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GEA Heat Exchangers
Réunion Régionale Aquitaine IHF 2015
Jean-Jacques Cathelineaud - GEA
GEA
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GEA Heat Exchangers2
GEA Santé
Sommaire
� Introduction
� Composition d‘une centrale de traitement d‘air
� Exigences constructives
� L‘enveloppe
� Les ventilateurs
� Les moteurs
� Les filtres
� Les batteries
� Les récupérateurs d‘énergie
� Application pour une salle ISO8
� Comparatif énergétique en fonction du mode de sélection de la CTA
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GEA Heat Exchangers
Rôle de la CTA:
Introduction
3
- EN 1886 (Performances mécaniques des Caissons de traitement d’air)
- EN 13053 (Classification et performances des Caissons de traitement d’air, composants
et sections)
- EN 13799 (Exigences et performances des systèmes de ventilation et de
conditionnement d’air)
- EN 308 (Performance des récupérateurs de chaleur air/air)
- EN 779 et EN 1882 (Performance des filtres)
- Assurer la qualité d’air requise
- Gérer les températures et l’hygrométrie dans certain cas (IRM)
- Assurer les renouvellements d’air hygiénique et les taux de brassage requis
- Maintenir les surpressions et dépressions des locaux
Respect des normes en vigueur:
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GEA Heat Exchangers
Composition d’une CTA
4
Filtration
Récupération d’énergie
ChauffageChauffage
Rafraîchissement/Déshumidification
VentilationVentilation
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GEA Heat Exchangers
Composition
5
Parallèle entre une Centrale de traitement d’air et une voiture
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GEA Heat Exchangers
Enveloppe
6
Etanchéité à l’air
Bonne étanchéité Fuite d’air
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GEA Heat Exchangers
Composition - Enveloppe
7
Etanchéité à l’air
Fuite d’air
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GEA Heat Exchangers
Composition - Enveloppe
• EN 1886 : Etanchéité à l’air de l’enveloppe L1
8
Emboitement conique mâle femelle
Alignement parfait dans les 3 dimensions
Assemblage rapide et fiable
Excellente étanchéité
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GEA Heat Exchangers
Hygiène et sécurité
• EN 1886: Etanchéité à l’air L1
9
Joint hygiène
Fermeture par
serrage progressif
Serrage parfait grâce au système progressif
Au moins deux fermetures par porte
Fixation dans un montant en métal
Etanche
Démontable
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GEA Heat Exchangers
Enveloppe
10
Exemple de CTA : L1
Débit 10 000 m3/h
Taux de fuite pour 700 Pa:
0,2 l/s/m²
Soit 0,72 m3/h par m² de panneau
Surface de panneau: env. 55 m²
De panneau
Soit fuite de 40 m3/h
(0,4% de fuite)
Exemple de CTA : L3
Débit 10 000 m3/h
Taux de fuite pour 700 Pa:
1,90 l/s/m²
Soit 6,84 m3/h par m² de panneau
Surface de panneau: env. 55 m²
De panneau
Soit fuite de 376 m3/h
4% de fuite en CTA seule
Sur 15 ans, 44 millions de m3/h d’air
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Motorisation
11
Performance énergétique du moteur
Moteur Haut rendementMoteur standard
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GEA Heat Exchangers
Motorisation
12
Performance énergétique du bloc moto ventilateur
Rendement ventilateur
Action
Réaction
Entrainement direct
Poulie courroie
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GEA Heat Exchangers
Motorisation
13
Performance énergétique du bloc moto ventilateur
Rendement moteur
Moteur EC
Moteur AC
Classe IE2
Classe IE4
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GEA Heat Exchangers
Motorisation
14
Caisson ventilateur roue libre
Ventilateur Typ ER40C-ZID.DC.1R&162777
Débit m³/h 3400
Pression réf. bar 1.013
Température réf. °C 20
Pression
Totale externe Pa 250
Pertes appareil Pa 252
Totale Pa 528
Ventilateur
Pression statique Pa 502
Vitesse réelle 1/min 1710
Vitesse rotation max. 1/min 2300
SFPv kW/m³/s 0.75
Puissance absorbée kW 0.81
Caisson ventilateur roue libre
Ventilateur Type ER35C-4DN.C7.1R&131399
Débit m³/h 3400
Pression réf. bar 1.013
Température réf. °C 20
Pression
Totale externe Pa 250
Pertes appareil Pa 252
Totale Pa 545
Ventilateur
Pression statique Pa 502
Vitesse réelle 1/min 2055
Vitesse rotation max. 1/min 2345
SFPv kW/m³/s 0.85
Puissance absorbée kW 0.90
Soit 10 % de gain
Performance énergétique du bloc moto ventilateur
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GEA Heat Exchangers
Consommables et pièces d’usure
15
Performance des consommables
Pneu Energie SavertPneu standard
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GEA Heat Exchangers
Consommables et pièces d’usure
16
Performance énergétique des filtres
Pertes de charge Les surfaces filtrantes
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GEA Heat Exchangers
Consommables et pièces d’usure
17
Caisson filtre à poches
Classe de filtration : F7 selon EN 779
Classe F7
Rendement opa/Em % 85
Rendement gravi/Am % 99.4
Poches
Surface filtrante m² 8,8
Nombre / Taille mm 1/592x592x534
Perte de charge
Propre Pa 72
Encras. recommandé Pa 200
Dimensionnement Pa 122
Caisson filtre plissé
Classe de filtration : F7 selon EN 779
Classe F7
Rendement opa/Em % 88
Rendement gravi/Am % 99.0
Cellules
Surface filtrante m² 10,20
Nombre / Taille mm 1/592x592x96
Perte de charge
Propre Pa 120
Encras. recommandé Pa 200
Dimensionnement Pa 160
Performance énergétique des filtres
Classe énergétique EUROVENT A
0 – 1200 kwh
Classe énergétique EUROVENT E
> 2700 kwh
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GEA Heat Exchangers
Résistance de passage de l’air
18
Prise au vent
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GEA Heat Exchangers
Résistance de passage de l’air
19
Pertes de charge batterie à eau glacée
Pas d’ailette Circuitage
7°C
12°C
32°/40% 12°C
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GEA Heat Exchangers20
Performance des batteries à eau
Caisson batterie froide
Médium : Eau glacée / glycol
Echangeur
Type des tubes SD251/116
Rangs / circuits RR/WW 12/4
Pas d'ailettes mm 2.50
Air
Débit m³/h 6500
Perte de charge HumidePa 157
Perte de charge sec Pa 138
Vitesse frontale m/s 1.95
Entrée
Température/Hum. rel. °C/% 32.0/40.0
Puissance
Totale kW 66.0
Sensible kW 43.6
Médium
Eau / Glycol Eau
Débit m³/h 11.5
Entrée/Sortie °C/°C 7.0/ 12.0
Caisson batterie froide
Médium : Eau glacée / glycol
Echangeur
Type des tubes SD251/111
Rangs / circuits RR/WW 8/6
Pas d'ailettes mm 2.50
Air
Débit m³/h 6500
Perte de charge HumidePa 79
Perte de charge sec Pa 69
Vitesse frontale m/s 1.65
Entrée
Température/Hum. rel. °C/% 32.0/40.0
Puissance
Totale kW 65.5
Sensible kW 43.6
Médium
Eau / Glycol Eau
Débit m³/h 11.3
Entrée/Sortie °C/°C 7.0/ 12.0
Soit 50 % de gain
Résistance de passage de l’air
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GEA Heat Exchangers21
Pertes de charge récupérateur d’énergie
Pas d’ailette Circuitage
Efficacité
Résistance de passage de l’air
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GEA Heat Exchangers22
Pertes de charge récupérateur d’énergie
F-250-QF5130130
F5F-280-Q
Système Ecoflow Centrale double flux séparée
Résistance de passage de l’air
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GEA Heat Exchangers
Résistance de passage de l’air
23
Performance récupérateur d’énergie à eau glycolée
Soit 24 % de gain
Caisson de récupération d'énergie - ECOFLOW CHAUDE
Rendement Humide % 52.1
Puissance
Totale kW 47.2
Bat. chaude Bat. froide
Taille de centrale 128.128 128.128
Type des tubes SD211 SD211
Rangs / circuits 8/18 8/18
Pas d'ailettes mm 2.10 2.10
Air
Débit m³/h 10000 10000
Perte de charge Pa 106 112
Vitesse frontale m/s 2.06 2.16
Entrée
Température/Hum. rel. °C/% -5.0/90 22.0/45
Médium
Eau / Glycol Eau/glycol
Quantité glycol % 25 25
Débit m³/h 4.4 4.4
Perte de charge kPa 18.7 18.7
Caisson de récupération d'énergie - ECOFLOW CHAUDE
Rendement Humide % 52.6
Puissance
Totale kW 47.5
Bat. chaude Bat. froide
Taille de centrale 128.128 128.128
Type des tubes SD251 SD251
Rangs / circuits 8/18 8/18
Pas d'ailettes mm 2.50 2.50
Air
Débit m³/h 10000 10000
Perte de charge Pa 81 86
Vitesse frontale m/s 1.81 1.90
Entrée
Temp./Hum. rel. °C/% -5.0/90 22.0/45
Médium
Eau / Glycol Eau/glycol
Quantité glycol % 25 25
Débit m³/h 4.4 4.4
Perte de charge kPa 21.0 21.0
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GEA Heat Exchangers
Le réseau desservi
24
La route
Sinueuse et accidentée Ligne droite et plate
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GEA Heat Exchangers
Le réseau desservi
25
Salle
Salle traitée
Centrale de soufflage
Réseau aéraulique tordu et accidenté
Beaucoup d’énergie
consommée
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GEA Heat Exchangers
Le réseau desservi
26
Centrale de soufflage
Salle traitée
Réseau aéraulique linéaire et droit
Peu de résistance
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GEA Heat Exchangers
Comparatif pour une salle blanche
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• Salle ISO 8
SasD’habillageISO 8
Salle de préparation : ISO 8
∆P +15 Pa
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GEA Heat Exchangers28
Calcul du LCC
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GEA Heat Exchangers29
DémontagePlanification
Elimination /recyclage
Achat
Installation
Coûtsfin de vie
Coûts maintenance
Coûtsénergie
Coûts d’investissement
LCC
Courant
Chaud/froid
Eau
Nettoyage
Réparation
Calcul du LCC
Calcul LCC GEA suivant Eurovent VDI 2067-1
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GEA Heat Exchangers
Calcul du LCC
30
Appareil CAIRplus 096.064IBBL CAIRplus 128.064IBBL
Classes d'efficacité Eurovent B / B A / A
Consommation d'énergie
Besoin en énergie chaude (kWh/an) 24 025.13 16 805.01
Besoin en énergie froide (kWh/an) 17 905.07 17 770.43
Besoin en énergie électrique (kWh/an) 32 762.40 23 914.80
Frais énergétique par an
Besoin en énergie chaude (€/an) 1 441.51 1 008.30
Besoin en énergie froide (€/an) 542.52 538.44
Besoin en énergie électrique (€/an) 3 276.24 2 391.48
LCC 146 428.83 122 264.31
Coût investissement 21 196.00 22 949.00
Annuité 9 761.92 8 150.95
Amortissement (ans) Comparaison 1 Comparaison 2
Avec 1 1.09
Avec 2 -1.09
Hypothèse:
CTA Double flux 4000 m3/h - Fonctionnement 24/jours - 7/7 jours
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GEA Heat Exchangers
Calcul du LCC
31
0.00
20 000.00
40 000.00
60 000.00
80 000.00
100 000.00
120 000.00
140 000.00
160 000.00
1 2
Coût humidification
Coût refroidissement
Coût chauffage
Coût énergétique
Coût entretien/service
Financement
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GEA Heat Exchangers
Calcul du LCC
32
0.00
20 000.00
40 000.00
60 000.00
80 000.00
100 000.00
120 000.00
140 000.00
160 000.00
1 2
Coût humidification
Coût refroidissement
Coût chauffage
Coût énergétique
Coût entretien/service
Financement
Porte filtre terminal plus performant
Temps de retour de 0,8
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GEA Heat Exchangers
Merci pour votre attention
GEA-Happel France
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Heat exchange with HX-Factor
energizes the world.