Présentation des systèmes de CVAC et ses composantes Présenté par: Martin Beaudry, ing., MGP Consultant en mécanique du bâtiment martinbeaudryingenieur@gmail.com

Plan de cour INTRODUCTION NOTION DE BASE ÉQUIPEMENTS PRÉSENTATION DES SYSTÈMES DE HVAC ET UTILISATION TYPIQUE DESIGN CONCLUSION

INTRODUCTION Pouvez-vous lire ceci:

INTRODUCTION NOTION DE CONFORT Cette notion est la plus subjective et la plus difficile a rencontrer. Le confort dépend de plusieurs paramètres dont ceux- ci: Sexe Poids Habillement Origine Habitude génétique !

NOTION DE BASE SYMBOLES UTILISÉS: Prendre note que le domaine est encore très majoritairement avec le système de mesure anglaise CFM ou PCM : Pieds cube par minute **** L/S : Litre par seconde BTU/h : British Thermal Unit (1 BTU égale la quantité d’énergie nécessaire pour augmenter une livre d’eau d’un degré F) ASHRAE : American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditionning Engineers

NOTION DE BASE SYMBOLES UTILISÉS: HUMIDITÉ TEMPÉRATURE %HR : Pourcentage d’humidité relative Aucune référence au facteur humidex ou facteur vent….  TEMPÉRATURE DB : Température sèche (Dry bulb) WB : Température humide (Wet bulb) Référence charte psychométrique °Celsius ou °Farenheit *****

NOTION DE BASE SYMBOLES UTILISÉS: PRESSION Pa (Pascal) Pouce d’eau PSI (Pound square inch) **** CHARGE DE CLIMATISATION –CHAUFFAGE Tonnes de climatisation = 12 000 BTU/h Chauffage : 3413 BTU = 1 kW

NOTION DE BASE SYMBOLES UTILISÉS: Charte psychométrique Cette charte est un point de référence pour tous les design en CVAC.

ÉQUIPEMENTS Ventilateurs Serpentins Filtres Contrôles Conduit Grilles et diffuseurs Air comprimé Condenseur Évaporateur

ÉQUIPEMENTS Ventilateurs Équipement de propulsions de l’air Éléments importants à connaitre: Puissance Voltage Rotation Courbe

ÉQUIPEMENTS Serpentins (échangeur de chaleur) Équipement de transfert de chaleur qui a comme fluide caloriporteur du fréon, de l’eau glycolé ou fonctionne à l’électricité Éléments importants à connaitre: Positionnement dans le sens de l’air (erreur fréquente) Puissance Voltage (si électrique) Système de contrôle du fonctionnement

ÉQUIPEMENTS Filtres Équipement de purification de l’air 2 types : Standard : Efficacité de 20 a 60% Filtre a poche Filtre plissé HEPA: Haute efficacité Éléments importants à connaitre: Positionnement dans le sens de l’air (poche) Efficacité Positionnement dans la salle

ÉQUIPEMENTS Contrôles Équipement de gestion des équipements électro- mécanique. C’est le cerveau du système 2 types : Pneumatique Système très prisé par le passé Électronique Gestion via l’informatique Éléments importants à connaitre: Logique à toute épreuve et s’assurer que les séquences répondent aux besoins du client / validation

ÉQUIPEMENTS Conduits Conduit métallique, plastique ou tissus servant a transporter l’air. Éléments importants à connaitre: Nettoyage Type selon les produits présent dans l’air (réaction chimique) Étanchéité Bruit (selon le dimensionnement) Encombrement

ÉQUIPEMENTS Grilles et diffuseurs Éléments servant à bien diffuser l’air dans les pièces. Éléments importants à connaitre: Nettoyage Type selon l’architecture de la pièce Étanchéité Bruit (selon le dimensionnement) Positionnement (obtenir un balayage complet)

ÉQUIPEMENTS AIR COMPRIMÉ Équipement produisant de l’air a une pression supérieur à l’air ambiante Éléments importants à connaitre: Nettoyage Assècheur d’air fonctionnel

ÉQUIPEMENTS Condenseurs et évaporateurs Éléments mécanique permettant la réfrigération de l’air ambiante Condenseur Élément provoquant la condensation du fréon situé a l’extérieur ou dans les salles mécaniques Évaporateurs Élément provoquant l’évaporation du fréon situé a l’intérieur ou dans les salles mécaniques Note : si les système sont avec de l’eau glycolé, le condenseur est souvent identifié comme « refroidisseur » et l’évaporateur comme échangeur

ÉQUIPEMENTS Condenseurs et évaporateurs Éléments importants à connaitre: Nettoyage Capacité Design selon les besoins Fonctionnement selon le type et les saisons.

SYSTÈME DE HVAC SYSTÈME DE VENTILATION COMPOSANTE: Filtre Ventilateur Section de mélange Serpentin de réfrigération Serpentin de chauffage

SYSTÈME DE HVAC SYSTÈME EN « H » Système ou il y a possibilité de recirculation d’une portion de l’air avec le jeux de volet Système commun et fortement utilisé

SYSTÈME DE HVAC SYSTÈME 100 % D’AIR FRAIS L’air du système arrive exclusivement de l’extérieur Système utilisé pour pressuriser des secteurs ou pour compensation Exemple : Compensation de hotte de laboratoire

SYSTÈME DE HVAC SYSTÈME DOUBLE GAINE La « Ferrari » des systèmes Coût très élevé Une gaine d’air froide et une gaine d’air chaude Économie d’énergie Système peu fréquent

SYSTÈME DE HVAC SYSTÈME DE TYPE « SPLIT » Condenseur à l’extérieur Évaporateur dans l’unité intérieur Système très commun

SYSTÈME DE HVAC SYSTÈME DE TYPE AUTONOME « ROOFTOP » Unité complète à l’extérieur, majoritairement au toit ! Meilleur rapport tonnage - Dollar Système très commun

SYSTÈME DE HVAC REFROIDISSEUR Unité de production d’un fluide refroidi Présent avec des unités de type « split » avec des serpentins a l’eau refroidi (eau glycolé) Le fluide utilisé est majoritairement un mélange eau- glycol

DESIGN Le design est sous la responsabilité de l’ingénieur. Les éléments suivants sont a surveiller : Température Humidité Pression d’air et balancement

DESIGN TEMPÉRATURE Il n’existe pas de T° standard. Pour la maintenir, il faut s’assurer du bon fonctionnement des équipements électro-mécanique. Pour des salles spécifiques, la variation de T° dans le volume d’air ne peut dépasser 1 ou 2°. Pour valider cette donnés, des sondes de T° sont installées dans tout le volume.

DESIGN HUMIDITÉ Les taux d’humidité vont influencer la production. Pour le contrôle de celui-ci, ils existent différents outils : Humidificateur pour augmentation Serpentin de refroidissement pour diminution Échangeur d’air

DESIGN PRESSION ET BALANCEMENT Les pièces critiques doivent être pressurisé versus les autres afin d’éviter toute forme de contamination. Certaines pièces où des tests avec des produits dangereux sont exécutés, doivent être en pression négative pour éviter le transfert de bactérie ou contaminant.

DESIGN PRESSION ET BALANCEMENT Pour calculer les pressions, nous devons calculer le rapport entre les intrants et les extrants d’une pièce. Ces valeurs serviront de comparaison pour évaluer les pressions relatives entre les pièces.

DESIGN PRESSION ET BALANCEMENT Changement d’air d’une pièce Cette notion est la clé d’une bonne ventilation. Il existe différentes normes a ce sujet. La plus utilisé est celle de l’ASHRAE

DESIGN PRESSION ET BALANCEMENT CHANGEMENT D’AIR Le changement d’air à l’heure est le nombre de fois que le volume d’air de la pièce sera renouvelé dans une période d’une heure.

DESIGN PRESSION ET BALANCEMENT CHANGEMENT D’AIR Exemple : Volume de pièce : 1000 pi cube et besoin de 2 chang. d’air : 1000pi cube * 2 chang./ heure * 1heure/6 0minutes = Besoin : 33.33 pcm.

CONCLUSION Le CVAC est produit par des éléments électro-mécanique susceptible de bris. Une maintenance rigoureuse doit être effectuée. Vous rencontrerez souvent des déficiences ou non-conformité relative à ces éléments. Vous devrez donc bien saisir le fonctionnement des équipement de CVAC pour pouvoir proposer ou suivre les changements.