Stratégie 2 : refroidissement d'eau par l’air extérieur, eau qui refroidira le bâtiment. Solution : L’eau de refroidissement doit pouvoir être refroidie.

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1 Stratégie 2 : refroidissement d'eau par l’air extérieur, eau qui refroidira le bâtiment.
Solution : L’eau de refroidissement doit pouvoir être refroidie naturellement en toiture Mais le refroidissement étant surtout nocturne, le bâtiment devra présenter une inertie suffisante...

2 Refroidissement par eau (slab cooling) : principe
Chargement de la dalle en journée et déchargement la nuit

3 Refroidissement par boucle d'eau : 1 Circulation d'eau refroidie "naturellement"

4 Circulation d'eau refroidie "naturellement"
Trois variantes comme refroidisseur "naturel"... sur l'air extérieur dans la nappe phréatique dans le sol

5 Circulation d'eau refroidie "naturellement"
Trois variantes pour le réseau d'eau ... dans la dalle en faux-plafond en poutres froides (stockage de nuit)

6 Groupe frigorifique d'appoint durant la canicule

7 Différentes combinaisons
Refroidissement de nuit, donc stockage de froid dans les dalles Refroidissement de jour (et de nuit), donc apport direct par les plafonds. Et si volonté de faire du chaud et du froid avec le même système ?

8 Refroidissement par eau (slab cooling) : mise en oeuvre 1

9 Refroidissement par eau (slab cooling) : mise en oeuvre 2
Tuyaux placés au centre de la dalle.

10 Refroidissement par eau (slab cooling) : mise en oeuvre 3

11 Refroidissement par eau (slab cooling) : mise en oeuvre 4
Contrôle de l'étanchéité Raccordement par zones thermiques homogènes

12 Refroidissement par eau (slab cooling) : puissances émises
Dalle de béton de 30 cm, recouverte d'un tapis de 1,5 cm (l = 0,15). Mode refroidissement : T° départ d'eau = 16°C T° retour d'eau = 20°C T° ambiante = 26°C (!) Puissance froid : 57 W 37 W/m² vers le bas et 20 W/m² vers le haut (<> plafonds froids : 80 W/m²...) Mode chauffage : T° départ d'eau = 28°C T° ambiante = 20°C Puissance chaud : 40 W 22 W/m² vers le bas et 18 W/m² vers le haut

13 Refroidissement par eau (slab cooling) : puissances émises
Dalle de béton de 30 cm, recouverte d'un faux plancher et d'un tapis. Mode refroidissement : T° départ d'eau = 16°C T° retour d'eau = 20°C T° ambiante = 26°C Puissance froid : 47 W 40 W/m² vers le bas et 7 W/m² vers le haut Mode chauffage : T° départ d'eau = 28°C T° ambiante = 20°C Puissance chaud : 29 W 23 W/m² vers le bas et 6 W/m² vers le haut

14 La gestion du chauffage...
Appoint localisé près des surfaces vitrées ?

15 La gestion du chauffage...
Appoint localisé près des surfaces vitrées ou chauffage généralisé ? (suivant la puissance demandée)

16 La gestion de l'acoustique ...

17 Refroidissement par eau (slab cooling) : résultats
Relevés de température intérieure (vert), extérieure (gris) et température du point de rosée de l'ambiance (rose).

18 Stratégie 3 : Intégrer l’air extérieur dans la climatisation
Solution 1 : intégration directe de l’air extérieur Le système de climatisation « Tout air » doit pouvoir fonctionner en 100 % air neuf. Exemple : le VAV pour des salles de réunion Exemple : 75 % d'air neuf à 12° + 25 % d'air recyclé à 24°  = 100 % d'air à 15°, sans enclencher de refroidissement !

19 Ex : Salle de spectacle. 28° 24° 20°

20 Exemple de fonctionnement en été
20° 28° 24° 20°

21 Solution 2 : à partir d'une installation "tout air" équipée d'une pompe à chaleur et pouvant fonctionner en mode "free-cooling".                                                                                                                                                                                                                             

22 Solution 3 : le free-chilling

23 Remarque : certains bâtiments présentent une demande simultanée de chaud et de froid

24 Solution innovante pour un bâtiment avec source de chaleur interne (centre informatique, call center, galerie commerciale, buanderies, …) : le DRV (Débit de Réfrigérant Variable)

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26 Fonctionnement en "équilibré"
                                                                                                                                                                                                   Fonctionnement en "équilibré"

27 Conclusions 1 :  Nécessité de développer une stratégie globale !
C’est d'abord la composition architecturale (vitrages), c’est l’équipement intérieur (bureautique, éclairage, … ), … qui créent la demande !

28 Conclusions 2 :  La conception doit intégrer le refroidissement par l’air extérieur :
Stratégie 1 : par la perméabilité variable de l’enveloppe = le free-cooling (nuit ou jour+nuit) Stratégie 2 : par la circulation d'eau refroidie "naturellement" Stratégie 3 : par la possibilité d'intégration de l’air frais extérieur dans le système de climatisation, conçu pour ne donner que le complément frigorifique en période très chaude

29 Pour construire ces solutions alternatives, nécessité d’établir le profil thermique du bâtiment :
simultanéité de besoins de chaud et de froid ? besoins de refroidissement en hiver ? besoins en fonction des usages ? (salles de réunion ? cafeteria ?…) besoins liés à air neuf et besoins liés aux déperditions des parois ? …