiquez leurs valeurs.

∆𝑃"8"#4 = 1,81bar

HMT:4205( =𝑃𝜌𝑔 =

1815301024,3 ∗ 9,81 = 18,06m

�̇�:4205( = 34𝑚-. ℎ.&

𝐹𝑙𝑢𝑖𝑑𝑒𝑀𝑃𝐸𝐺40% Si utilisation des graphiques ou données pour de l’eau :

HMTéK20H#4(+"(#2 =𝑃𝜌𝑔 =

1815301000 ∗ 9,81 = 18,50m

Page 13: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 13 sur 16

PARTIE 5 : ÉTUDE DE LA RÉGULATION DE LA CTA Le régulateur de la centrale de traitement d’air préconisé par le CCTP par un régulateur SIEMENS de type RMU730. Régulation de la CTA 01a : 5.1) Sur le schéma de la CTA 01a du document DR4 placez les éléments de la boucle de régulation (capteurs, régulateur et actionneurs) pour maintenir les grandeurs physiques suivantes :

§ Température ambiante (q), § Hygrométrie relative (e), § Qualité d’air (CO2), § Gestion du débit d’air, § Refroidissement gratuit, § Gestion des défauts / sécurités.

Pour chacune de ces boucles, identifiez-les à l’aide d’un régulateur différent 5.2) Indiquez le nombre d’entrées et sorties analogiques et/ou numériques requises.

Descriptif Entrées Sorties Analogique Numérique Analogique Numérique

Sonde Température AR X Sonde CO2 AR X Sonde Hygrométrie absolue / relative AR X Sonde Température AN X Sonde CO2 AN X Sonde Température BC2 X Sonde Température AS Capteur de pression AR X Capteur de pression AS X Pressostat ventilateur AR X Pressostat ventilateur AS X Pressostat filtre M5 AR X Pressostat filtre G4 AN X Thermostat antigel (TAG) X Fin de course registre AS X Défaut ventilateur AR X Défaut ventilateur AS X Défaut circulateur récupération X Commande ventilateur AS X Signal commande variateur AS X Commande ventilateur AR X Signal commande variateur AR X Signal commande BC2 X Signal commande BC3 X Signal commande Volets d’air X Commande circulateur récupération X Défaut circulateur récupération X

Page 14: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 14 sur 16

5.3) Proposez les lois des signaux de chacune de ces boucles. 5.4) LE CCTP impose la mise en place d’une GTB. Décrivez-nous ce qu’est une GTB, et sa différence

avec une GTC. La Gestion Technique Centralisée est un système de régulation qui regroupant sur un même protocole l’ensemble des équipements régulés d’un même lot (exemple CVC ou éclairage). La Gestion Technique du Bâtiment est quant à elle une gestion regroupant l’ensemble des systèmes d’un bâtiments. Elle peut regrouper en un même environnement plusieurs GTC. Elle est placée à un niveau supérieur.

TBC2 15 10 TAR 27 23

CO2Amb 1000 600 TBC2

0.0145

Consigne w

TAN 27 25

0.013

Consigne w

Volets AN Volets AN

Y BC3 Y BC2

Page 15: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 15 sur 16

5.5) Nommez trois différents BUS permettant d’interconnecter les différents systèmes d’une GTB.

• Bacnet, • KNX, • ModBus, • Lonmarks.

5.6) Expliquez le mode de gestion de l’hygrométrie en période hivernale par le régulateur. Pour limiter les consommations d’énergie, le BE a fait le choix de ne pas installer de batterie froide humide pour la déshumidification. La déshumidification sera assurée par l’apport d’air neuf. Cet air neuf a une tenue en humidité bien inférieure à celle ambiante. En cas de forte humidité dans le hall de la piscine, la régulation augmentera le débit d’air neuf en agissant sur le volet d’air neuf.

Régulation du réseau radiateurs : 5.7) Le CCTP impose une température de départ d’eau de 90°C en plein hiver. Proposez une loi de compensation pour ce réseau (courbe de chauffe / Loi de chauffe / Loi d’eau). 5.8) Calculez la température de départ pour une température extérieure de 0°C. 𝑡5é'#)" = 20 + (15 − 0) ∗ D%.=%

&E.(.&E)= 55°𝐶

T TT T

T T

Depruis réseauremplissage Installations

∆V ∆V

D A D C AP

H R

CTA 01a - HALL BASSINSModulation Air Neuf

Va s ed'expansion

T T

A I R NEU F

P

G4 A I R VIC IE

A I R SOUFFLE M5

V e r s E U

A I R REPR IS

DepuisréseauRégulé

CTA

9 0 ° c

6 0 ° c

DepuisréseauRégulé

CTA

6 0 ° c

9 0 ° c

T TT T

T T

Depruis réseauremplissage Installations

LOCAL CTA HALL BASSINS

∆V ∆V

D A D C AP

H R

∆V

P

CTA 01a - HALL BASSINSModulation Air Neuf

Va s ed'expansion

T T

A I R NEU F

P

G4 A I R VIC IE

CTA 01b - HALL BASSINSDéshumidification

A I R SOUFFLE M5

V e r s E U

A I R REPR IS A I R SOUFFLE M5

V e r s E U

A I R REPR IS

DepuisréseauRégulé

CTA

9 0 ° c

6 0 ° c7 ° C 1 2 ° C

Depuisréseau

ConstantDéshumidification

Echangeur bain froid

LOCAL SOUS-STATION

Départ ConstantDéshumidification

T S

T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 6 0 ° c

C P T C C P T C C P T C C P T C C P T C C P T C

T T T T

Débit: 10.7 m³/hDN 65

C P T C

5 0 ° C

4 2 ° C

9 0 ° c

6 0 ° c

9 0 ° c

6 0 ° c

9 0 ° c

6 0 ° c

9 0 ° c

6 0 ° c

7 ° cT T

1 2 ° c

DepuisChaufferieBiomasse 6 0 ° c

9 0 ° cAEP N°2

ZONE SUDDébit: 45 m³/h

PVC-U DN 125

Remplissage Installations

Vers Préparateur ECS

Arrosage extérieur

V a s ed ' expans i on

V a s ed ' expans i on

Remplissage InstallationsRemplissage Installations

AEP N°1ZONE NORD

PVC-U DN 110Attente Départ Bassins

B A Eau Froide SanitaireEchangeurBasse T°C

préchauffage ECS170 Kw

T T

Eau Froide RIA patinoire

Ballon tampon4000 litres 90°c

3 0 ° c 3 5 ° c

Calorifuge:ép.50 mm

Pr i s ed'échant i l l on

PréparateurECS 372 Kw

T T

Débit: 36.7 m³/hDN 100

Calorifuge:ép.50 mm

1 0 ° C 3 1 ° c

5 0 ° cT T

Bouclage ECS

DépartRégulé

Plancherchauffant

DépartRégulé

Préparateur

DépartRégulé

Radiateurs

DépartRégulé

CTA

DépartRégulé

Ech bassins

9 0 ° c 6 0 ° c

Départ ECS

Depuisréseau

ConstantRéjection de chaleur

170 kW

DépartRégulé

CTA

9 0 ° c

6 0 ° c

DepuisréseauRégulé

CTA

6 0 ° c

9 0 ° c

Dry-cooler

GEG

V a s ed ' expans i on

Potd'injection

Remplissage Installations

A

B

C

D

15°C -15°C

90°C

20°C

qeau

qextérieure

Page 16: PRIX AICVF EDF JEUNES...2020/03/22  · CCTP LOT N 18 75AI7EMEN7 D AI5 ± CHAUFFAGE ± PLOMBERIE - SANITAIRES À Rouen Le 02 Juillet 2018 IndA le 13 Juillet 2018 ARCHITECTE MANDATAIRE

Éléments de correction - Centre aquatique et de bien être Prix Jeunes AICVF Bac+2 / Bac+3 Durée : 4 heures Page 16 sur 16

DOCUMENT RÉPONSE DR4 : SCHEMA DE PRINCIPE CTA 01A

N° Copie :