TECHNIQUE DU FROID ET DU CONDITIONNEMENT DE L AIR. Séance : Le diagramme de l air humide - Définitions Date :

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1 TECHNIQUE DU FROID ET DU CONDITIONNEMENT DE L AIR Tâche T4.2 : Mise en service des installations Compétence C2.2 : Analyser, vérifier une faisabilité Thème : S4 : Approche scientifique et technique des installations Séquence : S4.1 : Thermodynamique Séance : Le diagramme de l air humide - Définitions Date : Objectif de la séance : Traitement de l air : But du traitement d un air. Le but du traitement de l air est de maintenir un air à des valeurs déterminées dans un bâtiment ou un local quel que soit les variations externes (intempéries ou variations diverses (humidité ou température ou qualité d air changeants)) a un confort maximum pour ses occupants. La notion de confort est difficile à cerner, elle est dépendante de nombreux éléments : Plages de confort établis d après un échantillonnage des populations :(zone de confort de A à B). Page 1 sur 11

2 La température de confort d un air dépend également de la température extérieure : Le traitement d un air demande donc la connaissance de plusieurs paramètres sur lesquels nous devons agir, un diagramme appelé diagramme psychrométrique ou diagramme de l air humide va nous permettre de visualiser un air, de connaître ses paramètres, les faire évoluer afin d obtenir un air de confort. Diagramme de l air humide : Rôle du diagramme : Permettre de connaître les valeurs d un air ainsi que son évolution en terme de : Page 2 sur 11

3 Caractéristiques de l air humide : (Définitions des valeurs du diagramme de l air humide) - Température sèche de l air ( ) : Valeur indiquée par un thermomètre à une vitesse de 2 m/s à l abri de tout rayonnement. Page 3 sur 11

4 Température humide de l air ( ) : C est la température indiquée par un thermomètre à bulbe humide. Il s agit d un thermomètre dont le bulbe est entouré de gaze mouillée, balayé par de l air en mouvement avec une vitesse d au moins 2 m /s et protégé du rayonnement. À la surface du thermomètre à bulbe humide, l eau qui mouille la gaze se vaporise et l air s humidifie. La chaleur nécessaire à la vaporisation est prélevée sur l air qui se refroidit. La valeur indiquée par le thermomètre à bulbe humide est donc inférieure à la valeur relevée sur le thermomètre à bulbe sec. Plus l écart entre la température sèche et la température humide est grand, plus il y a eu d évaporation d eau et plus l humidité de l air incident était faible. Inversement, lorsque les deux thermomètres donnent les mêmes valeurs, cela veut dire qu il n a pas pu y avoir d évaporation. C est donc que l air était saturé en humidité (φ = 100 %). L utilisation d un psychromètre est le moyen le plus simple pour déterminer la teneur en humidité d un air humide. De plus, les résultats obtenus sont relativement précis, à condition toutefois que l air ait bien une vitesse d au moins 2 m/s. C est donc le moyen de mesure le plus répandu en ce qui concerne l air humide. Page 4 sur 11

5 Page 5 sur 11

6 Température de rosée ( ), d un air humide (point de rosée) : Température à laquelle lors d un refroidissement à pression constante, apparaîtraient des gouttelettes d eau dans l air humide. Si l on refroidit un air à une température inférieure à sa température de rosée, il y a alors apparition de condensation de la vapeur d eau. Autrement dit, à chaque fois qu un air humide entre en contact avec un objet qui est à une température inférieure à sa température de rosée, il y a condensation d une partie de la vapeur que contenait cet air. C est ce qui explique la buée, que l on voit parfois sur les vitrages. Page 6 sur 11

7 Volume spécifique ( ) : Le volume spécifique est le volume d air humide qui contient l unité de masse d air sec Son symbole est (v) et il s exprime en m 3 par kg d air sec. Page 7 sur 11

8 Enthalpie spécifique ( ) : Représente la quantité d énergie nécessaire pour élever ou abaisser la température de l air. Page 8 sur 11

9 Degré hygrométrique ou humidité relative ( ) : Le degré hygrométrique (ou humidité relative) représente la quantité de vapeur d eau contenue dans l air humide par comparaison à la quantité maximale qu il pourrait contenir à la même température. Page 9 sur 11

10 Teneur en humidité ou humidité absolue ( ) : Cette teneur en humidité, notée (r) sera définie comme le rapport de la masse de vapeur m v sur la masse d air sec m as associée. Elle s exprime en kg de vapeur par kg d air sec. r = m v / m as Page 10 sur 11

11 Données liées à un point sur le diagramme : ϕ h r v θ r θ h θ s θ s : température sèche en C. θ h : température humide en C. θ r : température de rosée en C. ϕ : humidité relative en %. h : enthalpie spécifique en kj/kg. v : volume spécifique en m3/kg. r : humidité spécifique en kg e / kg as. Page 11 sur 11

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