Vos avis concernant une configuration de CTA

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Vos avis concernant une configuration de CTA

Message  truffade le Mer 15 Juil 2009, 23:57

Bonsoir à tous,

Je viens de rencontrer une configuration de CTA qui m'interroge.
Il s'agit d'une centrale double flux.
La particularité vient du fait qu'elle possède un caisson de récupération d'énergie à plaque (air neuf -air rejeté) et un caisson de mélange. Dans le sens Air neuf -> Soufflage, le caisson de récupération est logiquement placé avant le caisson de mélange ; vient ensuite une batterie à eau chaude puis le ventilateur de soufflage.

J'ai du mal à me persuader que l'investissement dans le caisson de récupération soit rentable.

D'après moi le seul cas dans lequel le caisson de récupération doit être utilisé (il est munis d'un volet de by-pass), est lorsque la CTA fonctionne en mini d'air neuf. Si on considère que le mini d'air neuf représente 30% du débit total de la CTA (qu'elle est la règle exacte concernant la valeur obligatoire de l'apport en air neuf ?), le gain sur la température d'air neuf n'influence t-il pas que très peu la température finale de soufflage, et l'économie en chauffage n'est elle pas dérisoire comparée au coût d'un tel caisson ? D'autant que le débit total de la CTA est assez faible : 6000m3/h

Je n'ai pas accès aux calculs du bureau d'étude pour expliquer ce choix mais j'ai le sentiment après quelque calcul perso que l'amortissement de ce caisson de récupération va être très long.

Quelqu'un aurait il un avis très éclairé sur la question ? pour confirmer ou infirmer mon sentiment.

Merci d'avance.

truffade
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Re: Vos avis concernant une configuration de CTA

Message  sam_barton le Jeu 16 Juil 2009, 04:21

Bonjour,

On va prendre dans l'ordre :
- débit d'air neuf : si tu n'as pas un process particulier, il est donné par le nombre de personnes dans la pièce climatisée. C'est par exemple 25 m3/h/personne dans un bureau.
- le caisson de récup doit être utilisé presque tout le temps, et surtout quand le débit d'air neuf est élevé ! En hiver, il va te permettre de pré-chauffer l'air neuf, et donc d'économiser de la puissance sur ta batterie chaude. Pourquoi veux-tu le limiter à une utilisation avec un faible débit d'air neuf ?
A propos, ton débit d'air neuf n'est pas constant à priori ? comment régule t'il ? sonde de CO2 ?

On va voir pour t'aider à calculer l'économie réalisée selon tes réponses.

Ciao
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Re: Vos avis concernant une configuration de CTA

Message  RPN le Jeu 16 Juil 2009, 10:44

Ce caisson peux en effet etre utile, en terme de gain d'énergie, puisqu'il limitera la puissance de chauffage et de refroidissement lorsque la CTA fonctionnera a son taux maximal d'air neuf. (par sonde de présence? horloge?)

Le local est totalement chauffé et climatisé par la CTA? ou la cta sers t'elle seulement a l'air neuf et au brassage de l'air?

Si c'est le premier cas, il faudrait peu etre determiner le ratio entre puissance deperditive et puissance de rechauffage de l'air avant de se prononcer sur l'utilité de l'echangeur.
Si c'est le second, il est forcément utile. (rentable c'est autre chose)

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Re: Vos avis concernant une configuration de CTA

Message  truffade le Jeu 16 Juil 2009, 15:37

Merci pour vos réponses.
Pour continuer le débat voici quelques précisions.

Le local qui n'est traité que par cette CTA, accueil des occupants dont le nombre est variable au cours de la journée.
La CTA n'est pas munie d'une sonde de qualité d'air sur la reprise et il n'y donc pas de variation du débit d'air neuf en fonction du taux de CO2.
L'analyse fonctionnelle qui est très "light" a mon goût ne stipule pas de quelle façon le registre de mélange est géré, ni même si le mini d'air neuf hygiénique est pris en compte. (et je ne pense pas que cela soit le cas)
Néanmoins ce mini d'air est indispensable et devra être géré si cela n'est pas le cas...(modification de la programmation)
La CTA ne dispose que d'une batteire de chauffage et le rafraichissement (en demi saison ou en été) doit donc être assuré par un apport d'air neuf plus important lorsque celui est plus frais que l'air repris (régulation free-cooling).
Dans le cas ou le registre d'air neuf est sollicité en free-cooling, il est donc indispensable de by-passer le caisson de récupération de façon à profiter au maximum de l'air frais extérieur.
En hiver il est préférable de laisser la CTA en mini neuf de façon à ne pas se pénaliser avec un taux d'air neuf extérieur froid plus important que nécessaire.

Voila pourquoi, je pense que le caisson de récupération n'est utile que lorsque le débit d'air neuf est au mini et dans ce cas le gain de quelques degrés sur un pourcentage (disons d'un tiers) du débit total ne me parait pas justifier l'investissement dans ce caisson.

J'ai fait quelques calculs simplifiés qui montrent que le gain sur la température en sortie de caisson de mélange varie de 3.5°C pour -5°C extérieur, à 0°C pour 20°C extérieur, au dessus de 20°C la courbe est inversé et le gain fonctionne également en rafraichissement.

Voici mes calculs certes bien simplifiés mais qui donnent une idée.

T° de reprise supposé constante : 20°C
y = température en sortie de caisson de mélange
x= température extérieur
débit d'air neuf = 1/3 du débit total de la CTA

Avec caisson de récupération en service : y = [(x + (20-x)/2) + (2*20)]/3
Avec caisson de récupération by-passer : y = [x + (2*20)]/3

Le gain est représenté par le terme : [(20-x)/2]/3

J'espère ne pas me tromper dans les équations car je les réécrit de mémoire sans mes notes sous les yeux.

En tracant les courbes (valable jusqu'a à 20°C) sur ce site on voit bien le gain effectué :
http://grapheur.cours-de-math.eu/


Dernière édition par truffade le Ven 17 Juil 2009, 00:36, édité 2 fois

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Re: Vos avis concernant une configuration de CTA

Message  sam_barton le Jeu 16 Juil 2009, 20:34

Ok, c'est plus clair !

1) combien coute ton caisson de récup ? et ton affaire au total ?
2) plus que le calcul de % de gain, il faudrait calculer un gain financier. Sinon, ça ne sera pas vraiment parlant.
Par exemple, avec 3.5°C de delta T, et 6000 m3/h de débit d'air, ça te fait grossièrement 7 kW d'économisé sur ta batterie chaude.
Si ta batterie est électrique, et que ta CTA marche 8h par jour, ça te donne 7kWx8h=56 kWh.
A 0.135 €/kWh, ça te donne 7,50€ environ d'économie (pour une rude journée d'hiver avec -15°C pendant les 8h...)
Le plus dur, c'est de calculer ça sur 1 an vu que la température extérieure varie, et donc le gain sur le caisson de récup aussi.
Tu es dans une région où l'hiver est rude et dure longtemps ?

Smile

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Re: Vos avis concernant une configuration de CTA

Message  Pascal le Jeu 16 Juil 2009, 22:42

Bonjour à tous,

L'air neuf est couteux en énergie mais est incontournable pour respecter le code du travail ( et bien sur, le confort des occupants).

La récupération d'énergie est maximale lorsque l'on a deux paramètres au maximum : air neuf (occupation maximale) et écart de température intérieur/extérieur maximal.

Pour la récupération, il faut se baser surtout sur la période hivernale : c'est celle qui est la plus interessante économiquement parlant. L'été, l'écart justifierait rarement l'emploi d'un récupérateur d'énergie.

Dans un premier temps pour économiser l'énergie, il ne faut distribuer que la quantité d'air neuf réglementaire avant de penser à investir dans de la récupération :
- il faut donc comme on l'a dit soit mesurer la qualité de l'air ou effectuer un comptage des occupants
- il faut forcer le système à passer en recyclage total lorsque l'occupation est nulle en période de maintien en température ou de mise en température
Une grosse partie des dépenses en énergie est souvent due à un renouvellement d'air dans un local inoccupé toutes saisons confondues.
L'investissement est faible en rapport avec les économies réalisables.

Il faut aussi s'assurer que l'installation dispose bien du mode "free cooling" et de façon certaine (par écrit). En free cooling, le récupérateur est effectivement bipassé mais aussi si il y a détection de givre sur les plaques.


Pour le récupérateur, j'ai fait une projection très rapide et simplifée sur un cas de climatisation de confort :
voir : http://www.dimclim.fr/climatisation-de-confort.php
J'espère que l'exemple pourra te donner des pistes dans tes recherches.

N.B : la réglementation sur le renouvellement d'air et sur les dispositions en climatisation de confort sont présentées sur le même site.

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Re: Vos avis concernant une configuration de CTA

Message  truffade le Ven 17 Juil 2009, 01:04

Bonsoir,

L'étude de Pascal à l'air de correspondre parfaitement avec le cas qui m'occupe.
Je n'ai pas encore appronfondi ma lecture, mais je garde le lien car c'est très interressant et cela fait appel à des notions de thermodynamique que je n'ai pas révisé depuis longtemps Razz

Effectivement cette configuration permet un gain d'argent à la longue et d'après l'exemple à la fin de l'étude (qui est comparable dans son dimensionnement) le retour sur investissement serait de l'ordre de 4-5 ans. C'est un peu l'idée que j'avais de la chose.

Si on rajoute le surcoût de la surface supplémentaire du local technique à la construction, et l'installation, cela me paraît un investissement superflu. (et pourquoi pas rajouter le coût de l'énergie absorbée par le moteur pour combattre les pertes de charges supplémentaires Twisted Evil )
D'autant que fait étrange, sur 4 CTA avec caisson de mélange, seule celle-ci est équipé de ce type de récupérateur. D'autres CTA double flux en tout air neuf en sont également équipées mais dans ce cas c'est tout a fait logique.

Pour répondre a sam, je me situe en Gironde donc dans une région pas forcement très froide.
Je ne connais pas le montant du marché pour le lot chauffage-climatisation, mais je dirais de l'ordre de 2-3M€. (il s'agit d'un collège).

Je n'ai pas souvenir avoir déja rencontré cette configuration avant, et j'imagine que désormais ce type d'équipement sera plus courant avec les normes HQE.
Un autre débat serait de parler de la compétence de certaines maitrises d'ouvrage qui réalisent de belles installations, mais qui sont inccapables d'en assurer la mise en service et la mise au point.

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Re: Vos avis concernant une configuration de CTA

Message  RPN le Ven 17 Juil 2009, 11:28

Si c'est pour le conseil général, a la rigueur, parle en avec eux. fait l'étude du surcout, et d'amortissement.

Le problème avec les organisme publique, c'est que la rentabilité, suivant les cas, il s'en fiche, tu entre dans la politique gouvernementale globale d'économie d'énergie sur le plan national. (maitre mot en ce moment)

tout ce qui est économise est économise, peu importe la rentabilité...

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Re: Vos avis concernant une configuration de CTA

Message  Marché le Jeu 15 Oct 2009, 10:40

Salut,

Il ne faudrait pas oublier, et il me semble que vous le faites, que le caisson de mélange ne fonctionne pas qu'en mini AN ou tout AN mais bien avec toutes les positions intermédiaires. De plus, ce caisson permet, en plage horaire de non occupation, de faire passer l'installation en tout air recyclé et donc de réaliser aux moments les plus froid de bonnes économies.

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Re: Vos avis concernant une configuration de CTA

Message  truffade le Jeu 15 Oct 2009, 21:44

Cher René,

Il ne faudrait pas oublier, et il me semble que vous le faites, de lire l'intégralité du sujet afin de bien comprendre de quoi on parle. Wink
En l'occurence il s'agissait de l'utilité de la batteire de récupération et non du caisson de mélange. cyclops

Merci quand même pour votre intervention.

Virtuamicalement, cheers

Truffade

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Re: Vos avis concernant une configuration de CTA

Message  Marché le Ven 16 Oct 2009, 09:19

Salut,

Il ne faudrait pas oublier, et il me semble que vous le faites, que le sujet est bien de l'utilité de la récupération alors qu'il y à un caisson de mélange, sinon il n'y aurait pas discution. C'est la rentabilité de l'association des deux qui est discuté.

Mais vous ne pensez à la rentabilité de la batterie de récupération que sur les modes extrémes, mini air neuf ou maxi air neuf.

:-P

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Re: Vos avis concernant une configuration de CTA

Message  truffade le Sam 17 Oct 2009, 14:51

Bien bien ! pirat

Pourriez-vous me citer un de figure où le registre de mélange dépasse le mini d'air neuf et où la batterie de récupération a une utilité ?

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