Installations à deux canalisations

 

Le terme « deux canalisations » se réfère à deux gaines d’air pulsé, c’est-à-dire une gaine d’air chaud et d’air froid qui mènent à chaque pièce en parallèle (fig. 7-27). Comme pour les systèmes à une canalisation, la gaine d’air évacué n’est pas comptée ici. Afin de maintenir cependant l’espace requis aussi faible que possible, le système de gaines d’air est dans la plupart des cas réalisé comme un système à haute vitesse. La détente des flux d’air de la vitesse élevée à la basse vitesse et le mélange de l’air chaud et froid dans le bon rapport s’effectue dans des boîtes de mélange spécialement construites à cet effet et installées dans les pièces. Les conditions de mélange sont commandées par le régulateur de température ambiante.

Installation à deux canalisations

fig. 7-27 Installation à deux canalisations avec déshumidification de tout le flux d’air pulsé

1 Air extérieur
2 Air extrait
3 Air pulsé
4 Air évacué
5 Pièce
6 Clapets d’air
7 Traitement central de l’air
8 Réchauffeur
9 Humidificateur à vapeur
10 Gaine d’air chaud
11 Gaine d’air froid
12 Boîte de mélange

Au début de la climatisation, quand le thème de la consommation d’énergie n’était pas encore à l’ordre du jour, les gaines d’air chaud et froid fonctionnaient à température constante durant toute l’année. Il en découlait une consommation d’énergie élevée non justifiée, surtout pendant les périodes de faible charge car l’énergie de refroidissement devait être compensée par l’énergie de chauffage. Par exemple, avec une température de mélange de 20°C dans la boîte de mélange de la centrale de climatisation, la moitié de l’air pulsé était refroidie à 10°C et l’autre moitié chauffée à 30°C afin de ramener les deux flux d’air à environ 20 °C quand ils se mélangeaient dans la boîte de mélange !

Quand la consommation d’énergie devint un sujet d’inquiétude, les planificateurs arrêtèrent d’utiliser la technologie à deux canalisations jusqu’à ce que la technique de régulation résolve le problème de la consommation d’énergie inutile de cette solution qui à part cela était confortable. Les valeurs de consigne de la température d’air pulsé ne restent aujourd’hui plus constantes. Au contraire, la température de l’air chaud correspond à la valeur de consigne la plus élevée et la température de l’air froid à la valeur de consigne de l’air pulsé la plus basse de tous les régulateurs de température ambiante connectés. La technologie numérique moderne permet d’interroger ces valeurs actuelles sur un bus du bâtiment et à l’aide de ces données de choisir les valeurs maximum et minimum appropriées. Cela permet de réduire les pertes de mélange. Les pièces ayant des charges de refroidissement maximum ne reçoivent que de l’air froid, celles avec des charges de chauffage maximum ne reçoivent que de l’air chaud et les pièces ayant des charges partielles reçoivent un mélange des deux. L’air pour la gaine d’air froid est amené à la température requise dans la centrale et déshumidifié. L’air pour la gaine d’air chaud est chauffé et éventuellement humidifié. La disposition du refroidisseur d’air illustrée en fig. 7-27 permet une déshumidification régulée de tout le flux d’air pulsé. Avec une humidification à la vapeur dans la gaine d’air chaud, cette disposition donne une installation de climatisation complète avec régulation de la température ambiante et de l’humidité. Cependant, ce confort, se paie avec une consommation d’énergie assez élevée pour la déshumidification et le réchauffage consécutif de l’air pulsé. Il n’est donc autorisé que dans des cas spécifiques. La disposition comme en Fig 7-28 avec seulement une déshumidification partielle non régulée par la séparation de l’eau et du flux d’air froid correspond donc à la solution standard pour les demandes normales de confort.

Installation à deux canalisations

Fig.7-28 Installation à deux canalisations avec déshumidification partielle de l’air pulsé

1 Air extérieur
2 Air extrait
3 Air pulsé
4 Air évacué
5 Clapets d’air
6 Filtre
7 Préchauffeur
8 Humidificateur
9 Ventilateur d’air pulsé
10 Réchauffeur
11 Refroidisseur
12 Gaine d’air chaud
13 Gaine d’air froid
14 Vanne mélangeuse
15 Boîte de mélange
16 Ventilateur d’air évacué

Les boîtes de mélange sont conçues pour des installations de faux plafond ou en-dessous des fenêtres.
Une grille d’aération normale ou des diffuseurs de plafond servent de sortie d’air. La Fig 7-29 montre le montage principal d’une boîte de mélange à deux canalisations. Les boîtes de mélange sont à la fois des détendeurs de pression équipés d’un dispositif de mélange d’air (vanne ou clapet) et des éléments d’amortissement du bruit. De plus, elles ont un régulateur mécanique de flux volumique qui maintient constant le flux volumique d’air pulsé même pendant des variations de pression dans les gaines d’air pulsé. Des boîtes de mélange avec un flux volumique d’air froid variable sont aussi disponibles (fig. 7-30).

Montage d’une boîte de mélange 
        à

fig. 7-29 Montage d’une boîte de mélange à deux canalisations

1 Air froid
2 Air chaud
3 Vanne mélangeuse
4 Régulateur de flux volumique constant
5 Air pulsé
T Sonde de température
M Moteur d’entraînement

Boîte de mélange à deux 
        canalisations

fig. 7-30 Boîte de mélange à deux canalisations avec régulateur de flux volumique à air froid variable

1 Air froid
2 Air chaud
3 Vanne mélangeuse
4 Régulateur de flux volumique constant (50%)
5 Régulateur de flux volumique à air froid (50 à 100%)
6 Air pulsé
T Sonde de température
M Moteur d’entraînement