Classification des systèmes de climatisation

La climatisation est la création et la maintenance automatique (régulation) dans des locaux fermés de tous ou des paramètres individuels (température, humidité, propreté, vitesse de l’air) à un certain niveau afin d’assurer des conditions météorologiques optimales, les plus favorables au bien-être des personnes ou à la conduite du processus technologique.


Fragment du climatiseur central

La climatisation est assurée par un ensemble de moyens techniques appelés système de climatisation (ACS). Le SCV comprend des moyens techniques d’admission d’air, de préparation, c’est-à-dire conférant les conditions nécessaires (filtres, échangeurs de chaleur, humidificateurs ou sécheurs d’air), le mouvement (ventilateurs) et sa distribution, ainsi que des moyens de refroidissement et d’alimentation en chaleur, d’automatisation, de télécommande et contrôle. Les SLE des grands bâtiments publics, administratifs et industriels sont desservis, en règle générale, par des systèmes de contrôle automatisés complexes.


Condenseur refroidi à l’eau de refroidisseur

Le système de climatisation automatisé maintient la climatisation spécifiée dans la pièce indépendamment des fluctuations des paramètres environnementaux (conditions atmosphériques).

L’équipement principal du système de climatisation pour la préparation et le mouvement de l’air est agrégé (assemblé dans un seul boîtier) dans un appareil appelé climatiseur. Dans de nombreux cas, tous les moyens techniques de climatisation sont disposés en un seul bloc ou en deux blocs, puis les concepts de «SCR» et de «climatisation» sont sans ambiguïté.


Refroidisseur à air

Avant de procéder à la classification des systèmes de climatisation, il convient de noter que la classification généralement acceptée des SCR n’existe toujours pas et cela est dû à la multivariance des diagrammes schématiques, des caractéristiques techniques et fonctionnelles, qui dépendent non seulement des capacités techniques des systèmes eux-mêmes, mais également des objets d’utilisation (salles climatisées ).


Type de plancher de ventilo-convecteur

Les systèmes de climatisation modernes peuvent être classés selon les critères suivants:

  • par le but principal (objet d’application): confortable et technologique;
  • selon le principe de l’emplacement du climatiseur par rapport aux locaux desservis: central et local;
  • par la présence de sa propre source (incluse dans la conception du climatiseur) de chaleur et de froid: autonome et non autonome;
  • selon le principe de fonctionnement: flux direct, recirculation et combiné;
  • selon la méthode de régulation des paramètres de sortie de l’air conditionné: avec régulation qualitative (monotube) et quantitative (bi-tube);
  • selon le degré de mise à disposition des conditions météorologiques dans la salle aménagée: première, deuxième et troisième classe;
  • par le nombre de locaux desservis (zones locales): mono-zone et multi-zone;
  • en fonction de la pression développée par les ventilateurs des climatiseurs: basse, moyenne et haute pression.
  • En plus des classifications ci-dessus, il existe divers systèmes de climatisation servant des processus technologiques spéciaux, y compris des systèmes avec des paramètres météorologiques variant dans le temps (selon un certain programme).


    Ventilo-convecteur de type canal

    Les SCR confortables sont conçus pour créer et maintenir automatiquement la température, l’humidité relative, la propreté et la vitesse de l’air qui répondent aux exigences sanitaires et hygiéniques optimales pour les bâtiments ou locaux résidentiels, publics et administratifs.


    Typologie des stations de pompage

    Les SCR technologiques sont conçus pour fournir des paramètres d’air qui répondent au maximum aux exigences de production. La climatisation technologique dans les pièces où se trouvent des personnes est réalisée en tenant compte des exigences sanitaires et hygiéniques relatives à l’état de l’air ambiant.

    Les SCR centraux sont alimentés de l’extérieur en froid (fourni par eau froide ou réfrigérant), en chaleur (fournie par eau chaude, vapeur ou électricité) et en énergie électrique pour entraîner les moteurs électriques des ventilateurs, des pompes, etc..


    Disposition typique d’un système split avec ventilation d’alimentation

    Central SLE situé à l’extérieur des locaux viabilisés et de la climatisation une grande pièce, plusieurs zones d’une telle pièce, ou plusieurs pièces séparées. Parfois, plusieurs climatiseurs centraux desservent une grande salle (salle de production, salle de théâtre, stade couvert ou patinoire).

    Central SLE sont équipés de climatiseurs centraux non autonomes, fabriqués selon les schémas de configuration de base (typiques) de l’équipement et leurs modifications.

    Central SLE présente les avantages suivants:

    1) la capacité de maintenir efficacement une température et une humidité relative données dans les pièces;
    2) concentration des équipements nécessitant un entretien et des réparations systématiques, en règle générale, en un seul endroit (buanderie, étage technique, etc.);
    3) la capacité de fournir un amortissement efficace du bruit et des vibrations. Avec l’aide de SCR centraux avec un traitement acoustique approprié des conduits d’air, l’installation d’amortisseurs de bruit et d’amortisseurs de vibrations, il est possible d’obtenir les niveaux de bruit les plus bas dans les pièces et les locaux techniques tels que les studios de radio et de télévision, etc..


    Unité intérieure de type split-system sur pied (colonne)

    Malgré un certain nombre d’avantages des SCV centraux, il convient de noter que la grande taille et les travaux complexes d’installation et de construction sur l’installation de climatiseurs, la pose de conduits d’air et de canalisations conduisent souvent à l’impossibilité d’utiliser ces systèmes dans les bâtiments existants en reconstruction..

    Les ACS locaux sont développés sur la base de climatiseurs autonomes et non autonomes, qui sont installés directement dans les locaux desservis..

    L’avantage des SCR locaux est la facilité d’installation et d’installation..

    Un tel système peut être utilisé dans un grand nombre de cas:

  • dans les bâtiments résidentiels et administratifs existants pour maintenir un microclimat thermique dans des bureaux séparés ou dans des pièces à vivre;
  • dans les bâtiments nouvellement construits pour des pièces séparées, le mode de consommation de froid diffère fortement de celui de la plupart des autres pièces, par exemple dans les salles de serveurs et autres locaux d’immeubles de bureaux saturés en équipement de production de chaleur. Dans ce cas, l’alimentation en air frais et l’élimination de l’air d’échappement sont généralement effectuées par des systèmes centraux de ventilation et d’extraction;
  • dans les nouveaux bâtiments en construction, si le maintien de conditions thermiques optimales est nécessaire dans un petit nombre de chambres, par exemple, dans un nombre limité de suites dans un petit hôtel;
  • dans de vastes zones de bâtiments existants et nouvellement construits: cafés et restaurants, magasins, halls de projets, auditoriums, etc..
  • Les SCR autonomes sont alimentés de l’extérieur uniquement avec de l’énergie électrique, par exemple des climatiseurs à système split, des climatiseurs d’armoire, etc..

    Ces climatiseurs ont des machines de réfrigération à compression intégrées, fonctionnant généralement au fréon-22.

    Les systèmes autonomes refroidissent et assèchent l’air, pour lequel le ventilateur souffle de l’air recyclé à travers des refroidisseurs d’air de surface, qui sont les évaporateurs des machines de réfrigération, et dans les périodes de transition et d’hiver, ils peuvent chauffer l’air à l’aide de radiateurs électriques ou en inversant le fonctionnement de la machine de réfrigération selon le soi-disant « thermique pompe « .

    L’option la plus simple, représentant la fourniture décentralisée des conditions de température dans les pièces, peut être considérée comme l’utilisation de climatiseurs à système divisé.

    Les SLE non autonomes sont subdivisés en:

  • air, lorsqu’il est utilisé, seul l’air est fourni à la pièce habitée. (Mini climatiseurs centraux, climatiseurs centraux);
  • eau-air, lors de l’utilisation de l’air et de l’eau fournis aux pièces climatisées, transportant la chaleur ou le froid, ou les deux ensemble (systèmes de ventilo-convecteurs, climatiseurs centraux avec fermetures locales, etc.).
  • SLE central à zone unique sont utilisés pour desservir de grandes pièces avec une répartition relativement uniforme de la chaleur, un dégagement d’humidité, par exemple, de grandes salles de cinémas, des auditoriums, etc..


    Bloc intérieur d’un système divisé de type mural

    SCR central multizone utilisé pour desservir de grandes pièces dans lesquelles l’équipement est inégalement placé, ainsi que pour desservir un certain nombre de pièces relativement petites. Ces systèmes sont plus rentables que des systèmes séparés pour chaque zone ou chaque pièce. Cependant, avec leur aide, le même degré de précision dans le maintien d’un ou deux paramètres définis (humidité et température) ne peut pas être obtenu en tant que SCR autonome (climatiseurs à système divisé, etc.).

    SCV à flux direct fonctionnent entièrement sur l’air extérieur, qui est traité dans un climatiseur puis fourni à la pièce.

    Recirculation SCR, au contraire, ils fonctionnent sans afflux ou avec un apport partiel (jusqu’à 40%) d’air extérieur frais ou sur de l’air recirculé (de 60 à 100%), qui est prélevé dans la pièce et, après avoir été traité dans un climatiseur, est à nouveau alimenté dans la même pièce.

    La classification de la climatisation selon le principe de fonctionnement du flux direct et de la recirculation est principalement déterminée par les exigences de confort, les conditions du processus technologique de production ou des considérations techniques et économiques.

    Central SLE avec une régulation de haute qualité des paramètres météorologiques représentent un large éventail des systèmes dits à un seul canal les plus courants, dans lesquels tout l’air traité dans des conditions données quitte le climatiseur par un canal et entre plus loin dans une ou plusieurs pièces.

    Dans ce cas, le signal de commande du thermostat installé dans la pièce desservie va directement au climatiseur central.

    SCR avec régulation quantitative de l’air froid et chauffé est fourni à une ou plusieurs pièces par deux canaux parallèles. La température dans chaque pièce est régulée par un thermostat d’ambiance agissant sur des mélangeurs locaux (vannes d’air), qui modifient le rapport des débits d’air froid et chauffé dans le mélange fourni.

    Les systèmes à deux canaux sont très rarement utilisés en raison de la complexité de la régulation, bien qu’ils présentent certains avantages, en particulier, l’absence d’échangeurs de chaleur, de canalisations de refroidissement dans les locaux desservis; la capacité à fonctionner avec le système de chauffage, ce qui est particulièrement important pour les bâtiments existants, dont les systèmes de chauffage peuvent être préservés lorsque des systèmes à deux canaux sont installés.

    L’inconvénient de tels systèmes est le coût accru de l’isolation thermique des conduits d’air parallèles fournis à chaque pièce desservie..

    Les systèmes à deux canaux, comme les systèmes à un canal, peuvent être à flux direct et à recirculation.

    Climatisation, selon SNiP 2.04. 05-91 *, selon le degré de fourniture des conditions météorologiques, ils sont divisés en trois classes:

    Première classe – fournit les paramètres requis pour le processus technologique conformément aux documents réglementaires.

    La deuxième classe – fournit des normes sanitaires et hygiéniques optimales ou des normes technologiques requises.

    La troisième classe – fournit des normes acceptables si elles ne peuvent pas être ventilées pendant la saison chaude sans l’utilisation d’un refroidissement artificiel par air.

    En fonction de la pression créée par les ventilateurs des climatiseurs centraux, les SCR sont divisés en systèmes basse pression (jusqu’à 100 kg / m2), moyenne pression (de 100 à 300 kg / m2) et haute pression (supérieure à 300 kg / m2).

    Types de climatiseurs:

  • Systèmes split (muraux, plancher-plafond, type colonne, type cassette, multi-zone avec débit de réfrigérant variable);
  • Climatiseurs au sol et climatiseurs split-system avec ventilation forcée;
  • Systèmes avec refroidisseurs et ventilo-convecteurs;
  • Climatiseurs de toit;
  • Climatiseurs d’armoire;
  • Climatiseurs de précision;
  • Climatiseurs centraux.
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