Dimensionnement des installations de chauffage

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Raoul Cloutier
il y a 8 ans
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1 Dimensionnemen es insallaions e chaffage Jean-Marie SEYNHAEVE Esimaion e la pissance hermiqe à insaller Logiqe e imensionnemen Déperiions calorifiqes (Norme NBN ) («K55») Approche globale par raios Besoins annels énergie e chaffage Dimensionnemen es corps e chaffe Raiaers - convecers Chaffage par rayonnemen (sol plafon) AMCO Transfer e chaler 1 Esimaion e la pissance hermiqe à insaller Logiqe e imensionnemen 20 C -10 C P + P - AMCO Transfer e chaler 2

chaffage Dimensionnemen es corps e chaffe Raiaers - convecers Chaffage par rayonnemen (sol plafon) AMCO 2363 -

2 Esimaion e la pissance hermiqe à insaller Déperiions calorifiqes : NBN Déperiions calorifiqes oales ( )( ) Q = Q + Q 1+ M + M W n v 0 cw Q : éperiions par ransmission n local Q v : éperiions par venilaion (infilraion) M 0 : facer e majoraion «orienaion local» M cw : facer e majoraion «parois froies» Tempérares e référence Tempérare exériere e base Tempérare inériere sohaiée (20, 22-24, 16-18, 16, 5 C) AMCO Transfer e chaler 3 Esimaion e la pissance hermiqe à insaller Déperiions calorifiqes : NBN Évalaion sr base nivea «K55» bâimen : NBN A = Ai Ak = aikia i + Pons Thermiqes W/K i= parois i= parois Coefficien moyen e ransmission Compacié bâimen : V = A k s Ak A = W/K/m 2 Déerminaion «K» bâimen (voir iagramme) voir exemple e calcl NBN AMCO Transfer e chaler 4

16-18, 16, 5 C) AMCO 2363 - Transfer e chaler 3 Esimaion e la pissance hermiqe à insaller Déperiions calorifiqes : NBN 62-003 Évalaion sr base nivea «K55» bâimen : NBN 62-003 A = Ai Ak = aikia i +

3 Esimaion e la pissance hermiqe à insaller AMCO Transfer e chaler 5 Esimaion e la pissance hermiqe à insaller Déperiions calorifiqes : NBN Déerminaion e Q : Q = Ak( ) i e Déerminaion e Q v : Q = 0.34βV( ) v i e Où 0.34 : capacié hermiqe e l air en Wh/m 3 /K β : ax e renovellemen (h -1 ) = 1 V : volme inérier chaffé bâimen i : empérare inériere moyenne bâimen ( C) e : empérare exériere e base ( C) Déerminaion e la pissance chaière : 1.27 por les bâimens eriaires Q chaière...1,20...q Approche globale par raios Raio a m 3 : 30 W/m 3 70 W/m 3 Exemple : 500 m 3 à 40 W/m 3 = 20 kw n AMCO Transfer e chaler 6

34 : capacié hermiqe e l air en Wh/m 3 /K β : ax e renovellemen (h -1 ) = 1 V : volme inérier chaffé bâimen i : empérare inériere moyenne bâimen ( C) e :

4 Besoins annels en énergie e chaffage ( )( ) ( ) Q = Q + Q 1+ M + M GV n v 0 cw i eb i : empérare inériere moyenne en C eb : empérare exériere e base en C G : coefficien volmiqe es éperiions bâimen (W/m 3 / C) V : volme bâimen en m E = GV ( j) kwh annel i e j= Degré-jor? 365 D15,15 = i e ( j) 2100 egré-jors j= 1 Nombre e jors : 254 jors Différence moyenne annelle : 8.25 C Pissance moyenne : 8.25/30 = Pissance Nominale AMCO Transfer e chaler 7 Dimensionnemen es corps e chaffe Raiaers Chaffage par convecion narelle : N ( Ra) 1 4 Q ( ) 1.25 conv + Chaffage par rayonnemen : Q ( 4 4 ray Tr Ta ) Norme NBN D Tempérare ambiane e 20 C Tempérare moyenne ea e 80 C (90-70) E 60 Débi ea consan (en régime) Pissance oale émise : Q = f f E réel moy ea amb f1 = f 2 : coefficien e placemen Voir exemple AMCO Transfer e chaler 8

25 C Pissance moyenne : 8.25/30 = 0.275 Pissance Nominale AMCO 2363 - Transfer e chaler 7 Dimensionnemen es corps e chaffe Raiaers Chaffage par convecion narelle : N ( Ra) 1 4 Q ( ) 1.

5 Dimensionnemen es corps e chaffe Convecers Chaffage par convecion forcée : o ( ) P = q c h m p o in P h Élecriqe o Ea chae q m Exemple e calcl : P h = 1 kw in = 20 C o = 40 C c p = 1 kj/kg/ C q m = 0.05 kg/s q v = 200 m 3 /h Venilaer in AMCO Transfer e chaler 9 Chaffage par rayonnemen sysèmes classiqes corps e chaffe - aire réie - empérare élevée chaffage par rayonnemen sol/plafon = srface e chaffe aire élevée empérare faible pas e corps e chaffe AMCO Transfer e chaler 10

05 kg/s q v = 200 m 3 /h Venilaer in AMCO 2363 - Transfer e chaler 9 Chaffage par rayonnemen sysèmes classiqes corps e

6 Spécificiés chaffage par rayonnemen chaffage à basse empérare rayonnemen sol vers - ares parois - mobilier - occpans effes convecifs faibles (par ransfer avec parois) bonne niformié e la air excellen confor hermiqe grane inerie inaccessibilié es élémens chaffans coû AMCO Transfer e chaler 11 Uniformié e empérare AMCO Transfer e chaler 12

niformié e la air excellen confor hermiqe grane inerie inaccessibilié es élémens

7 Réalisaion 1. Sysèmes à bes ea Docmens TA-GOLV AMCO Transfer e chaler 13 Réalisaion 1. Sysèmes à bes ea Docmens TA-GOLV AMCO Transfer e chaler 14

8 Réalisaion 1. Sysèmes à bes ea Docmen TA-GOLV AMCO Transfer e chaler 15 Réalisaion 1. Sysèmes à bes ea Docmen BRIOTHERM AMCO Transfer e chaler 16

9 Réalisaion 2. Sysèmes élecriqes Docmen CSTB AMCO Transfer e chaler 17 Calcl hermiqe simplifié Moèle 1.D Plan chaffan (T 0 ) R R e = + k = e k 1 h + 1 h q q T T = 0 R T T = 0 R a a pwars ownwars AMCO Transfer e chaler 18

10 Coefficiens e ransfer q c q r T T 5/4 T 4 4 p a q = q + q c r = h ( T T ) p a hl k N Ra 1/4 gl να 3 N = c Ra = β T h qc c = T AMCO Transfer e chaler 19 Exemple e calcl e pissance hermiqe n chaffage par le sol h = 12 W/m 2 /K = 20 C e = 0.06 m k = 1.2 W/m/K e = 0.08 m k = 0.15 W/m/K e = 0.12 m k = 1.2 W/m/K h = 8 W/m 2 /K = 14 C R = + = m K / W R = + + = m K / W AMCO Transfer e chaler 20

2 /K = 20 C e = 0.06 m k = 1.2 W/m/K e = 0.08 m k = 0.15 W/m/K e = 0.12 m k = 1.2 W/m/K h = 8 W/m 2 /K = 14 C 0.

11 Exemple e calcl e pissance hermiqe n chaffage par le sol 0 0 q = q = R R p, q = + h p, q = + h Chaffage par rayonnemen Inflence e la empérare e l'ea e chaffage Pissance hermiqe (W/m2) Up Down Up Down Tempérares e paroi ( C) Tempérare e l'ea ( C) AMCO Transfer e chaler 21 Inerie hermiqe Tempérare 0 : 35 C Pissance : W/m 2 Tempérare paroi «p» : C Tempérare moyenne : C Masse volmiqe : 2000 kg/m 3 Chaler massiqe : 0.88 kj/kg/ C Épaisser : 6 cm Tempérare iniiale : 20 C 6 E= Vρc = J E Temps = 3.2 h 3600P h AMCO Transfer e chaler 22

5 45 Tempérare e l'ea ( C) AMCO 2363 - Transfer e chaler 21 Inerie hermiqe Tempérare 0 : 35 C Pissance : 112.5 W/m 2 Tempérare paroi «p» : 29.38 C Tempérare moyenne : 32.

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