LE CHAUFFAGE

Le chauffage de l'air est assuré par une batterie chaude dont le symbole est représenté ci-dessous.

L'évolution de l'air sur la batterie chaude se représente de la manière suivante :

Il est représenté par une droite horizontale qui se déplace de la gauche vers la droite.

La quantité de chaleur à apporter pour passer de l'état A à l'état B se calcule de la façon suivante :

PBC+ = M ´ (HB-HA)

avec :P en kW

HA et HB en kJ/kg

M en kg/s

On peut également utiliser la formule suivante :

PBC+ = D ´ c ´ (TB-TA)

avec :

D débit en m³/h

c chaleur massique (=0.34 à Ts=+20°C et HR=40%)

TA et TB en C

LE REFROIDISSEMENT SENSIBLE DE L'AIR

Il est assuré par une batterie froide dont le symbole est représenté ci dessous.

L'évolution de l'air sur la batterie froide se représente de la manière suivante :

Il est représenté par une droite horizontale qui se déplace de la droite vers la gauche.

Il existe deux types de batterie froide:

Batterie froide à eau

Batterie froide à détente directe

On appelle Tadp la température équivalente de surface de batterie froide. Cette température est égale à la température moyenne de l'eau qui circule sur la batterie froide dans le cas d'une batterie froide à eau et à la température d'évaporation dans le cas d'une batterie froide à détente directe.

L'efficacité d'une batterie froide est donnée par la formule:

E=(TB-TA)/(Tadp-TA)

On calculera le facteur de bypass FB comme indiqué par la formule:

FB=1-E

La puissance de batterie froide nécessaire pour passer de l'état A à l'état B se calcule de la façon suivante :

PBF = M ´ (HA-HB)

avec :

P en kW

HA et HB en kJ/kg

M en kg/s

REFROIDISSEMENT ET DESHUMIDIFICATION DE L'AIR

Lorsque Tadp est inférieur à Tr du point d'entrée sur la batterie froide, il y aura refroidissement et deshumidification de l'air c'est à dire chute de température et diminution de la teneur en eau x.

Le refroidissement et la déshumidification de l'air sont provoqués par une batterie froide:

L'évolution de l'air sur la batterie froide se représente de la manière suivante :

La puissance de batterie froide nécessaire pour passer de l'état A à l'état B se calcule de la façon suivante :

PBF = M ´ (HA-HB)

avec :

P en kW

HA et HB en kJ/kg

M en kg/s

L'efficacité d'une batterie froide est donnée par la formule:

E = (TB-TA)/(Tadp-TA ) = (xB-xA)/(xadp-xA) = (HB-HA)/(Hadp-HA)

HUMIDIFICATION PAR INJECTION DE VAPEURS

Cette opération est assurée par un humidificateur vapeur dont le symbole est représenté ci-dessous:

L'humidification par injection de vapeur se représente sur le diagramme psychométrique par une droite généralement isotherme. Le réchauffement de l'air dû à la vapeur est souvent négligé mais réellement, la température de sortie B' est un peu plus élevée (voir ci-dessous).

La puissance nécessaire à l'humidification de l'air est donnée par la formule suivante:

PHV=M´ (HB-HA)

avec :

P en kW

M en kg/s

HA et HB en kJ/kg

La quantité de vapeur à injecter Q dans le circuit pour faire passer l'air de l'état A à l'état B est de:

QHV=M´ (xB-xA)

avec :

Q en kg/h

M en kg/h

xB et xA en kg d'eau/kg d'air

HUMIDIFICATION PAR LAVEUR ADIABATIQUE

Le symbole d'un laveur adiabatique est représenté ci-dessous:

L'humidification par laveur adiabatique se représente sur le diagramme par une droite isenthalpe. L'eau pulvérisée dans la gaine aura une température constante et égale à Th de l'air à l'entrée du laveur (voir ci-dessous).

La puissance d'un laveur adiabatique est nulle (en effet, HB=HA)

P laveur = 0

La quantité d'eau nécessaire pour le fonctionnement du laveur est donné par la formule ci-dessous:

Q laveur = M´ (xB-xA)

Le rendement R (appelé aussi efficacité) du laveur est calculé comme suit:

R = (TB -TA) / (Tsat -TA) = (xB -xA) / (xsat -xA)

LAVEUR A EAU PERDUE

Le symbole d'un laveur à eau perdue se représente comme suit:

L'évolution de l'air dans un laveur à eau perdue dépendra de la température de l'eau pulvérisée par le laveur. Cette température d'eau se place sur la courbe de saturation, le point B est situé sur la droite reliant le point A à la température de l'eau pulvérisée. Les caractéristiques générales des laveurs restent inchangées:

R = (TB -TA) / (Tsat -TA)

Q eau = M ´ (xB -xA)

Pour le tracé sur le diagramme, on distingue plusieurs cas:

1. Teau = TsA

Humidification isotherme comme un humidificateur vapeur

2. Teau > TsA

Chauffage et humidification de l'air

3. Teau = ThA

Humidification adiabatique

4. Teau = TrA

Refroidissement sensible de l'air

5. TrA < Teau < TsA

Humidification non adiabatique

6. Teau < TrA

Refroidissement et déshumidification de l'air

MELANGE D'AIR

Il est généralement utilisé pour faire des économies d'energie.

Soit A le point représentant les caractéristiques d'un air de débit D1 (en kg/s).

Soit B le point représentant les caractéristiques d'un air de débit D2 (en kg/s).

Le mélange de l'air se représente sur le diagramme psychrométrique de la façon suivante:

 

Les caractéristiques de l'air mélangé de débit DT=D1+D2 sont les suivantes:

• Le point M se situe sur la droite de mélange (entre A et B)
• Les caractéristiques de M se calculent de la façon suivante:

TsM = [(TsA´ D1) + (TsB´ D2)] / (D1+D2)

xM´ DT = xA´ D1+ xB´ D2