Ventilation naturelle et récupération de chaleur
Modérateurs : Stephane_T, Ludovic_B, Jean-Louis, Régis, Renaud
Ventilation naturelle et récupération de chaleur
Bonjour à tous,
Je souhaiterais implémenter sur le calcul STD de la ventilation naturelle avec récupération de chaleur. Le principe serait de placer des entrées d'air en façade, puis d'y mettre un échangeur à plaque sur l'air repris, en facilitant le tirage thermique à l'aide d'une tour d'extraction. L'air circulerait alors en plénum ou gaines.
Le schéma suivant est peut être plus explicite : Savez vous s'il est possible de réaliser un tel système sur pléiades ?
Je vous remercie d'avance pour vos réponses.
Julop.
Je souhaiterais implémenter sur le calcul STD de la ventilation naturelle avec récupération de chaleur. Le principe serait de placer des entrées d'air en façade, puis d'y mettre un échangeur à plaque sur l'air repris, en facilitant le tirage thermique à l'aide d'une tour d'extraction. L'air circulerait alors en plénum ou gaines.
Le schéma suivant est peut être plus explicite : Savez vous s'il est possible de réaliser un tel système sur pléiades ?
Je vous remercie d'avance pour vos réponses.
Julop.
Re: Ventilation naturelle et récupération de chaleur
J'ai tenté, tout d'abord, de constituer ce système sur pléiades, sans l'ajout de récupération de chaleur.
J'ai donc ajouté, dans l'onglet ventilation, des aérations sur les façades sud de mon bâtiment, puis des aérations entre mes salles chauffées et les circulations (façade nord). J'ai placé mes conduit extérieur dans ces circulations pour extraire l'air. J'obtiens des débits particulièrement haut (plus de 2000 m3/h) en entrée et en extraction.
Est-ce la bonne manière de procéder ? J'ai pris une capture de mon plan, en surlignant les entrées d'air.
J'ai donc ajouté, dans l'onglet ventilation, des aérations sur les façades sud de mon bâtiment, puis des aérations entre mes salles chauffées et les circulations (façade nord). J'ai placé mes conduit extérieur dans ces circulations pour extraire l'air. J'obtiens des débits particulièrement haut (plus de 2000 m3/h) en entrée et en extraction.
Est-ce la bonne manière de procéder ? J'ai pris une capture de mon plan, en surlignant les entrées d'air.
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Re: Ventilation naturelle et récupération de chaleur
Bonjour,
Peut-être est-il possible de saisir une double-flux avec une puissance de ventilateur de soufflage de 0 W ? Il vous faudrait alors connaitre le rendement.
Bon courage.
Peut-être est-il possible de saisir une double-flux avec une puissance de ventilateur de soufflage de 0 W ? Il vous faudrait alors connaitre le rendement.
Bon courage.
SOGETI INGENIERIE - ROUEN
http://www.sogeti-ingenierie.fr/
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Re: Ventilation naturelle et récupération de chaleur
Bonjour,ThibautSOGETI a écrit : ↑14 avr. 2021 13:11 Bonjour,
Peut-être est-il possible de saisir une double-flux avec une puissance de ventilateur de soufflage de 0 W ? Il vous faudrait alors connaitre le rendement.
Bon courage.
Merci pour votre réponse. Je vais voir si c'est possible. Mon rendement de récupération est d'environ 50%.
Bonne journée
- Stephane_T
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Re: Ventilation naturelle et récupération de chaleur
Bonjour,
Avec la ventilation détaillée (calcul aéraulique) ce n'est pas possible, car les échangeurs sont nécessairement inclus dans une CTA, donc associés à la ventilation mécanique.
Avec la ventilation simplifiée, c'est possible car les échangeurs sont définis zone par zone, mais vous devrez indiquez les débits de ventilation puisque le logiciel ne les calculera pas.
Cordialement
Stéphane Thiers
Ingénieur R&D
Tel. support : +33 (0)4 67 18 62 20
courriel : support@izuba.fr
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Re: Ventilation naturelle et récupération de chaleur
Bonjour Stephane.
Je vous remercie pour votre réponse.
Je comprends mieux.
Ce qu'il faudrait peut être faire dans ce cas :
Procéder à un pré calcul "manuel", afin de déterminer, en fonction des données climatiques (température ext et vitesse/direction du vent), les débits assurés (soufflage et extraction) avec un échangeur donné (de rendement 50% par exemple). On a donc différentes valeurs de débits entrants et sortants, en fonction du temps. Cet air étant préchauffé par un échangeur, on peut, sur pléiades, affecter des bouches d'entrée d'air, en renseignant le débit (pré calculé) et en y intégrant un scénario de température, afin de rendre compte de la récupération de chaleur (l'air neuf est réchauffé par l'air repris).
Bonne fin de journée.
Cordialement.
Je vous remercie pour votre réponse.
Je comprends mieux.
Ce qu'il faudrait peut être faire dans ce cas :
Procéder à un pré calcul "manuel", afin de déterminer, en fonction des données climatiques (température ext et vitesse/direction du vent), les débits assurés (soufflage et extraction) avec un échangeur donné (de rendement 50% par exemple). On a donc différentes valeurs de débits entrants et sortants, en fonction du temps. Cet air étant préchauffé par un échangeur, on peut, sur pléiades, affecter des bouches d'entrée d'air, en renseignant le débit (pré calculé) et en y intégrant un scénario de température, afin de rendre compte de la récupération de chaleur (l'air neuf est réchauffé par l'air repris).
Bonne fin de journée.
Cordialement.
- Stephane_T
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Re: Ventilation naturelle et récupération de chaleur
Votre proposition est envisageable mais dans ce cas, la perte de charge dans l'échangeur doit aussi être modélisée, par exemple en réduisant le module de l'entrée d'air.
De plus dans votre deuxième étape où vous imposez les débits, supposés connus, je ne vois pas bien l'intérêt d'imposer aussi la température entrante. Est-ce pour vous assurer que chaque échangeur est autonome ?
De plus dans votre deuxième étape où vous imposez les débits, supposés connus, je ne vois pas bien l'intérêt d'imposer aussi la température entrante. Est-ce pour vous assurer que chaque échangeur est autonome ?
Stéphane Thiers
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Re: Ventilation naturelle et récupération de chaleur
Bonjour,
Ce que je veux faire est donc de poser une ventilation, comme si l'air neuf était de l'air extérieur, mais pas à la température extérieure, plutôt à la température réchauffée par l'échangeur. Donc finalement j'aurai des débits, comme si il y avait présence d'un échangeur à plaque sur l'air repris et l'air neuf, et avec une température de soufflage comme s'il y avait présence d'un échangeur.
Je n'utilise pas le rendement échangeur de pléiades car il ne peut simuler la perte de tirage thermique en ventilation naturelle, sachant que je rentre un système mécanique. Ou alors je me trompe ?
Je ne sais pas si j'ai été assez clair, je m'en excuse.
En tout cas merci pour vos réponses.
Effectivement.Stephane_T a écrit : ↑19 avr. 2021 17:13 Votre proposition est envisageable mais dans ce cas, la perte de charge dans l'échangeur doit aussi être modélisée, par exemple en réduisant le module de l'entrée d'air.
En fait les débits que je connaitrai/calculerai sont les débits assurés AVEC récupération de chaleur. Cette récupération, en ventilation naturelle, diminue l'effet de tirage thermique, sachant que l'air repris est refroidi (donc l'effet "air chaud monte" est diminué --> donc mon extraction/tirage par cheminée est affaibli). Donc les débits avec et sans récupération sont différents.Stephane_T a écrit : ↑19 avr. 2021 17:13 De plus dans votre deuxième étape où vous imposez les débits, supposés connus, je ne vois pas bien l'intérêt d'imposer aussi la température entrante. Est-ce pour vous assurer que chaque échangeur est autonome ?
Ce que je veux faire est donc de poser une ventilation, comme si l'air neuf était de l'air extérieur, mais pas à la température extérieure, plutôt à la température réchauffée par l'échangeur. Donc finalement j'aurai des débits, comme si il y avait présence d'un échangeur à plaque sur l'air repris et l'air neuf, et avec une température de soufflage comme s'il y avait présence d'un échangeur.
Je n'utilise pas le rendement échangeur de pléiades car il ne peut simuler la perte de tirage thermique en ventilation naturelle, sachant que je rentre un système mécanique. Ou alors je me trompe ?
Je ne sais pas si j'ai été assez clair, je m'en excuse.
En tout cas merci pour vos réponses.
- Stephane_T
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Re: Ventilation naturelle et récupération de chaleur
Si je comprends bien :
- dans un premier temps, vous modélisez une ventilation naturelle avec une entrée d'air à débit réduit et en imposant la température de consigne de la zone à la température de l'air extrait préchauffé par l'échangeur pour obtenir les débits par tirage thermique,
- puis dans un deuxième temps vous imposez le débit et la température de l'air soufflé, à partir du débit obtenu précédemment, et la température calculée à partir de la température extérieure, de la température de consigne de chauffage et de l'efficacité de l'échangeur.
Stéphane Thiers
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Re: Ventilation naturelle et récupération de chaleur
Oui pour la deuxième étape c'est bien ça.
La première étape se réalise sur excel avec plusieurs données d'entrée, dont les données climatiques (température extérieure, vitesse et direction du vent), hauteur de l'entrée et la sortie d'air, section de l'entrée et de la sortie d'air, coefficient de décharge de l'entrée et la sortie d'air, hauteur de la sortie d'air (hauteur de la cheminée/conduit d'extraction), efficacité de l'échangeur, consigne de température intérieure (19°C par ex), coefficients de pression au vent. Ces données me permettent alors, grâce à certaines équations, d'obtenir un débit, heure par heure, entrant et sortant.
Débits que je vais utiliser pour passer à l'étape suivante pour modéliser le système sur pléiades.
La première étape se réalise sur excel avec plusieurs données d'entrée, dont les données climatiques (température extérieure, vitesse et direction du vent), hauteur de l'entrée et la sortie d'air, section de l'entrée et de la sortie d'air, coefficient de décharge de l'entrée et la sortie d'air, hauteur de la sortie d'air (hauteur de la cheminée/conduit d'extraction), efficacité de l'échangeur, consigne de température intérieure (19°C par ex), coefficients de pression au vent. Ces données me permettent alors, grâce à certaines équations, d'obtenir un débit, heure par heure, entrant et sortant.
Débits que je vais utiliser pour passer à l'étape suivante pour modéliser le système sur pléiades.
- Stephane_T
- Administrateur
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- Inscription : 28 janv. 2013 09:27
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Re: Ventilation naturelle et récupération de chaleur
OK. Bonne expérimentation à vous !
Stéphane Thiers
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Re: Ventilation naturelle et récupération de chaleur
Merci beaucoup pour vos réponses et votre aide !
Bon après midi.
Bien cordialement.
Julop.
- olivir
- Mythique
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Re: Ventilation naturelle et récupération de chaleur
Il faudra nous raconter ça, Julop !
Olivier Martinez ⋅ enerco.free.fr
Ingénieur Conseil Indépendant
Ex-formateur partenaire d'Izuba Énergies
Membre du Réseau Aquitain de la Construction Paille et sociétaire ielo
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Re: Ventilation naturelle et récupération de chaleur
Bonjour,
Je reviens vers vous tous.
J'ai commencé à réaliser un début d'expérimentation (assez - voire très - simplifiée).
Voici ma méthode :
1. Réaliser un « pré dimensionnement », grâce à mon fichier Excel sur la ventilation naturelle afin de :
o Faire un premier calcul de PdC : obtention des Coefficients de décharge Cd (utiles pour les équations de débits)
o Avec l’Excel : trouver la valeur de tirage nécessaire pour avoir le débit souhaité pendant la période de chauffe en fonction des données climatiques
o Avec les débits heure par heure : en faire une moyenne OU BIEN relever, sur la semaine la plus défavorable (toujours en période de chauffe), les débits assurés jour par jour afin de créer un scénario des débits plus détaillé. Dans mon cas, j'ai fixé plus tard sur pléiades un débit de 800 m3/h par salle de classe.
o Avec les températures extérieures et le rendement de l’échangeur, on trouve les températures de soufflage : en faire une moyenne OU BIEN relever sur la semaine la plus froide, les températures jour par jour afin d’avoir un scénario de température plus détaillé.. Dans mon cas j'ai fixé plus tard dans pléiades une température constantes de soufflage de 12 °C. (échangeur considéré à 50% d'efficacité)
o Finalement, on obtient une moyenne des débits en période de chauffe (ou alors, un scénario plus détaillé) ainsi qu’une moyenne des températures après pré chauffage dans l’échangeur (ou alors un scénario plus détaillé).
2. Intégrer une ventilation mécanique dans pléiades avec les mêmes caractéristiques de notre ventilation naturelle
o Ajouter des bouches de soufflage dans les salles de classe somme s’il y avait une ventilation mécanique.
o On ajuste le rendement de récupération à 0%
o Pour le débit : mettre un débit constant égal à la moyenne calculée en pré dimensionnement.
o Pour la température d’entrée d’air : ne pas considérer un air extérieur (donc à la température extérieure) mais considérer un air neuf à une température constante calculée précédemment (donc comme si l’air était préchauffé par un échangeur en entrée).
Finalement, pléiades reçoit comme information : une ventilation mécanique avec un débit correspondant au débit comme s’il y avait de la ventilation naturelle (grâce aux équations qui régissent la ventilation naturelle, donc les différences de pressions liées au différences de densité et au vent), avec un rendement d’échangeur double flux de 0%, et un air en entrée à la température préchauffée comme s’il y avait un échangeur de rendement 50% par exemple.
Ainsi, le logiciel prend en compte cet apport d’air neuf/renouvellement d’air, mais surtout l’apport en calorie d’un air préchauffé, à l’ambiance intérieure.
On peut alors comparer l’apport en confort d’un tel système par rapport à d’autres systèmes (mécanique par exemple, ou avec simple ouverture des fenêtres, etc…).
Je suis, en ce moment, sur un projet concernant une école maternelle, donc j’ai comparé dans les graphiques ci-dessous, les températures dans les salles de classe du RDC, pour la semaine la plus froide et pour le mois de janvier, entre un cas avec la ventilation naturelle avec récupération d’énergie (intégré en suivant les étapes ci-dessus) et avec un cas, à la manière de l’existant, en utilisant simplement un scénario d’ouverture des fenêtres.
J’ai laissé « dériver » la température, c’est-à-dire que je n’ai pas assigné de consigne de température pour faire ces simulations, afin de voir les apports réels de confort avec le système de VNRC.
C'est pour l'instant assez simplifié, mais pensez vous qu'il puisse s'agir d'une méthode qui pourrait fonctionner ?
Je reviens vers vous tous.
J'ai commencé à réaliser un début d'expérimentation (assez - voire très - simplifiée).
Voici ma méthode :
1. Réaliser un « pré dimensionnement », grâce à mon fichier Excel sur la ventilation naturelle afin de :
o Faire un premier calcul de PdC : obtention des Coefficients de décharge Cd (utiles pour les équations de débits)
o Avec l’Excel : trouver la valeur de tirage nécessaire pour avoir le débit souhaité pendant la période de chauffe en fonction des données climatiques
o Avec les débits heure par heure : en faire une moyenne OU BIEN relever, sur la semaine la plus défavorable (toujours en période de chauffe), les débits assurés jour par jour afin de créer un scénario des débits plus détaillé. Dans mon cas, j'ai fixé plus tard sur pléiades un débit de 800 m3/h par salle de classe.
o Avec les températures extérieures et le rendement de l’échangeur, on trouve les températures de soufflage : en faire une moyenne OU BIEN relever sur la semaine la plus froide, les températures jour par jour afin d’avoir un scénario de température plus détaillé.. Dans mon cas j'ai fixé plus tard dans pléiades une température constantes de soufflage de 12 °C. (échangeur considéré à 50% d'efficacité)
o Finalement, on obtient une moyenne des débits en période de chauffe (ou alors, un scénario plus détaillé) ainsi qu’une moyenne des températures après pré chauffage dans l’échangeur (ou alors un scénario plus détaillé).
2. Intégrer une ventilation mécanique dans pléiades avec les mêmes caractéristiques de notre ventilation naturelle
o Ajouter des bouches de soufflage dans les salles de classe somme s’il y avait une ventilation mécanique.
o On ajuste le rendement de récupération à 0%
o Pour le débit : mettre un débit constant égal à la moyenne calculée en pré dimensionnement.
o Pour la température d’entrée d’air : ne pas considérer un air extérieur (donc à la température extérieure) mais considérer un air neuf à une température constante calculée précédemment (donc comme si l’air était préchauffé par un échangeur en entrée).
Finalement, pléiades reçoit comme information : une ventilation mécanique avec un débit correspondant au débit comme s’il y avait de la ventilation naturelle (grâce aux équations qui régissent la ventilation naturelle, donc les différences de pressions liées au différences de densité et au vent), avec un rendement d’échangeur double flux de 0%, et un air en entrée à la température préchauffée comme s’il y avait un échangeur de rendement 50% par exemple.
Ainsi, le logiciel prend en compte cet apport d’air neuf/renouvellement d’air, mais surtout l’apport en calorie d’un air préchauffé, à l’ambiance intérieure.
On peut alors comparer l’apport en confort d’un tel système par rapport à d’autres systèmes (mécanique par exemple, ou avec simple ouverture des fenêtres, etc…).
Je suis, en ce moment, sur un projet concernant une école maternelle, donc j’ai comparé dans les graphiques ci-dessous, les températures dans les salles de classe du RDC, pour la semaine la plus froide et pour le mois de janvier, entre un cas avec la ventilation naturelle avec récupération d’énergie (intégré en suivant les étapes ci-dessus) et avec un cas, à la manière de l’existant, en utilisant simplement un scénario d’ouverture des fenêtres.
J’ai laissé « dériver » la température, c’est-à-dire que je n’ai pas assigné de consigne de température pour faire ces simulations, afin de voir les apports réels de confort avec le système de VNRC.
C'est pour l'instant assez simplifié, mais pensez vous qu'il puisse s'agir d'une méthode qui pourrait fonctionner ?
Dernière modification par julop le 23 avr. 2021 14:08, modifié 1 fois.