Équilibrage du débit d'air des conduits

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L'une des exigences les plus importantes pour la conception d'un système de conduits est la possibilité et la simplicité d'équilibrage du débit d'air. La pression du système est équilibrée au point où la génération de pression du ventilateur est égale à la somme des pertes de charge à travers chaque section d'une branche. Ceci est vrai pour chaque branche du système.

Un système de conduits typique

Une autre interprétation de l'équilibrage du débit d'air est que les pertes de charge doivent être équilibrées à chaque jonction. Si la somme des pertes de charge dans une branche n'est pas égale à la pression du ventilateur, le système de conduits redistribuera automatiquement l'air, ce qui entraînera des débits d'air différents de ceux prévus.

Concevoir un système de conduits signifie dimensionner les conduits et sélectionner les raccords et les ventilateurs. Le dimensionnement des conduits n'est pas la même chose que les calculs de perte de pression, bien que les deux soient souvent confondus. L'équilibrage des systèmes d'air peut être réalisé de diverses manières.

La méthode la plus courante pour réaliser l'équilibrage des conduits est la méthode proportionnelle (Fig. 1). Chaque diffuseur est ajusté pour fournir le bon pourcentage du volume d'air total dans les conduits. L'équilibrage s'effectue pas à pas en fonction du fait que le fonctionnement de chaque diffuseur est dépendant du précédent. L'équilibrage est effectué sur la base du rapport entre le débit d'air mesuré et le débit d'air conçu. La plupart des conduits d'alimentation et d'évacuation peuvent être ajustés selon la méthode proportionnelle.

Figure 1 -Principe d'équilibrage des conduits basé sur la méthode proportionnelle

Le processus de la méthode proportionnelle suit plusieurs étapes. Équilibrez les conduits dans l'ordre fixe suivant :

  • Assurez-vous que tous les clapets VCD, VAV et coupe-feu sont en position complètement ouverte ;
  • Ajustez chaque registre de diffuseur proportionnellement au même rapport dans un conduit de dérivation ;
  • Ajustez chaque registre VCD de conduit de dérivation dans chaque conduit principal de sorte que chaque conduit de dérivation ait la même proportion de débit d'air ;
  • Réglez chaque registre VCD du conduit principal du système ;
  • Après cela, chaque diffuseur a le même rapport ;
  • Réglez la vitesse du ventilateur (ou le débit d'air en fermant le registre VCD principal après l'unité AHU) dans l'unité de traitement d'air :
  • Chaque diffuseur a le bon débit d'air.

Commencez l'équilibrage dans le conduit principal/d'embranchement qui présente le rapport le plus élevé entre le débit d'air mesuré et le débit d'air prévu. Si le rapport est supérieur à 1:3 dans le conduit principal, réglez le registre pour obtenir un rapport de 1:3, mais ouvrez-le avant de régler le conduit principal.

L'équilibrage des conduits de chaque branche de conduit (Fig. 2) s'effectue selon les étapes suivantes :

Figure 2 -Commencer l'équilibrage des diffuseurs en précisant la référence (R) et l'indice (I) des registres. Le registre le plus éloigné (en aval) devient un registre de référence (appelé R). Le point de départ de l'équilibrage est le registre qui a le quotient le plus bas, c'est-à-dire le rapport entre le débit d'air mesuré et le débit d'air prévu, appelé diffuseur d'indice (I).
  • Mesurer le débit d'air dans chaque diffuseur et calculer les ratios ; (Fig. 3 et 4);
  • Sélectionnez les registres de référence (dernier registre VCD de la branche) et d'index (rapport le plus bas) ;
  • Réglez le registre de référence de sorte que le rapport soit le même dans le registre de référence et le registre d'index (le registre d'index reste complètement ouvert) ;
  • Répétez la même chose avec le deuxième, le troisième, etc. amortisseur au rapport le plus bas ;
  • Marquez les positions des registres et verrouillez-les ;
  • L'équilibrage de chaque branche est terminé une fois que tous les ratios sont égaux.
Figure 3 - Formule du tube de Pitot
Figure 3 -Comme le flux d'air est turbulent à l'intérieur du conduit, il existe une variation de la vitesse sur la surface frontale d'un conduit. C'est pourquoi la moyenne de plusieurs lectures de mesure de vitesse donne un résultat plus précis. La mesure du débit d'air peut être effectuée à l'aide d'un anémomètre à fil chaud (mesure de vitesse) ou d'un tube de Pitot (mesure de pression). Les vitesses de conduit typiques sont de 1 à 15 m/s (la résolution de l'instrument est généralement de 0,1 m/s). Les lectures du tube de Pitot avec les mêmes vitesses sont de 2 à 50 Pa (la résolution de l'instrument est généralement de 1 Pa). Par conséquent, la précision de la mesure du tube de Pitot est plus faible avec de faibles vitesses.
Figure 4

La hotte Velocity est un moyen fiable de mesurer les débits d'air dans les diffuseurs carrés.

Ajuster chaque registre de branche à l'aide du même Enfin, le débit d'air en CTA doit être ajusté : principe des registres de référence et d'index. (Fig. 5 et 6) Partez du conduit avec le rapport le plus faible et ajustez le registre de référence pour que le rapport devienne le même. Par la suite, ne réglez pas les registres du diffuseur. Continuez à équilibrer dans le registre du conduit de dérivation qui a le deuxième rapport le plus bas.

Figure 5

Les registres de conduit de dérivation sont équilibrés sur la base du même principe en partant du registre de rapport le plus bas et en équilibrant le registre de référence par rapport à celui-ci. Et puis répéter la même chose avec l'amortisseur ayant le deuxième rapport le plus bas.

Figure 6

Les registres des conduits principaux sont à nouveau équilibrés selon le même principe. Les rapports sont spécifiés et les amortisseurs de référence et d'index sont sélectionnés. Dans ce cas c'est le même amortisseur. Ce registre A reste en position complètement ouverte. Sélectionnez ensuite le registre avec le deuxième rapport le plus bas (registre B) et fermez-le jusqu'à ce que les rapports soient les mêmes avec le registre de référence. Réglez le registre C en conséquence.

Enfin, le débit d'air en CTA doit être ajusté :

  • Ajustez le débit d'air total dans l'unité de traitement d'air à la valeur conçue ;
  • Après cela, le rapport entre le débit d'air mesuré et le débit d'air conçu doit être de 1,0 dans tous les diffuseurs, conduits secondaires et conduits principaux ;
  • Tenez compte des aspects suivants :
  • Avant de régler le débit d'air total, le bâtiment doit être en mode de fonctionnement normal (dans les conditions de conception) ;
  • Enregistrer les conditions climatiques ambiantes ;
  • Mesurer le débit d'air après AHU. Si cela ne peut pas être fait de manière fiable, mesurez le débit d'air dans chaque conduit principal ;
  • Ajustez le débit d'air avec le registre principal en AHU ou en ajustant la vitesse du ventilateur (recommandé);
  • Enregistrez l'ampérage et la tension du ventilateur ainsi que la vitesse de rotation du ventilateur ;
  • Mesurez et enregistrez le débit d'air de chaque diffuseur et comparez-le au débit d'air conçu. Toutes les lectures doivent être comprises entre 90 et 110 % ;
  • Joignez les tableaux de mesure et de rapport de débit d'air avant et après l'équilibrage dans les documents de mise en service.
GUIDE DE MISE EN SERVICE CVC - Maija Virta (M.Sc.Eng)

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