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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUP

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE SAAD DAHLAB BLIDA FACULTE DE TECHNOLOGIE DEPARTEMENT : MECANIQUE Projet de Fin d'études Pour l'obtention du diplôme de Master Option : Optimisation des systèmes énergétiques Thème Présenté par : Dirigé par : · MOKHTARI Madani Walid Promoteur : · GHERABLI Hocine Dr. HAMID Abdelkader Co-promoteur : Mr. ZELMAT Abd Rahmen Juin 2017 Thème Etude de la climatisation d’un bâtiment électrique REMERCIEMENTS Nous rendons avant tout grâce à DIEU le tout puissant qui nous a permis de réaliser ce modeste travail. Nous remercions nos parents qui nous ont aidés par leur présence, leurs encouragements, leur soutien et surtout leur patience. Nous tenons à remercier notre Co-promoteur Mr Zelmat Abd Rahmen et son collègue Mr Laatat Mourad pour leurs très bon accueil, leurs précieuse aide, conseils et orientations, tout en nous faisons part de leurs connaissances diverses dans le domaine. Nos sincères remercîments à notre promoteur Pr Abd Hamid pour ses conseils et commentaire précieux, qui nous ont permis de surmonter les difficultés et de progresser et finaliser notre mémoire. Nos vifs remerciements vont aussi à tous les membres de jury, pour avoir accepté d’examiner notre mémoire et de juger notre travail. Enfin, nous remercions toute personne ayant contribué de près ou de loin à l’élaboration de ce travail. DEDICACE Je dédie ce mémoire en priorité à ma mère qui est la source de ma naissance, à mon père qui est l’origine de mon existence. Ils sont les plus chers au monde car ils ont sacrifiés toute leur vie pour faire de Moi ce que je suis aujourd’hui ; À mes chers frères : Raouf et Youcef ; À tous les membres de ma famille qui me sont très chères ; Ainsi qu’à tous mes amis (e) et toutes personnes qui tiennent une place importante dans mon cœur. Walid DEDICACES Je dédie ce modeste travail comme preuve d’amour et de reconnaissance à toute ma famille. A mes très chers parents qui m’on tout donné pour réussir avec tant d’amour et d’encouragements durant toute ma vie. A mon cher frère : Abdellah. A mes chères sœurs Ainsi qu’à toute personne qui tiennent une place importante dans mon cœur , à tous mes amis (e) et à tous ceux qui m’aiment et que j’aime . Hocine Résumé Notre travail a porté sur l’étude de la climatisation d’un bâtiment électrique situe à Batna. Pour atteindre notre objectif, nous avons utilisé la méthode ASHREA pour les Calculs thermiques qui, nous a permis de déterminer toutes les grandeurs nécessaires telles que les bilans thermiques estival et hivernal, les puissances frigorifiques et calorifiques mises en jeu, les dimensionnements des réseaux aérauliques, et enfin le choix du système de climatisation, ainsi que les équipements de notre système. Abstract: Our work focused on the study of the air conditioning of an electrical building located in Batna. In order to achieve our objective, we used the Ashrea method for thermal calculations, which allowed us to determine all the necessary quantities such as the summer and winter thermal balances, the refrigeration and heating capacities involved, the dimensioning of the aeraulic networks, And finally the choice of air conditioning and equipment of our system ﻣﻠﺧص ﺗ ﺮﻛﺰ ﻋﻤﻠﻨﺎ ﻋﻠﻰ ھﺬا ﻋﻠﻰ دراﺳﺔ ﺗﻜﯿﯿﻒ اﻟﮭﻮاء ﻟﻤﺒﻨﻰ ﻛﮭﺮﺑﺎﺋﻲ ﯾﻘﻊ ﻓﻲ ﺑﺎﺗﻨﺔ وﻟﺘﺤﻘﯿﻖ ھﺪﻓﻨﺎ اﺳﺘﺨﺪﻣﻨﺎ طﺮﯾﻘﺔ )Ashrea ( ﻹﺟﺮاء اﻟﻌﻤﻠﯿﺎت اﻟﺤﺴﺎﺑﯿﺔ اﻟﺤﺮارﯾﺔ، واﻟﺘﻲ ﺳﻤﺤﺖ ﻟﻨﺎ ﺑﺘﺤﺪﯾﺪ ﺟﻤﯿﻊ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت اﻟﻀﺮورﯾﺔ ﻣﺜﻞ ﻣ ﻮازﯾﻦ اﻟﺤﺮارة ﻓﻲ اﻟﺼﯿﻒ واﻟﺸﺘﺎء، ﻗﺪرات اﻟﺘﺒﺮ ﯾﺪ واﻟﺘﺪﻓﺌﺔ اﻟﻤﻌﻨﯿﺔ، وﺗﺤﺠﯿﻢ ﺷﺒﻜﺎت اﻟﺘﮭﻮﯾﺔ وأﺧﯿﺮا اﺧﺘﯿﺎر ﻧﻈﺎم ﺗﻜﯿﯿﻒ اﻟﮭﻮاء واﻟﻤﻌﺪات اﻻ ﻟﮫ. ﺔ زﻣ SOMMAIRE Introduction générale ……………………………………………………………………………….....1 Chapitre 1 : Généralité sur la climatisation 1.1 Historique ………………………………………………………………………………………...2 1.2 Notions fondamentales de la climatisation ……………………………………………………….2 Chapitre 2 Présentation du projet Chapitre 3 : Le Bilan Thermique 3.1 Introduction .....................................................................................................................................13 3.2 Méthodes de calcul de bilan thermique...........................................................................................13 3.2.1 Présentation d’ASHREA...............................................................................................................13 3.3 Base de calcul..................................................................................................................................14 3.3.1 Les caractéristiques géographiques ..........................................................................................14 3.3.2 Les caractéristiques géométriques............................................................................................14 3.3.3 Les caractéristiques climatiques...............................................................................................15 3.4 Le bilan thermique Eté ....................................................................................................................16 3.4.1 Les apports de chaleur dus à la charge intérieure.....................................................................16 3.4.1.a Apports dus aux occupants................................................................................................16 3.4.1.b Apports dus à l’éclairage...................................................................................................17 3.4.1.c Apports de chaleur due aux machines ...............................................................................18 3.4.2 Les apports de chaleur dus à la charge extérieure ....................................................................19 2.1 Introduction ....................................................................................................................................5 2.2 Présentation de l’entreprise d’accueil.............................................................................................5 2.3 Présentation du projet.....................................................................................................................5 2.4 CONTEXTE DU PROJET.............................................................................................................6 2.5 Caractéristiques du bâtiment électrique..........................................................................................6 2.6 Plan architectural…………………..……………………………………………………......…….7 2.7 Exigences et données de l’étude.....................................................................................................8 2.7.1 Caractéristiques de bases externes...........................................................................................8 2.7.2 Caractéristiques de bases internes ...........................................................................................8 2.8 Paramètres thermiques ...................................................................................................................9 2.8.1 Coefficient Global de Transmission de Chaleur U.........................................................…….9 2.8.2 Coefficient U des parois opaques :..........................................................................................9 2.8.3 Résultats des coefficients Uété et Uhiver des parois...............................................................9 2.9 Conclusion.....................................................................................................................................12 3.4.2.a Les apports de chaleur par les parois opaques...................................................................19 3.4.2.b Les apports de chaleur par le toit.......................................................................................21 3.4.2.c Les apports de chaleur dus au vitrage................................................................................21 3.4.2.d Les apports de chaleur par le plancher ..............................................................................24 3.4.3 Les apports de chaleur par infiltration......................................................................................25 3.5 L’heure critique...............................................................................................................................27 3.6 Résultats pour une seule salle..........................................................................................................28 3.7 Le bilan thermique Eté pour l’ensemble des locaux........................................................................28 3.7.1 Premier étage............................................................................................................................28 3.7.2 Rez de chaussée........................................................................................................................29 Chapitre 4 : L’évolution de l’air 4.1 Introduction :................................................................................................................................. .37 4.2 L’évolution de l’air :........................................................................................................................ 37 4.3 Dimensionnement de la CTA nº1................................................................................................... .38 4.3.1 Régime ETE ............................................................................................................................. 38 4.3.2 Régime hiver ............................................................................................................................ 43 4.4 Dimensionnement de la CTA nº2................................................................................................... .46 4.4.1 Régime ETE ............................................................................................................................ .46 4.4.2 Régime hiver ........................................................................................................................... .51 4.5 Conclusion...................................................................................................................................... 53 Chapitre 5 : Dimensionnement Aéraulique 5.1 Introduction ................................................................................................................................... .54 5.2 Représentation unifilaire du réseau aéraulique.............................................................................. .54 5.3 Les caractéristiques de réseau de distribution ............................................................................... .55 5.4 Perte De Charges............................................................................................................................ 55 5.4.1 Perte de charge linéaire ........................................................................................................... 56 3.8 Le bilan thermique (hiver)...............................................................................................................31 3.8.1 Les déperditions .......................................................................................................................31 3.8.2 Les déperditions par transmission ............................................................................................31 3.8.2.a Les déperditions linéiques “ponts thermiques .......................................................................31 3.8.2.b Les déperditions surfaciques par transmission.....................................................................32 3.8.3 Les déperditions de chaleur par infiltration.............................................................................34 3.9 Le bilan thermique Hiver pour l’ensemble des locaux...................................................................36 3.9.1 Premier étage...........................................................................................................................36 3.9.2 Rez de chaussée.......................................................................................................................36 3.10 Conclusion....................................................................................................................................36 5.4.2 Les Pertes De charges Singulières ........................................................................................... 62 5.5 Le calcul des pertes de charge du réseau aéraulique ...................................................................... 64 5.5.1 Détermination du tronçon de gaines le plus défavorable ........................................................ 64 Chapitre 6 : Choix du système et des équipements 6.1 Introduction ..................................................................................................................................... 66 6.2 Différents type de systèmes ............................................................................................................. 66 6.3 Critères du choix du système ........................................................................................................... 66 6.4 Choix du système ............................................................................................................................ 66 6.6 Systèmes centralisés ....................................................................................................................... 67 6.6.1 Définition................................................................................................................................. 67 6.6.2 Utilisation ............................................................................................................................... .67 6.7 La composition de la centrale de traitement d'air .......................................................................... .68 6.7.1 Le caisson de mélange ............................................................................................................ .68 6.7.2 Le caisson de filtration ........................................................................................................... .69 6.7.3 La batterie chaude .................................................................................................................. .69 6.7.4 La batterie froide ..................................................................................................................... 70 6.7.5 L'humidificateur ..................................................................................................................... .70 6.7.6 Le ventilateur .......................................................................................................................... .71 6.8 Choix des équipements .................................................................................................................. .72 6.8.1 Groupe d’eau glacée ................................................................................................................ 72 6.8.2 Centrales de traitement d’air .................................................................................................. .73 6.8.3 Ventilation .............................................................................................................................. .74 6.8.4 Filtration .................................................................................................................................. 75 6.8.5 Choix des grilles de reprise et soufflage ................................................................................. .75 6.9 Conclusion ..................................................................................................................................... .76 Conclusion Générale……………………………………………………………………………… ..…77 Bibliographie Annexes Liste des tables Tableau 2.1 Caractéristiques Rez de chaussée ........................................................................... 6 Tableau 2.2 Caractéristiques 1er étage ........................................................................................ 6 Tableau 2.3 coefficients U du mur ........................................................................................... 10 Tableau 2.4 coefficients U du plancher .................................................................................... 11 Tableau 2.5 coefficients U du Toit ........................................................................................... 11 Tableau 3.1 Données géométriques .......................................................................................... 14 Tableau 3.2 Conditions climatiques externes ........................................................................... 15 Tableau 3.3 Conditions climatiques internes ............................................................................ 15 Tableau 3.4 récapitulatif des apports de chaleur dus à l’occupation ....................................... 17 Tableau 3.5 récapitulatif des apports de chaleur dus à l’éclairage ........................................... 18 Tableau 3.6 récapitulatif des apports de chaleur dus aux machines ......................................... 18 Tableau 3.7 récapitulatifs des apports de chaleur à travers les murs extérieurs ....................... 20 Tableau 3.8 récapitulatifs des apports de chaleur à travers le toit ............................................ 21 Tableau 3.9 récapitulatifs des apports de chaleur par conduction à travers les vitres .............. 22 Tableau 3.10 récapitulatifs des apports de chaleur par rayonnement ...................................... 23 Tableau 3.12 récapitulatifs des apports de chaleur à travers le plancher .................................. 24 Tableau 3.13 des coefficients qui dépendent de la perméabilité des parois du local ............... 26 Tableau 3.14 nombre de changement d’air (été) ...................................................................... 26 Tableau 3.15 débit massique de l’air infiltré (été) .................................................................... 26 Tableau 3.16 apports de chaleur par infiltration (été) .............................................................. 27 Tableau 3.17 résultat total salle de commande ......................................................................... 28 Tableau 3.18 résultat total premier étage (été) ......................................................................... 28 Tableau 3.19 résultat total Rez de chaussée (été) ..................................................................... 29 Tableau 3.20 déperditions par transmissions (murs) ................................................................ 32 Tableau 3.21 déperditions par transmissions (vitres) ............................................................... 33 Tableau 3.22 déperditions par transmissions (Toit) ................................................................. 33 Tableau 3.23 déperditions par transmissions (plancher) .......................................................... 33 Tableau 3.24 des coefficients qui dépendent de la perméabilité des parois du local ............... 34 Tableau 3.25 nombre de changement d’air (Hiver) .................................................................. 34 Tableau 3.26 débit massique de l’air infiltré (Hiver) ............................................................... 35 Tableau 3.27 apports de chaleur par infiltration (Hiver) .......................................................... 35 Tableau 3.28 résultat total premier étage (Hiver) ..................................................................... 36 Tableau 3.29 résultat total Rez de chaussée (Hiver) ................................................................ 36 Tableau 4.1 conditions climatique été ...................................................................................... 38 Tableau 4.2 facteur de chaleur sensible CTA n°1 .................................................................... 39 Tableau 4.3 conditions uploads/Geographie/ pfe-etude-de-la-climatisation-d-x27-un-batiment-electrique.pdf