COMPACTLINEP O U T R E S F R O I D E S PA S S I V E S
P O U R B ÂT I M E N T S À U S AG E
I N D U S T R I E L E T C O M M E R C I A L
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Des solutions à haute efficacité énergétique et durables Un grand confort pour un environnement de travail optimal Intégration aisée des systèmes dans le processus de construction Fiabilité élevée et coûts d’entretien réduits Soutien technique du premier croquis à l’installation et jusqu’à
l’utilisation de l’immeuble.
Notre expérience, votre valeur ajoutée
Uponor Energy Solutions propose des concepts glo-baux de solutions énergétiques intégrées et assure le suivi du projet de construction hors habitat dans toutes les phases du projet, du premier croquis à l’uti-lisation de l’immeuble.
Les solutions de régulation thermique des immeubles, de production et de distribution d’énergie assurent la meilleure ambiance de bien-être dans les pièces de séjour et de travail, avec des coûts optimisés, et contribuent à la réduction de la consommation d’éner-gie et des émissions de CO2, pour un monde durable où l’on se sent bien.
Vous disposerez d’un immeuble à haute efficacité énergétique adapté sur mesure à vos besoins, doté de systèmes quasiment sans entretien et d’un faible coût d’exploitation, et qui offre toute l’année à ses utilisa-teurs un environnement de travail optimal et agréable.
Les solutions d’Uponor Energy Solutions se caracté-risent par une qualité remarquable et garantissent une intégration simple dans le processus de construction.
Nous fournissons des technologies fiables et efficaces pour les installations de chauffage, de climatisation et d’eau potable, garantissant à long terme un fonction-nement durable et sans panne de votre immeuble. Et cela pour un coût d’entretien minime.
1. Analyse de faisabilitéÀ partir des exigences individuelles du client en matière de rentabilité, de durabilité et d’efficacité énergétique, nous apportons des conseils ciblés pour réaliser les solutions les mieux adaptées à un immeuble.
4. Montage et direction de projetNous apportons notre soutien à votre équipe de projet lors de la planification, de l’organisation et dans la gestion des ressources. En collaboration étroite avec les métiers complémentaires, nous garantissons un flux optimal des matériaux et un montage efficace, sans complication.
2. Concepts de solutionsGrâce à des logiciels d’ingénierie ultramodernes, nous développons des propositions de concepts répondant aux besoins du client et prenant en considération les spécificités du projet.
5. Mise en service et livraisonAvant que les systèmes ne vous soient livrés, nous les soumettons à des essais poussés et procédons à leur mise en service.
3. Planification techniqueNous transformons des idées en applications techniques en y intégrant toutes les données importantes et les normes en vigueur. Les experts en planification d’Uponor qui suivent la concrétisation de votre projet possèdent de longues années d’expérience.
6. Prestations du service après-venteAfin de garantir la disponibilité des installations à long terme, nous proposons des inspections techniques et la maintenance de nos installations ainsi que des contrôles de qualité basés sur des techniques modernes, comme la thermographie, les mesures de débit et l’analyse de la qualité de l’eau.
1.
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Description du système, domaines d’application ••••••••••••••••••••••••••••••• 4 Poutres froides COMPACTLINE •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5 Conseils sur l’emplacement du montage •••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 6 Dimensionnement ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 7 Caractéristiques techniques ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••10
COMPACTLINE
Toutes les informations juridiques et techniques de ce document ont été rassemblées avec le plus grand soin et selon nos connaissances les plus récentes. Il nous est toutefois impossible d’exclure totalement une erreur et déclinons toute responsabilité à ce sujet. Cet ouvrage et chacune des parties qui le composent sont protégés par des droits d’auteur. En dehors des exceptions autorisées par la loi sur le droit d’auteur, aucune reproduction n’est autorisée sans l’accord de Uponor GmbH. Nous nous réservons en particulier les droits de duplication, de réimpression, d’édition, d’enregistrement et de traitement dans des systèmes électroniques, de traduction et de microfilmage. Sous réserve de modifications d’ordre technique.
Copyright 2014Uponor GmbH, Hassfurt (Allemagne)
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COMPACTLINE : poutres froides passives pour les immeubles à usage industriel et commercial
Régulation thermique des immeubles > Autres systèmes et extensions > Poutres froides COMPACTLINE
Description du système, domaines d’application
Les poutres froides passives (convec-teurs froids sans apport d’air) du modèle COMPACTLINE sont utilisées pour l’évacuation de charges ther-
miques élevées ou pour la climatisa-tion d’immeubles à usage industriel et commercial, par exemple : les bureaux les banques les hôtels les restaurants les centres commerciaux les ateliers de productions et
halles d’exposition
Grâce à leur construction modulaire et à leur agencement variable, les poutres froides sont adaptées aussi bien à la construction neuve qu’à une installation dans des bâtiments exis-tants.
Les poutres froides fonctionnent avec de l’eau réfrigérée en circuits fermés, ce qui leur confère une efficacité énergétique plus élevée que celle des climatisations conventionnelles à flux d’air. Les poutres froides passives uti-lisent le principe de la convection naturelle (l’air rafraîchi tombe vers le bas) et ne requièrent de ce fait aucune sorte de pièces mobiles. Leur
fonctionnement est donc totalement silencieux. Au faible coût d’utilisa-tion des poutres froides s’ajoute le faible coût d’investissement, grâce à
Poutres froides COMPACTLINE de Zent-Frenger en suspension libre : en harmonie avec l’architecture
Vos avantages
Puissance frigorifique élevée Coûts d’investissement et
d’exploitation réduits Climat ambiant agréable, par
opposition à la climatisation conventionnelle
Absence de tourbillonnement de poussières
Absence d’émissions sonores Entretien réduit
Principe de fonctionnement des poutres froides passives
des moyens matériels réduits, et cela pour des puissances frigorifiques très élevées.
Les éléments peuvent être montés en suspension libre ou affleurant au plafond, selon la conception de la pièce ou du plafond. Les poutres froides peuvent aussi être associées aux plafonds froids afin d’augmenter la puissance frigorifique, avec un bon confort ambiant. Pour cela, on peut utiliser les mêmes températures d’eau froide.
Principe de fonctionnement des poutres froides COMPACTLINE
Les poutres froides passives fonc-tionnent sur le principe de la gravité de l’air ambiant refroidi par la poutre froide, descendant lentement vers la zone de séjour alors que l’air chaud de la pièce remonte en direction du plafond. Lorsque les poutres froides sont correctement positionnées, la convection naturelle a pour effet une circulation de l’air ambiant qui est nécessaire à une puissance frigo-rifique élevée des poutres froides passives. Cet effet de circulation de l’air ambiant est de plus renforcé par la légère dépression qui apparaît dans la poutre froide par la présence d’air froid dans la poutre, et qui aspire l’air chaud provenant du niveau du plafond.
Plafond
Sol
Local rafraîchi
Échangeur de chaleur à ailettes
Entrée de l’eau
Sortie de l’eau
Tiges filetées ou câbles
Air ambiant chaud montantPassage d’air (ouvert), tôle
perforée, grille métallique déployée ou grille en plastique
Boîtier
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Régulation thermique des immeubles > Autres systèmes et extensions > Poutres froides COMPACTLINE
Poutres froides COMPACTLINE
Structure
Une poutre froide COMPACTLINE se compose d’un boîtier en tôle d’acier poudré blanc, galvanisé (sauf modèle PAO : non peint, noir en option) contenant un échangeur de chaleur à ailettes d’aluminium sur des méandres de tubes en cuivre intégrés. Les poutres froides sont disponibles avec trois grilles diffé-rentes, ce qui permet de choisir la grille de sortie d’air en fonction des exigences architecturales.
Poutres froides avec grille et plaques d’extrémitéLes poutres froides avec grille et plaques d’extrémité sont utilisées
Détail d’une poutre froide : fabrication de haute qualité
Modèle PAO – poutre froide sans grille ni plaques d’extrémité
Modèle PAR – poutre froide avec grille en matière plastique Grille en matière plastique : alvéoles de 13 x 13 mm, pourcentage de vide 80 % env.
Modèle PAH – poutre froide avec grille en tôle perforéeTôle perforée : trous ronds Rv 4-5, Ø 4 mm, distants de 5 mm, en rangées décalées, pour-centage de vide 58 % env.
Modèle PAS – poutre froide avec grille en métal déployéGrille en métal déployé : mailles de 22/12/2,5/1,5 mm, pourcentage de vide 58 % env.
Modèles de poutres froides
Poutres froides sans grille ni plaques d’extrémitéLes poutres froides sans grille ni plaques d’extrémité sont utilisées à des emplacements où elles ne sont pas visibles (par ex. au-dessus de plafonds perméables à l’air, en ren-forcement des plafonds froids), ou lorsque l’aspect visuel n’a pas une importance majeure (par ex. en sus-pension libre dans les ateliers de production).
principalement dans les bureaux. Le montage s’effectue alors soit affleu-rant au plafond, soit en suspension libre dans la pièce.
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Conseils sur l’emplacement du montage des poutres froides COMPACTLINE
Lorsque les poutres froides sont positionnées en suspension libre dans la pièce, elles doivent être dis-tantes du plafond d’au moins un quart de la largeur de la poutre. En cas de positionnement des poutres froides à proximité des cloisons, la distance libre entre le plafond brut et la poutre froide doit être au
Les poutres froides doivent être dis-posées de telle façon qu’aucun poste
Poutre froide parallèle au mur opposé à la façade chaude
Installation en suspension libre sous le plafond Montage dans le faux plafond, avec passage d’air
Montage en plafond fermé : circulation d’air à travers des fentes
Poutres froides perpendiculaires à la façade chaude
minimum de la moitié de la largeur de la poutre. En cas de montage affleurant au plafond (dans un faux plafond suspendu), des surfaces de passage d’air doivent être prévues dans le faux plafond. La surface de passage d’air de ces surfaces (pour-centage de vide pour le retour de la circulation d’air à rafraîchir) doit
de travail ne se situe directement en dessous. L’air froid descendant rafraî-
Disposition sous le plafond
Disposition recommandée dans la pièce
être d’au moins 30 % de la surface totale de refroidissement (longueur x largeur de la poutre froide). La surface de passage d’air peut cor-respondre dans cette configuration à celle du plafond suspendu per-méable à l’air, ou à la surface de passage d’air en circulation à l’en-trée de la poutre froide.
chira ainsi la pièce avec un maximum de bien-être pour l’utilisateur.
B
mind. 0,25 x B
mind. 2 x B
mind. 0,5 x B
B
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Dimensionnement
Puissance frigorifique selon la norme EN 14518
Le graphique 1 indique les valeurs de puissance frigorifique des poutres froides COMPACTLINE, modèles PAO et PAR, d’une hauteur de boîtier H = 150 mm. On peut y lire la puissance en watts par mètre (longueur du bloc d’ailettes) en fonction de la différence de tempé-rature entre la température moyenne de l’eau et celle de l’air ambiant.
Réduction de la puissance par rap-port aux valeurs résultant du gra-phique, pour les autres modèles et versions de poutres froides COMPACTLINE
Modèle Hauteur du boîtier [mm]
Réduction de puissance [%]
PAH 150 3PAS 150 3PAO 100 13PAR 100 13PAH 100 16PAS 100 16
Puis
sanc
e fr
igor
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long
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bloc
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es [
W/m
liné
aire
]
Différence de température entre la températuremoyenne de l'eau et celle de l'air ambiant [K]
0
600
100
300
500
200
400
4 125 6 7 8 9 10 11
largeur 605 mm
largeur 455 mm
largeur 305 mm
largeur 155 mm
Graphique 1 :COMPACTLINE modèles PAO et PAR de hauteur H = 150 mm : puissance frigori-fique en fonction de la longueur selon la norme EN 14518
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Graphiques de calcul de la perte de charge
Graphique 2 : Débit volumétrique d’eau
Graphique 3 : Perte de charge du bloc d’ai-lettes par m linéaire
Graphique 4 : Perte de charge d’une poutre froide avec raccords
Déb
it v
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étri
que
d'ea
u [l
/h]
Puissance [W]
0
400
50
100
150
250
350
200
300
Écart detempérature
1,0 K
1,5 K
2,0 K
2,5 K
3,0 K
3,5 K
4,0 K
4,5 K
5,0 K
0 1400200 400 600 800 1000 1200
Pert
e de
cha
rge
[kPa
/m li
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ttes
]
Débit volumétrique d'eau [l/h]
Largeur dela poutrefroide
605 mm
455 mm
305 mm
155 mm
50 400100 150 200 250 300 3500
10
1
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Pert
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Débit volumétrique d'eau [l/h]
Largeur dela poutrefroide
605 mm
455 mm
305 mm
155 mm
50 400100 150 200 250 300 3500
3
0,5
1
1,5
2,5
2
Régulation thermique des immeubles > Autres systèmes et extensions > Poutres froides COMPACTLINE
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Graphique 5 : Vitesse d’écoulement de l’eau dans les méandres de tubes en cuivre
Exemple de dimensionnement
Valeurs imposées ou souhaitées :Température de l’air ambiant ϑi = 26 °CTempérature du circuit aller ϑVL = 17 °CTempérature du circuit retour ϑRL = 19 °CHauteur du boîtier H = 150 mmLargeur de la poutre froide B = 455 mmLongueur de la poutre froide L = 2.000 mm
Détermination des caractéristiques :Différence de température ∆ϑ = température de l’air ambiant ϑi – température moyenne du fluide∆ϑ = ϑi – (ϑVL+ ϑRL)/2 = 26 °C – (17 °C + 19 °C) / 2 = 8 KSelon graphique 1 : puissance frigorifique spécifique q̇ = 251 W/l linéaire Longueur du bloc d’ailettes LP = L – 150 mm = 2.000 mm – 150 mm = 1.850 mm Puissance frigorifique de la poutre froide Q = q̇ · LP = 251 W/lfm · 1,85 m = 464 WSelon graphique 2 : débit volumétrique V = 200 l/hSelon graphique 3 : perte de charge spécifique ∆p = 2,2 kPa/mSelon graphique 4 : perte de charge ∆P raccords = 0,6 kPa/Balken Perte de charge totale ∆P = ∆p · LP + ∆P raccords = 2,2 kPa/m · 1,85 m + 0,6 kPa = 4,67 kPaSelon graphique 5 : vitesse d’écoulement = 0,42 m/s
Résultats :Puissance frigorifique Q = 464 WDébit volumétrique V = 200 l/hPerte de charge ∆P = 4,67 kPaVitesse d’écoulement w = 0,42 m/s
Vit
esse
d'é
coul
emen
t [m
/s]
Débit volumétrique d'eau [l/h]
50 400100 150 200 250 300 3500
0,8
0,2
0,4
0,6
Régulation thermique des immeubles > Autres systèmes et extensions > Poutres froides COMPACTLINE
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Matériau et surfaceBoîtier Tôle d’acier galvanisée de 1 mmSurface standard Modèle PAO : non peint, noir en option Modèles PAH, PAS, PAR : blanc (RAL 9010) satiné, autres teintes RAL sur demande
Dimensions standardBoîtier Longueur L = 1 000 à 4 000 mm par pas de 250 mmLargeur l = 155/305/455/605 mmHauteur H = 100/150 mm (sans rail de fixation)Longueur du bloc d’ailettes L moins 150 mm
Structure détailléeTube de cuivre Diamètre extérieur da = 15 mm, épaisseur de paroi du tube s = 1 mm, embout de
raccordement avec rainure de maintien pour raccord à emboîter Pour les poutres froides de largeur 155 mm : embout de raccordement avec coude à
90°, sans inclinaison vers l’intérieur Pour les poutres froides de largeur 305/455/605 mm : embout de raccordement
avec coude à 90°, incliné à 45° vers l’intérieurRaccordement Pour tous les modèles : raccordement sur un seul côté Pour les poutres froides de largeur 155 mm : embout de raccordement sur la face
supérieure avec raccords à emboîter coudés Pour les poutres froides de largeur 305/455/605 mm : embout de raccordement
sur la face supérieure avec raccords à emboîter droits ou coudésSuspension Profilé d’accrochage, tiges filetées M8 ou suspension par câblesAccessoires Tuyaux souples avec raccords à emboîter droits ou coudés, DN = 15 mm
Température recommandée pour l’eau de refroidissement 16 °CChute de pression maximale recommandée 25 kPaVitesse d’écoulement maximale recommandée 0,6 m/s
Caractéristiques techniques
Conditions d’utilisation
Poids en service et contenance en eau
L L1 L2 L3 L41000 850 – – –1250 1100 – – –1500 1350 – – –1750 780 820 – –2000 905 945 – –2250 1030 1070 – –2500 1155 1195 – –2750 1280 1320 – –3000 950 950 950 –3250 1035 1035 1030 –3500 1120 1120 1110 –3750 1210 1210 1180 –4000 955 955 955 985
Largeur en mm Poids en [kg/m linéaire] Contenance en eau [L/lfm]PAO PAH + PAR PAS
155 4,4 4,9 5,3 0,3305 7,0 8,0 8,7 0,8455 8,5 10,0 11,0 1,2605 9,9 10,5 13,3 1,6
À noter : La formation de condensat doit être évitée !
B
A
Détail A Détail B
15 s
i B =
155
,25
sin
on
40
H
BL
55L2 ... L4L1
95
40
10
25
30 8,5Si B = 155 mmConnexions verticales
Si B = 305, 455, 605 mmConnexions inclinées à 45°
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Régulation thermique des immeubles, fourniture et production d’énergie : Uponor Energy Solutions, un partenaire unique pour des prestations multiples
Plafonds climatiques Activation du noyau de béton Autres systèmes et extensions
VARICOOL TABS
Plafonds climatiques, métal
VARICOOL Spectra
Plafonds climatiques, plaques de plâtre
VARICOOL UNI
Régulation thermique des immeubles
GEOZENT
Fourniture d'énergie
Sondes géothermiques
Pieux énergétiques
Production d'énergie
Collecteurs géothermiques
Puits géothermiques
Poutres froides COMPACTLINE
Cloisons chauffantes/froides TENNO
Plafonds climatiques, haute puissance
VARICOOL Softline 4
VARICOOL Opti Y
Éléments de plafonds climatiques
VARICOOL Spectra
VARICOOL Velum
Sorties d'air QUELLO
Régulation thermique des immeubles
Les systèmes de surfaces Uponor Energy Solutions comme les pla-fonds climatiques ou l’activation du noyau de béton sont des technolo-gies de climatisation des locaux établies sur le marché depuis plus de 50 ans. Les nombreux dévelop-pements techniques ont fait de nous des pionniers du progrès dans la gestion technique du bâtiment.
Production d’énergie
Uponor dispose d’un savoir-faire de longue date dans l’utilisation de sondes géothermiques, de pieux énergétiques, de collecteurs et de puits géothermiques, un savoir-faire qui constitue une base idéale pour approvisionner les immeubles industriels et commerciaux en éner-gie thermique de façon durable, écologique et très économique.
Fourniture d’énergie
Pour les immeubles à usage indus-triel et commercial, nous avons développé une pompe à chaleur géothermique de grande taille sous la forme d’une centrale énergétique prête à raccorder, intégrant un sys-tème hydraulique. Cette pompe à chaleur multifonctions produit selon les besoins une énergie de chauffage et de climatisation ; elle est fabriquée prête à installer sous une forme modulaire et individuali-sée en fonction des nécessités de chaque utilisateur.
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Uponor GmbH Industriestraße 5697437 HaßfurtGermanyT +49 (0)9521 690-0 F +49 (0)9521 690-710
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Jakob-Haringer-Str. 65020 SalzburgT +43 (0)662 30975-0F +43 (0)662 30975-20
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Vertrieb Schweiz Uponor AG Riedäckerstrasse 78422 PfungenSwitzerlandT +41 (0)52 355 08 08 F +41 (0)52 355 08 00
Chemin de la Gottrause 101023 CrissierT +41 (0)21 633 14 00 F +41 (0)21 633 14 01
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