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COMPACTLINE POUTRES FROIDES PASSIVES POUR BÂTIMENTS À USAGE INDUSTRIEL ET COMMERCIAL

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Page 1: Ti uponor energy solutions compactline 1060679 09 2014

COMPACTLINEP O U T R E S F R O I D E S PA S S I V E S

P O U R B ÂT I M E N T S À U S AG E

I N D U S T R I E L E T C O M M E R C I A L

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Des solutions à haute efficacité énergétique et durables Un grand confort pour un environnement de travail optimal Intégration aisée des systèmes dans le processus de construction Fiabilité élevée et coûts d’entretien réduits Soutien technique du premier croquis à l’installation et jusqu’à

l’utilisation de l’immeuble.

Notre expérience, votre valeur ajoutée

Uponor Energy Solutions propose des concepts glo-baux de solutions énergétiques intégrées et assure le suivi du projet de construction hors habitat dans toutes les phases du projet, du premier croquis à l’uti-lisation de l’immeuble.

Les solutions de régulation thermique des immeubles, de production et de distribution d’énergie assurent la meilleure ambiance de bien-être dans les pièces de séjour et de travail, avec des coûts optimisés, et contribuent à la réduction de la consommation d’éner-gie et des émissions de CO2, pour un monde durable où l’on se sent bien.

Vous disposerez d’un immeuble à haute efficacité énergétique adapté sur mesure à vos besoins, doté de systèmes quasiment sans entretien et d’un faible coût d’exploitation, et qui offre toute l’année à ses utilisa-teurs un environnement de travail optimal et agréable.

Les solutions d’Uponor Energy Solutions se caracté-risent par une qualité remarquable et garantissent une intégration simple dans le processus de construction.

Nous fournissons des technologies fiables et efficaces pour les installations de chauffage, de climatisation et d’eau potable, garantissant à long terme un fonction-nement durable et sans panne de votre immeuble. Et cela pour un coût d’entretien minime.

1. Analyse de faisabilitéÀ partir des exigences individuelles du client en matière de rentabilité, de durabilité et d’efficacité énergétique, nous apportons des conseils ciblés pour réaliser les solutions les mieux adaptées à un immeuble.

4. Montage et direction de projetNous apportons notre soutien à votre équipe de projet lors de la planification, de l’organisation et dans la gestion des ressources. En collaboration étroite avec les métiers complémentaires, nous garantissons un flux optimal des matériaux et un montage efficace, sans complication.

2. Concepts de solutionsGrâce à des logiciels d’ingénierie ultramodernes, nous développons des propositions de concepts répondant aux besoins du client et prenant en considération les spécificités du projet.

5. Mise en service et livraisonAvant que les systèmes ne vous soient livrés, nous les soumettons à des essais poussés et procédons à leur mise en service.

3. Planification techniqueNous transformons des idées en applications techniques en y intégrant toutes les données importantes et les normes en vigueur. Les experts en planification d’Uponor qui suivent la concrétisation de votre projet possèdent de longues années d’expérience.

6. Prestations du service après-venteAfin de garantir la disponibilité des installations à long terme, nous proposons des inspections techniques et la maintenance de nos installations ainsi que des contrôles de qualité basés sur des techniques modernes, comme la thermographie, les mesures de débit et l’analyse de la qualité de l’eau.

1.

2.

3.4.

5.

6.

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30 9 / 2 0 1 4

Description du système, domaines d’application ••••••••••••••••••••••••••••••• 4 Poutres froides COMPACTLINE •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5 Conseils sur l’emplacement du montage •••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 6 Dimensionnement ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 7 Caractéristiques techniques ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••10

COMPACTLINE

Toutes les informations juridiques et techniques de ce document ont été rassemblées avec le plus grand soin et selon nos connaissances les plus récentes. Il nous est toutefois impossible d’exclure totalement une erreur et déclinons toute responsabilité à ce sujet. Cet ouvrage et chacune des parties qui le composent sont protégés par des droits d’auteur. En dehors des exceptions autorisées par la loi sur le droit d’auteur, aucune reproduction n’est autorisée sans l’accord de Uponor GmbH. Nous nous réservons en particulier les droits de duplication, de réimpression, d’édition, d’enregistrement et de traitement dans des systèmes électroniques, de traduction et de microfilmage. Sous réserve de modifications d’ordre technique.

Copyright 2014Uponor GmbH, Hassfurt (Allemagne)

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COMPACTLINE : poutres froides passives pour les immeubles à usage industriel et commercial

Régulation thermique des immeubles > Autres systèmes et extensions > Poutres froides COMPACTLINE

Description du système, domaines d’application

Les poutres froides passives (convec-teurs froids sans apport d’air) du modèle COMPACTLINE sont utilisées pour l’évacuation de charges ther-

miques élevées ou pour la climatisa-tion d’immeubles à usage industriel et commercial, par exemple : les bureaux les banques les hôtels les restaurants les centres commerciaux les ateliers de productions et

halles d’exposition

Grâce à leur construction modulaire et à leur agencement variable, les poutres froides sont adaptées aussi bien à la construction neuve qu’à une installation dans des bâtiments exis-tants.

Les poutres froides fonctionnent avec de l’eau réfrigérée en circuits fermés, ce qui leur confère une efficacité énergétique plus élevée que celle des climatisations conventionnelles à flux d’air. Les poutres froides passives uti-lisent le principe de la convection naturelle (l’air rafraîchi tombe vers le bas) et ne requièrent de ce fait aucune sorte de pièces mobiles. Leur

fonctionnement est donc totalement silencieux. Au faible coût d’utilisa-tion des poutres froides s’ajoute le faible coût d’investissement, grâce à

Poutres froides COMPACTLINE de Zent-Frenger en suspension libre : en harmonie avec l’architecture

Vos avantages

Puissance frigorifique élevée Coûts d’investissement et

d’exploitation réduits Climat ambiant agréable, par

opposition à la climatisation conventionnelle

Absence de tourbillonnement de poussières

Absence d’émissions sonores Entretien réduit

Principe de fonctionnement des poutres froides passives

des moyens matériels réduits, et cela pour des puissances frigorifiques très élevées.

Les éléments peuvent être montés en suspension libre ou affleurant au plafond, selon la conception de la pièce ou du plafond. Les poutres froides peuvent aussi être associées aux plafonds froids afin d’augmenter la puissance frigorifique, avec un bon confort ambiant. Pour cela, on peut utiliser les mêmes températures d’eau froide.

Principe de fonctionnement des poutres froides COMPACTLINE

Les poutres froides passives fonc-tionnent sur le principe de la gravité de l’air ambiant refroidi par la poutre froide, descendant lentement vers la zone de séjour alors que l’air chaud de la pièce remonte en direction du plafond. Lorsque les poutres froides sont correctement positionnées, la convection naturelle a pour effet une circulation de l’air ambiant qui est nécessaire à une puissance frigo-rifique élevée des poutres froides passives. Cet effet de circulation de l’air ambiant est de plus renforcé par la légère dépression qui apparaît dans la poutre froide par la présence d’air froid dans la poutre, et qui aspire l’air chaud provenant du niveau du plafond.

Plafond

Sol

Local rafraîchi

Échangeur de chaleur à ailettes

Entrée de l’eau

Sortie de l’eau

Tiges filetées ou câbles

Air ambiant chaud montantPassage d’air (ouvert), tôle

perforée, grille métallique déployée ou grille en plastique

Boîtier

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Régulation thermique des immeubles > Autres systèmes et extensions > Poutres froides COMPACTLINE

Poutres froides COMPACTLINE

Structure

Une poutre froide COMPACTLINE se compose d’un boîtier en tôle d’acier poudré blanc, galvanisé (sauf modèle PAO : non peint, noir en option) contenant un échangeur de chaleur à ailettes d’aluminium sur des méandres de tubes en cuivre intégrés. Les poutres froides sont disponibles avec trois grilles diffé-rentes, ce qui permet de choisir la grille de sortie d’air en fonction des exigences architecturales.

Poutres froides avec grille et plaques d’extrémitéLes poutres froides avec grille et plaques d’extrémité sont utilisées

Détail d’une poutre froide : fabrication de haute qualité

Modèle PAO – poutre froide sans grille ni plaques d’extrémité

Modèle PAR – poutre froide avec grille en matière plastique Grille en matière plastique : alvéoles de 13 x 13 mm, pourcentage de vide 80 % env.

Modèle PAH – poutre froide avec grille en tôle perforéeTôle perforée : trous ronds Rv 4-5, Ø 4 mm, distants de 5 mm, en rangées décalées, pour-centage de vide 58 % env.

Modèle PAS – poutre froide avec grille en métal déployéGrille en métal déployé : mailles de 22/12/2,5/1,5 mm, pourcentage de vide 58 % env.

Modèles de poutres froides

Poutres froides sans grille ni plaques d’extrémitéLes poutres froides sans grille ni plaques d’extrémité sont utilisées à des emplacements où elles ne sont pas visibles (par ex. au-dessus de plafonds perméables à l’air, en ren-forcement des plafonds froids), ou lorsque l’aspect visuel n’a pas une importance majeure (par ex. en sus-pension libre dans les ateliers de production).

principalement dans les bureaux. Le montage s’effectue alors soit affleu-rant au plafond, soit en suspension libre dans la pièce.

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Conseils sur l’emplacement du montage des poutres froides COMPACTLINE

Lorsque les poutres froides sont positionnées en suspension libre dans la pièce, elles doivent être dis-tantes du plafond d’au moins un quart de la largeur de la poutre. En cas de positionnement des poutres froides à proximité des cloisons, la distance libre entre le plafond brut et la poutre froide doit être au

Les poutres froides doivent être dis-posées de telle façon qu’aucun poste

Poutre froide parallèle au mur opposé à la façade chaude

Installation en suspension libre sous le plafond Montage dans le faux plafond, avec passage d’air

Montage en plafond fermé : circulation d’air à travers des fentes

Poutres froides perpendiculaires à la façade chaude

minimum de la moitié de la largeur de la poutre. En cas de montage affleurant au plafond (dans un faux plafond suspendu), des surfaces de passage d’air doivent être prévues dans le faux plafond. La surface de passage d’air de ces surfaces (pour-centage de vide pour le retour de la circulation d’air à rafraîchir) doit

de travail ne se situe directement en dessous. L’air froid descendant rafraî-

Disposition sous le plafond

Disposition recommandée dans la pièce

être d’au moins 30 % de la surface totale de refroidissement (longueur x largeur de la poutre froide). La surface de passage d’air peut cor-respondre dans cette configuration à celle du plafond suspendu per-méable à l’air, ou à la surface de passage d’air en circulation à l’en-trée de la poutre froide.

chira ainsi la pièce avec un maximum de bien-être pour l’utilisateur.

B

mind. 0,25 x B

mind. 2 x B

mind. 0,5 x B

B

Régulation thermique des immeubles > Autres systèmes et extensions > Poutres froides COMPACTLINE

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Dimensionnement

Puissance frigorifique selon la norme EN 14518

Le graphique 1 indique les valeurs de puissance frigorifique des poutres froides COMPACTLINE, modèles PAO et PAR, d’une hauteur de boîtier H = 150 mm. On peut y lire la puissance en watts par mètre (longueur du bloc d’ailettes) en fonction de la différence de tempé-rature entre la température moyenne de l’eau et celle de l’air ambiant.

Réduction de la puissance par rap-port aux valeurs résultant du gra-phique, pour les autres modèles et versions de poutres froides COMPACTLINE

Modèle Hauteur du boîtier [mm]

Réduction de puissance [%]

PAH 150 3PAS 150 3PAO 100 13PAR 100 13PAH 100 16PAS 100 16

Puis

sanc

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W/m

liné

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]

Différence de température entre la températuremoyenne de l'eau et celle de l'air ambiant [K]

0

600

100

300

500

200

400

4 125 6 7 8 9 10 11

largeur 605 mm

largeur 455 mm

largeur 305 mm

largeur 155 mm

Graphique 1 :COMPACTLINE modèles PAO et PAR de hauteur H = 150 mm : puissance frigori-fique en fonction de la longueur selon la norme EN 14518

Régulation thermique des immeubles > Autres systèmes et extensions > Poutres froides COMPACTLINE

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Graphiques de calcul de la perte de charge

Graphique 2 : Débit volumétrique d’eau

Graphique 3 : Perte de charge du bloc d’ai-lettes par m linéaire

Graphique 4 : Perte de charge d’une poutre froide avec raccords

Déb

it v

olum

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Puissance [W]

0

400

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200

300

Écart detempérature

1,0 K

1,5 K

2,0 K

2,5 K

3,0 K

3,5 K

4,0 K

4,5 K

5,0 K

0 1400200 400 600 800 1000 1200

Pert

e de

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Débit volumétrique d'eau [l/h]

Largeur dela poutrefroide

605 mm

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50 400100 150 200 250 300 3500

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Régulation thermique des immeubles > Autres systèmes et extensions > Poutres froides COMPACTLINE

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Graphique 5 : Vitesse d’écoulement de l’eau dans les méandres de tubes en cuivre

Exemple de dimensionnement

Valeurs imposées ou souhaitées :Température de l’air ambiant ϑi = 26 °CTempérature du circuit aller ϑVL = 17 °CTempérature du circuit retour ϑRL = 19 °CHauteur du boîtier H = 150 mmLargeur de la poutre froide B = 455 mmLongueur de la poutre froide L = 2.000 mm

Détermination des caractéristiques :Différence de température ∆ϑ = température de l’air ambiant ϑi – température moyenne du fluide∆ϑ = ϑi – (ϑVL+ ϑRL)/2 = 26 °C – (17 °C + 19 °C) / 2 = 8 KSelon graphique 1 : puissance frigorifique spécifique q̇ = 251 W/l linéaire Longueur du bloc d’ailettes LP = L – 150 mm = 2.000 mm – 150 mm = 1.850 mm Puissance frigorifique de la poutre froide Q = q̇ · LP = 251 W/lfm · 1,85 m = 464 WSelon graphique 2 : débit volumétrique V = 200 l/hSelon graphique 3 : perte de charge spécifique ∆p = 2,2 kPa/mSelon graphique 4 : perte de charge ∆P raccords = 0,6 kPa/Balken Perte de charge totale ∆P = ∆p · LP + ∆P raccords = 2,2 kPa/m · 1,85 m + 0,6 kPa = 4,67 kPaSelon graphique 5 : vitesse d’écoulement = 0,42 m/s

Résultats :Puissance frigorifique Q = 464 WDébit volumétrique V = 200 l/hPerte de charge ∆P = 4,67 kPaVitesse d’écoulement w = 0,42 m/s

Vit

esse

d'é

coul

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t [m

/s]

Débit volumétrique d'eau [l/h]

50 400100 150 200 250 300 3500

0,8

0,2

0,4

0,6

Régulation thermique des immeubles > Autres systèmes et extensions > Poutres froides COMPACTLINE

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Matériau et surfaceBoîtier Tôle d’acier galvanisée de 1 mmSurface standard Modèle PAO : non peint, noir en option Modèles PAH, PAS, PAR : blanc (RAL 9010) satiné, autres teintes RAL sur demande

Dimensions standardBoîtier Longueur L = 1 000 à 4 000 mm par pas de 250 mmLargeur l = 155/305/455/605 mmHauteur H = 100/150 mm (sans rail de fixation)Longueur du bloc d’ailettes L moins 150 mm

Structure détailléeTube de cuivre Diamètre extérieur da = 15 mm, épaisseur de paroi du tube s = 1 mm, embout de

raccordement avec rainure de maintien pour raccord à emboîter Pour les poutres froides de largeur 155 mm : embout de raccordement avec coude à

90°, sans inclinaison vers l’intérieur Pour les poutres froides de largeur 305/455/605 mm : embout de raccordement

avec coude à 90°, incliné à 45° vers l’intérieurRaccordement Pour tous les modèles : raccordement sur un seul côté Pour les poutres froides de largeur 155 mm : embout de raccordement sur la face

supérieure avec raccords à emboîter coudés Pour les poutres froides de largeur 305/455/605 mm : embout de raccordement

sur la face supérieure avec raccords à emboîter droits ou coudésSuspension Profilé d’accrochage, tiges filetées M8 ou suspension par câblesAccessoires Tuyaux souples avec raccords à emboîter droits ou coudés, DN = 15 mm

Température recommandée pour l’eau de refroidissement 16 °CChute de pression maximale recommandée 25 kPaVitesse d’écoulement maximale recommandée 0,6 m/s

Caractéristiques techniques

Conditions d’utilisation

Poids en service et contenance en eau

L L1 L2 L3 L41000 850 – – –1250 1100 – – –1500 1350 – – –1750 780 820 – –2000 905 945 – –2250 1030 1070 – –2500 1155 1195 – –2750 1280 1320 – –3000 950 950 950 –3250 1035 1035 1030 –3500 1120 1120 1110 –3750 1210 1210 1180 –4000 955 955 955 985

Largeur en mm Poids en [kg/m linéaire] Contenance en eau [L/lfm]PAO PAH + PAR PAS

155 4,4 4,9 5,3 0,3305 7,0 8,0 8,7 0,8455 8,5 10,0 11,0 1,2605 9,9 10,5 13,3 1,6

À noter : La formation de condensat doit être évitée !

B

A

Détail A Détail B

15 s

i B =

155

,25

sin

on

40

H

BL

55L2 ... L4L1

95

40

10

25

30 8,5Si B = 155 mmConnexions verticales

Si B = 305, 455, 605 mmConnexions inclinées à 45°

Régulation thermique des immeubles > Autres systèmes et extensions > Poutres froides COMPACTLINE

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Régulation thermique des immeubles, fourniture et production d’énergie : Uponor Energy Solutions, un partenaire unique pour des prestations multiples

Plafonds climatiques Activation du noyau de béton Autres systèmes et extensions

VARICOOL TABS

Plafonds climatiques, métal

VARICOOL Spectra

Plafonds climatiques, plaques de plâtre

VARICOOL UNI

Régulation thermique des immeubles

GEOZENT

Fourniture d'énergie

Sondes géothermiques

Pieux énergétiques

Production d'énergie

Collecteurs géothermiques

Puits géothermiques

Poutres froides COMPACTLINE

Cloisons chauffantes/froides TENNO

Plafonds climatiques, haute puissance

VARICOOL Softline 4

VARICOOL Opti Y

Éléments de plafonds climatiques

VARICOOL Spectra

VARICOOL Velum

Sorties d'air QUELLO

Régulation thermique des immeubles

Les systèmes de surfaces Uponor Energy Solutions comme les pla-fonds climatiques ou l’activation du noyau de béton sont des technolo-gies de climatisation des locaux établies sur le marché depuis plus de 50 ans. Les nombreux dévelop-pements techniques ont fait de nous des pionniers du progrès dans la gestion technique du bâtiment.

Production d’énergie

Uponor dispose d’un savoir-faire de longue date dans l’utilisation de sondes géothermiques, de pieux énergétiques, de collecteurs et de puits géothermiques, un savoir-faire qui constitue une base idéale pour approvisionner les immeubles industriels et commerciaux en éner-gie thermique de façon durable, écologique et très économique.

Fourniture d’énergie

Pour les immeubles à usage indus-triel et commercial, nous avons développé une pompe à chaleur géothermique de grande taille sous la forme d’une centrale énergétique prête à raccorder, intégrant un sys-tème hydraulique. Cette pompe à chaleur multifonctions produit selon les besoins une énergie de chauffage et de climatisation ; elle est fabriquée prête à installer sous une forme modulaire et individuali-sée en fonction des nécessités de chaque utilisateur.

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Uponor GmbH Industriestraße 5697437 HaßfurtGermanyT +49 (0)9521 690-0 F +49 (0)9521 690-710

W www.uponor.deE [email protected]

Uponor Vertriebs GmbH IZ NÖ Süd, Straße 7, Objekt 58D2355 Wr. NeudorfAustriaT +43 (0)2236 23003-0F +43 (0)2236 25637

Jakob-Haringer-Str. 65020 SalzburgT +43 (0)662 30975-0F +43 (0)662 30975-20

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Vertrieb Schweiz Uponor AG Riedäckerstrasse 78422 PfungenSwitzerlandT +41 (0)52 355 08 08 F +41 (0)52 355 08 00

Chemin de la Gottrause 101023 CrissierT +41 (0)21 633 14 00 F +41 (0)21 633 14 01

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