Guide Utilisateur DesingBuilder - CVC Simple Et Compact

5/16/2018 Guide Utilisateur DesingBuilder - CVC Simple Et Compact - slidepdf.com

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Guide Utilisateur CETTEG

Fiche : Système CVC mode Simple et Compact V1.2 et +

GU – CVC Simple et Compact 1/5

Présentation

Deux modes de simulations sont offerts dans DesignBuilder, le mode Simple et le mode

Compact. Chacun poursuit des objectifs différents.

Le mode Simple n’a pas pour vocation de modéliser un système complet de production, ilutilise :

o soit le principe de « l’achat » d’air (Purchased Air dans EnergyPlus) pour du convectif(chauffage ou refroidissement)

o soit de l’émission de chaleur rayonnante (High Temp Radiant System dansEnergyPlus) pour du chauffage basé sur ce principe

Le mode Simple permet deux types de simulation :1. Estimation du besoin en chaleur/froid pour des systèmes convectifs sans précision

plus poussée de l’installation CVC2. Estimation de système rayonnant : plancher chauffant, panneau radiant…

Le mode Compact correspond à la définition EnergyPlus d’un système completcomprenant ou plutôt pouvant comprendre les éléments suivants :

1. Système unitaire autonome (ex : split, split réversible)

2. OU système complet :

o Chaudière pour la production d’eau chaude

o Groupe froid pour l’eau glacée

o Tour de refroidissement, aéroréfrigérant sec

o Centrale de traitement d’air à volume d’air neuf fixe ou variable, avecpossibilité d’utilisation d’un récupérateur d’énergie, de free cooling

o Unités terminales pour chaque zone (ex : ventilo convecteurs, registre avecbatterie chaude, résistance électrique)

Ce mode ne permet donc pas la simulation d’autre type d’installation, par contre il est trèsadapté pour des bureaux ou bâtiments tertiaires reposant sur cette architecture technique.De nombreux paramètres apparaissent à l’écran pour configurer le mode de fonctionnementdes installations.

Pour la version 2, DesignBuilder prévoit un mode Détaillé qui permettra d’exploiter leséquipements d’EnergyPlus de façon libre, de spécifier leur mode de fonctionnement, etc.






Mode Simple

Ce type de simulation est particulièrement adapté au calcul de besoins d’un bâtiment,

d’estimation de différentes options de conception (vitrage, isolation, orientation…).

Lorsque vous choisissez une simulation à partir de système convectif, DesignBuilder emploila technique dite de « l’achat d’air » d’EnergyPlus.

« Acheter de l’air » signifie que l’on peut injecter dans la zone un volume d’air quelconque àune température quelconque (-99°C à +99°C) pour sub venir au besoin en chaleur oufraîcheur du lieu.

En mode rayonnant, vous pouvez choisir la fraction convective/radiante du système ainsique « l’éclairement » de la zone par le système :

1. vers le sol,

4% du rayonnement atteint directement les personnes, 96% atteint le sol 2. vers les murs,

4% du rayonnement atteint directement les personnes, le reste est réparti au prorata des murs de la zone

3. uniforme,4% du rayonnement atteint directement les personnes, le reste est réparti au prorata de toutes les surfaces formant la zone (sol, murs, plafond ou toit)

Pour des simulations à partir d’équipements radiants, il est préférable de choisir uneconsigne de température opérative qui reflètera mieux l’impact du chauffage rayonnant.

Dans tous les cas, le calcul d’énergie est ensuite effectué à l’aide du COP saisi dans l’ongletCVC sur la base des besoins calculés lors de la simulation.

Inconvénient connu :o il n’est pas possible d’utiliser l’achat d’air et le calcul de ventilation naturelle,

DesignBuilder vous avertira de cette incompatibilité si vous changez les options demodélisation dans ce sens (au niveau de la fenêtre de paramétrage Options dumodèle).

Mode Compact

Ce type de simulation offre plus de moyen de contrôle du système CVC bien que demeurantdans la limite des équipements suivants :

1. Système unitaire autonome (ex : split, split réversible) OU

2. Chaudière pour la production d’eau chaude

3. Groupe froid pour l’eau glacée

4. Tour de refroidissement, aéroréfrigérant sec

5. Centrale de traitement d’air à volume d’air neuf fixe ou variable, avecpossibilité d’utilisation d’un récupérateur d’énergie, de free cooling

6. Unités terminales pour chaque zone (ex : ventilo convecteurs, registre avec

batterie chaude, résistance électrique)






La présence de ces équipements dépend en premier lieu de la prédéfinition choisie puis devos choix dans l’onglet CVC. Par exemple, décochez la case ‘Chauffé’ pour que lachaudière, la boucle d’eau chaude et les batteries chaudes des centrales de traitement d’air(ou équivalent) soient omises par EnergyPlus.

Lorsque que vous choisissez un système Unitaire Multizone ou VAV, plusieurs paramètresde Chauffage et de Climatisation vous sont offerts pour configurer votre système :

Chauffage Climatisation

Préchauffage de l’air extérieur Température de consigne depréchauffage avant que l’air n’atteigne labatterie chaude

Batterie chaude de CTA Température de consigne de l’air pulsépar la CTA dans le bâtiment

Batterie de réchauffage Pour les unités locales de chaque zone, latempérature de consigne étant celle définiedans l’onglet Activité

Type de condenseur refroidi par air implique des dry coolers, refroidi par eau : une tour à eau, évaporatif : un dry cooler avecprérefroidissement de l’air (usuellementdénommé dry cooler adiabatique)

la température de consigne de batteriefroide indique à quelle température l’air estinjecté par la CTA dans le bâtiment

Unitaire Zone unique ou Multizone, VAV ?

DesignBuilder permet la modélisation de trois configurations de système pour le modeCompact (ces configurations n‘ont pas de sens en mode Simple puisqu’il utilise le principede « l’achat d’air »).

Unitaire zone uniqueReprésente tous les systèmes sans conduite aéraulique ni boucles d’eau. Il est dédié à uneseule zone tant en terme de puissance délivrée que de contrôle thermostatique.

L’air neuf est fixe et traité directement par chaque unité de la zone. Il n’est pas possible dedistinguer une distribution d’air indépendante dans cette configuration.

Unitaire multizone

Correspond d’un point de vue strict à une architecture type CTA, distribution d’air par gainedans les zones, production de chaleur et de froid centralisée (batteries dans la centrale).

Mais ce type de modélisation se focalise surtout sur l’apport de chaleur ou de froid dans leszones plutôt qu’au détail du fonctionnement des différentes parties du système CVC (pas denotion de perte thermique dans le réseau, fuite d’air, etc).

Il est donc possible (au COP près) de modéliser tout système convectif. Les systèmesrayonnants devant utiliser le mode Simple.

Le volume d’air neuf est fixe pour ce mode et traité par la centrale de traitement d’air.

Un seul thermostat gère l’ensemble du système, il doit être placé à l’aide de la case à cocherqui apparaît dans l’onglet CVC de chaque zone.






Etant donné que l’apport de chaleur est ici un mode convectif ce type de simulation permetaussi d’approcher.

VAV (Volume d’Air Variable)Le modèle reprend celui de la configuration Unitaire multizone en y ajoutant de nombreuxparamètres :

o Le volume d’air neuf peut varier selon les besoins thermiques des zoneso Des unités locales de réchauffage peuvent être disposées pour un traitement de l’air

spécifique des zoneso Les températures de distribution d’air en sortie de la centrale sont paramétrableso Deux plannings indépendants permettent de gérer d’un coté le chauffage en central,

de l’autre le réchauffage par les unités locales

Remarque :

Un système VAV dont le minimum d’air requis est fixé à 1 (dans CVC – VentilationMécanique) agit comme un système à volume constant sauf que vous bénéficiez de tous lesparamètres de gestion de votre installation.

Ventilation externe dans les résultats de simulation

Les données présentées dans en résultat de simulation dépendent du mode CVC choisi etde naturellement de la prédéfinition CVC choisi (un split ne produira pas les mêmes donnéesqu’une CTA avec groupe froid et chaudière).

En particulier, la ventilation est traitée différemment selon le système modélisé. Les listessuivantes clarifient les termes sous lesquelles sont affichées les données liées à laventilation.

En mode Simple (rappel : pas de ventilation naturelle calculée possible) :

o Infiltration externe : entrée d’air au travers des fissures et trous placés sur unesurface de la construction

o Ventilation naturelle externe : entrée d’air tel que spécifiée en vol/h dans l’ongletCVC

o Ventilation mécanique : entrée d’air au travers du système de ventilation

En mode Compact :o Chaleur sensible zone/syst ou Refroid sensible zone/syst : indiquent la quantité

de chaleur et de froid apportée dans la zone par le système que se soit par l’apportd’air neuf ou par l’installation CVC elle-même.En particulier, en hiver l’air froid introduit sera comptabilisé en Refroid sensible et enété l’air chaud est comptabilisé en Chaleur sensible.

o Air extérieur : entrée d’air due aux fenêtres, portes, trous, aérations et fissureslorsque l’option de Ventilation naturelle est positionnée à ‘Calculé’ dans les options demodélisation

o Ventilation nat. interne : entrée d’air depuis les zones adjacentes au travers desfenêtres, portes, trous, aérations et fissures qui relient les zones. Apparaît lorsquel’option de Ventilation naturelle est positionnée à ‘Calculé’






En ventilation naturelle calculée uniquement :

o Ventilation naturelle externe + Infiltration : taux d’entrée d’air depuis portes,fenêtres, fissures, trous, infiltrations… exprimé en vol/h

En ventilation naturelle planifiée uniquement :

o Infiltration externe : entrée d’air au travers des fissures et trous placés sur unesurface de la construction

o Ventilation naturelle externe : entrée d’air tel que spécifiée en vol/h dans l’ongletCVC

Rappel important :

o Batterie froide (sensible+latent) : fournit l’énergie transmise par la production defroid (groupe, thermopompe…) à la batterie froide de la centrale d’air ou à l’unité

locale de ventilation. Cette énergie n’est donc pas un apport frigorifique direct pour lazone (sauf si le système est uniquement dédié à cette zone).

o Energie de réchauffage : fournit l’énergie transmise par la production de chaleur(chaudière, thermopompe…) à la batterie chaude de la centrale d’air ou à l’unitélocale de ventilation. Cette énergie n’est donc pas un apport frigorifique pour la zone(sauf si le système est uniquement dédié à cette zone).

Documents

Guide Utilisateur DesingBuilder - CVC Simple Et Compact