Calcul charges 1 sur 2 .pdf



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Génie Climatique – Calcul des charges – Support de Cours
Plan du cours
Introduction
Traitement de l'air
Calcul de Charges climatiques
Éléments de technologie
Spécificités de la régulation
Approche système et fonctionnelle des
installations de génie climatique

Calcul de Charges

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

1

Plan de séance

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

2

Introduction

Généralités concernant la météo
Prise en compte de l'inertie
Principe du bilan thermique

Objet du calcul des Charges
Différentes méthodes...
Aucune n'est « plus juste » que les autres
Des logiciels existent

Régime permanent / dynamique
Les différentes méthodes

Pas de bilan « complet » prévu pour l'examen
mais un « morceau » stratégique...

Passage en revue des différentes charges
Applications
le piège du renouvellement d'air
tracé de la droite de soufflage
Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

3

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

4

Octobre 2005

page 1

Génie Climatique – Calcul des charges – Support de Cours
Principe du bilan thermique

Plusieurs cas

Bilan en RP...

Calcul réglementaire
Cas hiver

facilité mathématique
didactique
pas toujours adapté

Climatisation ou chauffage ?

Cas été

exemple : chambre climatique d'essais pharmaceutiques
exemple : immeuble fortement vitré

calcul de climatisation

Cas en mi-saison

Réalité : régime dynamique

calcul généralement oublié...

inertie forte / inertie faible
variations de charges fortes / faibles

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

5

Les méthodes

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

6

Les différentes charges

Méthodes manuelles (stylo ou tableur)
Guide AICVF
Méthode du Costic
Calcul des charges (éditions parisiennes, P. Courtin)
Airwell (reprise dans le Mémotech)
...

Méthodes logicielles
...

Fondements physiques communs !
Ratios ou données réelles ?
Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

Ne pas mélanger
les méthodes !

7

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

8

Octobre 2005

page 2

Génie Climatique – Calcul des charges – Support de Cours
Les différentes charges

2 Calculs distincts

Extérieur

Calcul réglementaire

parois opaques
vitrages
infiltrations
renouvellement d'air ? (piège à éviter)

RT2000
Cas défavorable, calcul par bâtiment ou logement type
Calcul « simplifié » pour pouvoir être appliqué par tous...
...quoique.
cf. cours spécifiques

Intérieur

Calcul pour le dimensionnement

machines & processus
éclairage
occupants
parois internes
Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

Cas + proche de la réalité, calcul par local
Calcul hiver & été
Se rapproche du calcul réglementaire
9

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

10

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

12

Notion d'inertie
Analogie à la mécanique
Phénomène bien identifié
Pas de définition mathématique

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

L'inertie.

11

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont

Octobre 2005

page 3

Génie Climatique – Calcul des charges – Support de Cours
Inertie de transmission

Inertie d'absorption

Il s’agit du temps que met un front de chaleur pour traverser une
paroi.
Pour une paroi d’épaisseur supérieure à 300 mm, on a un
déphasage d’environ 12 heures. Intéressant, car alors le pic de midi
(extérieur) se ressent à minuit (intérieur) logement.

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

13

Cycle Ingénieur
2ème année

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

14

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

16

Classe d'inertie
Costic

Inertie suivant le poids/m²

Paroi avec contact avec l’air intérieur
rapporté à la surface habitable [kg/m²]
<100
101-149
150-400
>400

Le phénomène est différent : on considère cette fois l’énergie qui
sera emmagasinée par les parois, le mobilier, etc. pour être
restituée avec un temps de retard (dès 100 mm de paroi, on
obtient une efficacité maximale).
Cette inertie dépend des caractéristiques thermiques et de la
géométrie des éléments intervenants.
Utilisation de classes d’inertie thermique en fonction du poids des
parois extérieures rapporté à la surface habitable.

Classe d'inertie
Très faible
Faible
Moyenne
forte

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

15

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont

Octobre 2005

page 4

Génie Climatique – Calcul des charges – Support de Cours
Découpage géographique
Pourquoi un découpage géographique
Les stations météo
Les DJU
Poids des charges extérieures

Les charges externes
Parois opaques
Parois vitrées

Cycle Ingénieur
2ème année

Infiltrations et
renouvellement
d'air

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

17

Hiver

Cycle Ingénieur
2ème année

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

18

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

20

Été

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

19

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont

Octobre 2005

page 5

Génie Climatique – Calcul des charges – Support de Cours
Conditions extérieures

Transferts thermiques à l'extérieur
Parois Opaques :
Convectif
Rayonnement IR
Rayonnement Solaire

Parois Vitrées
Rayonnement Solaire traversant
Idem parois opaques
Voir plus loin
Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

21

0,175

T ir ciel

b

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

22

Mise en équation à l'extérieur

Parois Opaques : schéma

=ir  F p-ciel T 4p ext ­T ir4 ciel ir  F p-sol T 4p ext ­T 4ir sol hce T p ext ­T e 

CAS DE NUIT

0,06

Cycle Ingénieur
2ème année

T ir ciel

is

EXTERIEUR
EXTERIEUR

INTERIEUR
Te
hce

T ir sol

φ

T ir sol
Cycle Ingénieur
2ème année

Te
hce

T i éq
hc/r int

T p ext

T p ext

T

p int
Michaël Thienpont
6 décembre 2005

φ

23

Cycle Ingénieur
2ème année

Michaël Thienpont

Michaël Thienpont
6 décembre 2005

24

Octobre 2005

page 6


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