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CLIMATISATION DE CONFORT PSYCHROMETRIE. Lair atmosphérique qui nous entoure est constitué : - dair sec, - de vapeur deau généralement invisible, -de bactéries.

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1 CLIMATISATION DE CONFORT PSYCHROMETRIE

2 Lair atmosphérique qui nous entoure est constitué : - dair sec, - de vapeur deau généralement invisible, -de bactéries et poussières (hors étude ici !) On parle alors dAIR HUMIDE. Les évolutions de lair humide conditionnent la vie animale et végétale : le bois, le textile, le papier, les matériaux, lêtre humain, … subissent linfluence de lhumidité de lair. De plus, les propriétés physiques, dimensionnelles, mécaniques et chimiques de nombreux corps varient en fonction de lhumidité de lair avec lequel ils sont en contact. 2 Module EE1.2

3 CONDITIONS NORMALES DE TEMPÉRATURE ET DE PRESSION : CNTP Elles sont définies comme suit : 0 = + 273,15 K P 0 = Pa MASSE MOLAIRE DUN CORPS Cest la masse dune mole dun corps Symbole : M Unité : g/molRelation :M = m / n avec m = masse totale du corps en g n = nombre de moles en mol M AIR = 29 g/mol M EAU = 18 g/mol DEFINITIONS 3 Module EE1.2

4 VOLUME MOLAIRE DUN CORPS Cest le volume dune mole de ce corps. Symbole : V m Unité : m 3 ou litres/mol Pour tous les gaz et dans les CNTP :V m = 22,4 litres/mol NOTION DE GAZ PARFAITS Aucun gaz nest parfait, létat parfait est un état que lon peut concevoir mais pas réaliser : toutefois les gaz réels se rapprochent dautant plus de létat parfait que leur pression est plus faible et que leur température est éloignée de leurs conditions de liquéfaction. Dans les circonstances habituelles, les gaz réels sont très proches de létat parfait. 4 Module EE1.2

5 Tout au long de ce chapitre, nous considérerons Lair sec, La vapeur deau et lair humide comme des gaz parfaits et répondant donc à léquation caractéristique des gaz parfaits : P x V = m x r x T ou P x V = n x R x T 5 Module EE1.2

6 La composition de lair fut déterminée, pour la première fois, en 1774 par le chimiste français LAVOISIER. Il trouva que lair contenait en volume : 4/5 ième dun gaz nentretenant pas la vie animale et quil nomma « AZOTE » 1/5 ième dun gaz qui rallumait une bougie dont la mèche ne présentait plus quun point rouge et qui activait les fonctions vitales dun oiseau : il nomma ce gaz « air éminemment respirable », puis « air vital » et enfin « OXYGÈNE » LAIR SEC 6 Module EE1.2

7 Des mesures très précises effectuées par le physicien français Georges CLAUDE ont montré que lair sec était, en fait, composé de :(proportions volumiques) 20,99 % de dioxygène O 2 78,03 % de diazote N 2 0,03 % de dioxyde de carbone CO 2 0,95 % de gaz rares (argon, néon, hélium, krypton, hydrogène, xénon, ozone, radon) Lair sec ne contient pas la moindre trace dhumidité ! Dans létude des traitements artificiels que lon fera subir à lair atmosphérique, la masse dair sec sera pris en référence car elle est, par définition, invariable. 7 Module EE1.2

8 Lair atmosphérique contient une quantité non négligeable de vapeur deau, variable selon la température de lair. La connaissance de sa masse ou de sa pression partielle permettra de définir la quantité dH2O quil faudra enlever ou rajouter à lambiance afin datteindre les conditions souhaitées. Généralement invisible, cette vapeur deau peut se retrouver sous forme liquide (condensation) voire sous forme solide dans certaines conditions extrêmes de température obtenues, mais non souhaitées, lors de traitements divers. LA VAPEUR DEAU 8 Module EE1.2

9 DIAGRAMMES DE LAIR HUMIDE RECHERCHE DE CARACTÉRISTIQUES

10 Pour représenter graphiquement létat de lair et ses évolutions dans le système de climatisation, on utilise les diagrammes de lair humide ou Diagrammes psychrométriques. Ils permettent également de reproduire graphiquement les évolutions de lair au cours dun cycle de réfrigération, de chauffage, dhumidification… ou bien, au cours dun cycle complet de climatisation qui comprend toutes les opérations élémentaires. Ils sont donc dun usage courant en réfrigération, climatisation et chauffage industriel. 10 Module EE1.2

11 Les différents diagrammes sont établis : pour une masse de 1 kg dair sec associé à une masse deau variable. Les valeurs des caractéristiques de lair humide sont rapportées à la quantité dair humide contenant 1 kg dair sec. pour une pression atmosphérique constante égale à Pa (Altitude 0). Les diagrammes établis pour une pression de Pa sont utilisables jusquà une altitude de 500 m. ASHRAE : American Society of Heating, Refrigering and Air conditionning Engineer COSTIC : Comité Scientifique et Technique des Industries Climatiques 11 Module EE1.2

12 12 Module EE1.2

13 13 Module EE1.2

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15 15 Module EE1.2

16 16 Module EE1.2


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