Production d’ « eau chaude » et d’ « eau glacée »

Dans ce document, nous allons vous présenter une centrale de traitement d’air installée à l’IUT de LONGWY. Elle est constituée d’un conduit d’air neuf avec prise d’air en toiture, d’un conduit d’air repris, d’un caisson de mélange, des filtres, d’un ventilateur, de deux batteries chaudes, d’une batterie froide, d’un humidificateur à injection de vapeur et d’un caisson de soufflage.

Cet équipement sera alimenté en « eau chaude » et en « eau glacée » par une chaudière gaz et un groupe froid à absorption à gaz de marque CLIMGAZ, tous deux situés à l’extérieur dans un enclos grillagé. L’ensemble sera piloté par une GTC (Gestion Technique Centralisée) de marque SAUTER.

Le groupe froid à absorption CLIMGAZ ainsi que la chaudière gaz sont accolés et ne forment qu’un seul bloc. Étant situés à l’extérieur, les deux circuits « eau glacée » et « eau chaude » sont remplis avec de l’eau glycolée afin d’être protégés du gel jusqu’à une température extérieure de – 20°C.

Deux échangeurs à plaques permettent ensuite de transférer la chaleur et le froid à deux circuits composés d’eau pure, internes au bâtiment, et qui iront alimenter les batteries chaudes et la batterie froide de la CTA.

En cas de défaillance du groupe froid à absorption CLIMGAZ, un autre groupe froid à compression de marque HIYASU (plus classique) est situé dans ce même local et permet de suppléer pour l’alimentation en « eau glacée ».

En cas de permutation et de changement de groupe froid, il faut veiller à fermer les vannes d’arrivée et de retour d’ « eau glacée » du groupe CLIMGAZ et d’ouvrir les vannes de communication avec la machine HIYASU.

L’ensemble de la production d’ « eau chaude » et d’ « eau glacée », le schéma de principe et les valeurs des températures relevées sur les circuits, est consultable sur l’écran de l’ordinateur sur lequel est installée la GTC, comme le montre la figure suivante :

La Centrale de Traitement d’Air

Cette C.T.A. de marque GEA HAPPEL comporte :

  • Un caisson d’air neuf avec prise d’air extérieur à travers de la toiture du bâtiment ;
  • Un caisson d’air repris avec grille de reprise ;
  • Un caisson de mélange équipé de registres sur l’air neuf et l’air repris, permettant de faire varier les proportions entre le débit d’air neuf et le débit d’air repris ;
  • Des filtres à poches ;
  • Une première batterie chaude (dite primaire), que l’on peut voir sur la photo ci-dessus ;
  • Une batterie froide équipée d’un séparateur de goutelettes ;
  • Une deuxième batterie chaude (dite secondaire) ;
  • Un ventilateur de soufflage ;
  • Un humidificateur à injection de vapeur de marque CONDAIR modèle CP2 ;
  • Un caisson de soufflage muni d’une grille ;
  • De diverses sondes de température, d’humidité, de vitesse d’air, de débits d’ « eau chaude » et d’ « eau glacée », d’indicateurs de pourcentages d’ouverture des vannes, d’ouverture des registres d’air et de puissance de l’humidificateur ainsi qu’une sonde de qualité d’air (teneur en CO2).

La GTC

La GTC (Gestion Technique Centralisée) est assurée par un progiciel informatique servant à gérer l’ensemble de l’installation dans le but de chauffer ou de rafraîchir un bâtiment en fonction des besoins de celui-ci et des conditions extérieures.

Toutes les sondes placées sur l’installation (génération d’ « eau chaude » et d’ « eau glacée », distribution, CTA et réseaux d’air) sont raccordées à une interface située dans l’armoire électrique. Cette interface communique avec le progiciel NOVA 32 de chez SAUTER installé sur l’ordinateur.

De même, une autre interface met en communication ce progiciel avec l’ensemble des contacteurs et des commandes de tous les actionneurs (pompes, ventilateur, registres d’air, vannes 3 voies et humidificateur) situés dans cette même armoire électrique.

Les schémas

Avec Schemaplic, nous avons réalisé 2 schémas :

  • le schéma thermique / frigorifique utilisant les composants les composants de la bibliothèque Thermique. Ce schéma se répartit sur 2 folios : un premier folio appelé « Chaufferie » sur lequel on trouve les générateurs de chaud et de froid ainsi que les échangeurs à plaque et le deuxième folio appelé « CTA » où se trouvent la CTA proprement dite avec les ventilateurs, les récepteurs thermiques, les sondes de température et les électrovannes.
  • le schéma électrique réparti sur 14 folios : Alimentation, Puissance, Humidificateur, Commande, EYL 225 F001 (unité de gestion locale qui pilote l’ensemble de l’installation et des autres modules), EYY 174 F101 n°1, EYY 174 F101 n°2 (module d’entrées/sorties déportées à 16 entrées numériques), EYY 164 F202 n°3 (module de terrain à 4 sorties numériques), EYY 165 F202 n°5 (module de terrain à 2 sorties numériques de type 0-I-II), EYY 170 F202 n°6, EYY 170 F202 n°7 (module de terrain à 4 sorties analogiques tension ou courant), EYR 203 F001 (régulateur universel de 18E / 10 S numériques et analogiques) et Sondes (contenant un certain nombre de sondes de température et d’hygrométrie).

Ce schéma n’est pas simulable car il comporte de nombreuses boîtes noires et des composants personnalisés comme l’unité de gestion locale (entre autre) qui comporte 72 broches.

Par contre, le schéma étant réparti sur de nombreux folios avec de nombreux renvois et borniers est intéressant pour des exercices de lecture de schéma et pourra être utilisé avec profit dans les sections de BTS électrotechnique et maintenance. Le schéma thermique pourra lui être étudié dans les sections de BTS FEE et les IUT ayant des filières de Génie Thermique.

Pour télécharger les schémas cliquez ici.

Nous remercions l’IUT de LONGWY pour son initiative et la fourniture des documents nous ayant permis de réaliser les schémas. Le schéma étant assez complexe nous ne sommes pas à l’abri d’une coquille, n’hésitez pas à nous indiquer toute remarque sur ce schéma via notre page Facebook Schémaplic