Centrales de traitement d'air génériques

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Une CTA générique de base comprend un système d'air extérieur, un ventilateur de soufflage et éventuellement un cycle nocturne, un récupérateur de chaleur, des batteries de préchauffage et de prérefroidissement, ainsi qu'un ventilateur d'extraction. D'autres composants peuvent être ajoutés à des CTA génériques: batteries chaudes, batteries froides et humidificateurs.

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GENERAL

Nom

Nom que vous attribuez à la CTA. Celui-ci doit être unique. Si tel n'est pas le cas, le logiciel lui ajoute automatiquement une barre oblique inversée et un nombre entier à la fin pour éviter les doublons

Type de ventilateur

Ce paramètre permet de définir un système VAC (volume d'air constant) ou VAV (volume d'air variable) :

1-Volume Constant ou
2-Volume Variable.

 

Remarque 1 :
Une fois qu'une boucle d'air a été connectée à une UDA, le type de ventilateur est figé (grisé) évitant une connexion invalide. Pour modifier une boucle d'air de volume variable à constant ou l'inverse en utilisant cette option, vous devez d'abord déconnecter la partie demande de la boucle d'air de toutes les unités de distributions locales. Effectuez cette opération en supprimant les branches connectées.

 

Remarque 2 :
Une fois que le type de ventilateur de la CTA a été choisi, la boucle d'air contenant cette CTA peut uniquement être connectée à des unités de distribution d'air (ADU) valide, par exemple une boucle d'air VAC peut seulement être connectée à des UDA VAC, de même un système VAV ne peut être connecté qu'à des UDA VAV.

Débit d'air soufflé en conception

Débit d'air maximum primaire de la distribution d'air en mètres cubes par seconde saisi ou calculé par dimensionnement. Ce paramètre est autodimensionnable.

FONCTIONNEMENT

Planning de disponibilité

Ce planning contient des valeurs indiquant le fonctionnement ou non de la centrale. Une valeur supérieure à 0 (usuellement 1) signifie que la centrale est en fonctionnement durant cette heure. Une valeur inférieure ou égale à 0 (usuellement 0) indique que la centrale est à l'arrêt durant cette heure.

CYCLE DE NUIT (COMMUN A TOUTES LES CTA)

Ces paramètres peuvent être utilisés pour autoriser le démarrage par cycle du système d'air lorsqu'une ou plusieurs de ses zones deviennent trop chaude ou trop froide. Le principe est de démarrer la centrale dès que la température d'une zone spécifique ou de n'importe laquelle recevant de l'air de la centrale ait une température en dehors de ses consignes (c'est à dire au dessus de sa consigne de refroidissement ou en dessous de celle de chauffage).

Ainsi, si le bâtiment peut devenir trop froid et qu'il pourrait y avoir de la condensation sur les murs voir d'autres dommages, le système de contrôle peut redémarrer la centrale lorsqu'il mesure une température de zone inférieure à la consigne choisie pour la nuit. Symétriquement, il peut y avoir un problème si le bâtiment devient trop chaud en été. De la même façon le système de contrôle relancera la centrale si une ou des zones voient leurs températures excédées la consigne de refroidissement fixée pour la nuit.

Le prérequis à ce mode de fonctionnement est que la CTA doit être arrêtée. Sinon elle traitera les locaux normalement mais il n'y aura pas d'arrêt/démarrage selon les besoins.

Ce mécanisme offre une importante flexibilité sur les critères de redémarrage à l'aide des paramètres décrits ci-dessous. La température d'une zone spécifique peut être utilisée ou bien les températures de toutes les zones peuvent être surveillées. Vous pouvez spécifiez une tolérance de température, une durée de cycle, un planning d'autorisation du cyclage.

Planning de disponibilité (cycle de nuit)

Ce planning détermine les périodes pendant lesquels le cyclage est possible. La valeur supérieure à zéro (usuellement 1) indique que le cycle de nuit est autorisé, alors que la valeur inférieure ou égale à zéro (usuellement 0) signifie que cette période n'est pas valide pour le cyclage.

Type de Contrôle

Les options possibles sont :

 

1-Rester inactif signifie que le cycle de nuit n'aura aucun effet - L'arrêt/démarrage de la CTA sera déterminé par son planning de disponibilité
2-Cycle actif au besoin signifie que si n'importe quelle zone desservie par la boucle d'air contenant cette CTA a une température d'air en dehors des consignes de chauffage ou de refroidissement la centrale sera redémarrer même si son planning l'indique à l'arrêt.
3-Cycle actif selon zone contrôlée indique la même chose que ci-dessus mais seulement une zone est contrôlée en température.
4-Cycle actif au besoin Ventilateurs de zone seulement est le même que 2-Cycle actif au besoin excepté que cela ne contrôle que le cyclage des ventilateurs des émetteurs de zone alors que la CTA reste à l'arrêt.

Tolérance du thermostat

Ce paramètre défini le delta (en °C ou °F) au delà du quel la température de la zone doit dépasser la consigne de refroidissement ou dessendre sous la la consigne de chauffage pour que le cycle de nuit soit enclenché par le système.

Durée du cycle

La durée de fonctionnement en seconde du cycle une fois que le cycle est enclenché. Par défaut la valeur est de 3600 secondes (1 heure).

Nom zone de Contrôle

Pour le Cycle de nuit de type 3-Cycle actif selon zone contrôlée, sélectionnez la zone de contrôle.

VENTILATEUR D'EXTRACTION

Inclure ventilateur d'extraction

Un ventilateur d'extraction est inclut par défaut dans l'ensemble des Centrales de traitement d'air. Ce paramètre vous permet de retirer le ventilateur d'extraction de la CTA.

 

Remarque:
Si la CTA est connectée à une zone qui contient une Unité de Distribution d'Air VAV avec Réchauffage et Ventilateur Vitesse Variable, il ne devrait pas y avoir de ventilateur d'extraction dans la CTA. Autrement, EnergyPlus générera une erreur et la simulation s'arrêtera.

MODE HYBRIDE

Vous pouvez fixer le mode de contrôle de la CTA comme étant hybride, afin d'optimiser l'interaction entre la ventilation naturelle et la centrale de traitement d'air.

Référez vous à l'onglet général CVC, sous la section Mode hybride pour avoir plus de détails les options disponibles.

SYSTEME D'AIR EXTERIEUR (COMMUN A TOUTES LES CTA)

Le système d'air extérieur inclut les options suivantes : un recyclage, des batteries de prétraitement (préchauffage, prérefroidissement et rafraîchissement évaporatif), un récupération de chaleur ainsi qu'un contrôleur de ventilation mécanique.

Le contrôle de l'air extérieur a comme objectif d'assurer le débit d'air extérieur ainsi que de la surventilation (grâce à une augmentation du débit d'air extérieur et/ou en bypassant le récupérateur de chaleur air-air) dès que cela est possible. Le  contrôle de l'air extérieur propose plusieurs limites de contrôles définissable par l'utilisateur. Si une de ces limites est dépassée, le débit d'air reviendra à son minimum.

Si l'ensemble des limites sont respectées, le  contrôle de l'air extérieur fonctionne de la façon suivante:

si la température de l'air extérieur est égale ou supérieure à la consigne de température de soufflage, le débit d'air extérieur sera fixé au maximum;
si la température de l'air extérieur est inférieure à la consigne de température de soufflage, le contrôle de l'air extérieur modulera le débit d'air extérieur afin que la température de l'air soufflé respecte la consigne de température spécifiée.

Economiseur

Un planning de disponibilité est également proposé afin de simulé l'effet ''push-button'' des Economiseur (free-cooling) permettant l'augmentation du débit d'air extérieur. Lorsque le planning l'autorise (c'est-à-dire une valeur supérieur à 0), le débit d'air extérieur augmentera jusqu'à la valeur spécifiée.

Contrôle d'humidité

Le contrôle de l'air extérieur peut également moduler le débit d'air extérieur lorsque l'humidité intérieure est élevée. Pour ce faire un contrôle d'hygrostat devra être présent dans la zone. Lorsque l'humidité de la zone est très élevée, le débit d'air extérieur sera modifié de la façon suivante;

Pour les contrôles de forte humidité basée sur l'humidité extérieur et que l'humidité extérieur est supérieur à celle intérieure, alors le débit d'air reviendra à son minimum.
Lorsque un économisateur (Free Cooling) est associé avec le contrôle de l'humidité intérieur élevée, c'est le contrôle de l'humidité qui est prioritaire dans la variation du débit d'air extérieur.
Lorsque un Cycle de Nuit est associé avec le contrôle de l'humidité intérieur élevée, c'est le Cycle de Nuit qui est prioritaire. Le Cycle de Nuit utilisera le maximum d'air extérieur défini dans le contrôleur de ventilation mécanique lorsque le Cycle de nuit est en fonction.

 

Il est possible de décrire des batteries de préchauffage et de prérefroidissement ainsi qu'un récupérateur de chaleur situées en amont du recyclage. Lorsque c'est le cas, les modulations seront déterminées par les conditions dans le noeud entrant du recylage et non dans le noeud de sortie. Cela veut dire que le contrôleur prendra en compte que le récupérateur de chaleur ou les batteries de prétraitement peuvent modifier les conditions de l'air extérieur avant l'entrée dans le recyclage. Si l'ensemble des conditions sont respectées, le contrôle de l'air extérieur suit la règle suivante : le débit d'air extérieur est fixé au maximum lorsque les ventilateurs sont actifs. Si les limites ne sont pas respectées, le débit d'air extérieur sera au minimum lorsque les ventilateurs sont actifs.

Nom

Caractéristique automatiquement générée par le logiciel. Il est impossible de modifier la valeur.

RECIRCULATION

Cette option permet la recirculation d'une portion de l'air soufflée par la CTA. Sans cette option, l'air délivré par la CTA est à 100% de l'air neuf.

Débit d'air extérieur

Défini le minimum d'air extérieur (air neuf) du système (en m3/s).

Type de limite minimum

1-Minimum proportionnel Minimum d'air neuf variant en fonction de l'air total délivrée par le système
2-Minimum fixe Minimum d'air neuf fixé, qu'importe le débit soufflé par le système de ventilation.

ECONOMISEUR

Les types de contrôle disponibles pour l'économiseur sont :

 

1-Sans économiseur - L'économiseur ne fonctionnera pas et le débit d'air extérieur sera au minimum tout le long de la simulation.
2-Température sèche fixe - L'économiseur assurera un débit d'air extérieur au minimum lorsque la température extérieure est supérieure à la Limite max de l'économiseur, température sèche spécifiée.
3-Différentiel température sèche - L'économiseur assurera un débit d'air extérieur au minimum lorsque la température de retour dans la CTA est supérieure à la Limite max de l'économiseur, température sèche spécifiée.
4-Enthalpie fixe - L'économiseur assurera un débit d'air extérieur au minimum lorsque l'enthalpie de l'air extérieur est supérieure à la Limite max de l'économiseur, enthalpie spécifiée.
5-Différentiel Enthalpie - fait le même type de contrôle que l'option 4-Enthalpie fixe mais en comparant l'enthalpie dans le retour d'air de la CTA et l'enthalpie extérieur. Lorsque l'enthalpie extérieur est supérieur à celle du retour d'Air, alors le débit d'air extérieur est fixé au minimum.
6-Enthalpie électronique - cette option demande à la simulation de calculer le taux limite d'humidité de l'air extérieur basé sur la température sèche extérieur en passant par les courbes quadratique/cubique. Une fois le calcul effectué, il y a comparaison avec le taux d'humidité réel de l'air extérieur. Si le taux d'humidité réel est supérieure à la limite calculée, alors le débit d'air extérieur sera fixé au minimum.
7-Température de rosée et sèche fixe - compare à la fois la température du point de rosée et la température sèche extérieur aux limites maximales fixées. Si une des deux valeurs est supérieures à la valeur fixée, le débit d'air extérieur sera fixé au minimum.
8-Différentiel température sèche et enthalpie - autorise la stratégie de contrôle basée à la fois sur 3-Différentiel température sèche et 5-Différentiel Enthalpie pour déterminer le fonctionnement de l'économiseur.

 

En addition de l'ensemble des contrôle décrit ci-dessus, il est possible d'ajouter des contrôles pour la température sèche extérieur, l'enthalpie, le taux d'humidité ainsi que la température du point de rosée. Pour ce faire il suffit de valider les options désirées et de spécifier les limites hautes. Dès que une des limites sera dépassées, le débit d'air extérieur sera fixé au minimum.

Débit d'air neuf maximum

Débit d'air neuf maximum du système (en m3/s ou ft3/min).

Type d'action de contrôle de l'économiseur

Deux options sont disponibles :

 

1-Débit modulable option permettant que le débit d'air neuf augmente pour atteindre la consigne de température de l'air soufflée par la CTA, tout en respectant les limites imposées par les différents contrôles (c'est-à-dire les contrôle de l'économiseur tel la température sèche extérieur, la température du point de rosée, etc...).
2-Débit minimum avec bypass disponible uniquement lorsque un récupérateur de chaleur est présent dans la CTA. utilisé en conjonction avec le récupérateur de chaleur, cette option permet le free cooling à l'extérieur des plage de fonctionnement conventionnel d'un économiseur (c'est-à-dire lorsque le débit de l'air extérieur n'est pas augmenté par l'économiseur). Le 2-Débit minimum avec bypass forcera le débit d'air extérieur au minimum. En exception, lorsque le contrôle d'humidité est utilisé, le débit d'air extérieur sera modulé suivant la multiplication du débit d'air neuf maximum et le taux du débit d'air neuf si haut humidité. Le récupérateur de chaleur utilisera donc les limites décrites dans le contrôle de l'air extérieur afin de décider ou non si l'air neuf sera détournée (bypass de l'échangeur) autour du récupérateur de chaleur - ou alors si la roue du moteur sera arrêtée en cas d'un échangeur rotatif.

Mode d'arrêt

option disponible uniquement pour les Centrales de traitement d'air Unitaire de Chauffage / refroidissement ainsi que pour la Centrale de traitement d'air à pompe à chaleur unitaire.

 

1-Sans arrêt,
2-Arrêt lors chauffage, ce qui signifie que lorsque la centrale est en mode chauffage, l'économiseur est inactif, l'air neuf sera fixé au minimum.
3-Arrêt lors compresseur. Uniquement disponible pour les système unitaire avec des batteries froides à détente direct. Cela signifie qu'en plus de fermer l'économiseur lors des période de chauffage, l'économiseur sera également arrêté lorsque le compresseur de la batterie froide à détente directe est en fonction. En d'autre mots, l'économiseur doit assurer l'ensemble de la charge froide pour fonctionner car il ne peut fonctionner en même temps que la batterie froide. Cette option est parfois désignée comme un économiseur non intégré.

Contrôle limite basse Température sèche extérieure

Option de contrôle de l'économiseur sur une limite basse de température extérieure (en °C ou °F). Si la température d'air extérieure est inférieure à la limite, le débit d'air neuf sera alors diminué au minimum. Cette condition s'applique à la hauteur du noeud de l'économiseur, qu'importe s'il y a ou non d'autres composants en en amont du mélangeur.

Température Sèche extérieure limite haute de Contrôle

Option de contrôle de l'économiseur sur une limite haute de température extérieure (en °C ou °F). Si la température d'air extérieure est supérieure à la limite, le débit d'air neuf sera alors diminué au minimum. Cette condition s'applique à la hauteur du noeud de l'économiseur, qu'importe s'il y a ou non d'autres composants en en amont du mélangeur.

Enthalpie extérieure limite haute de contrôle

Option de contrôle de l'économiseur sur une limite haute de l'enthalpie extérieure (en J/kg). Si la l'enthalpie de l'air extérieure est supérieure à la limite, le débit d'air neuf sera alors diminué au minimum. Cette option nécessite que le type de contrôle de l'économiseur soit 4-Enthalpie fixe. Cette condition s'applique à la hauteur du noeud de l'économiseur, qu'importe s'il y a ou non d'autres composants en en amont du mélangeur.

Température Point de Rossée Limite Haute de Contrôle

Option de contrôle de l'économiseur sur la température du point de rosée extérieur (en °C ou °F). Si la température du point de rosée extérieure est supérieure à la limite, le débit d'air neuf sera alors diminué au minimum. Cette condition s'applique à la hauteur du noeud de l'économiseur, qu'importe s'il y a ou non d'autres composants en en amont du mélangeur.

Contrôle Limite Enthalpique Electronique

Option de contrôle de l'économiseur suivant une courbe Quadratique ou Cubique pour trouver le maximum du ratio d'humidité extérieur autorisé (en fonction de la température sèche extérieur). Si le ratio d'humidité de l'air extérieure est supérieure à la limite fixé par la courbe (évalué en fonction de la température sèche extérieur), le débit d'air neuf sera alors diminué au minimum. Cette condition s'applique à la hauteur du noeud de l'économiseur, qu'importe s'il y a ou non d'autres composants en en amont du mélangeur.

Consigne Température Air Mélangé

Option de contrôle de l'économiseur imposant grâce à un planning le débit d'air neuf maximum en fonction de l'heure et de la journée. Une valeur égale à 0 ne fait aucune modification au débit d'air neuf. Une valeur supérieur à 0 autorise le débit d'air neuf è atteindre le maximum. En cas ou l'option de contrôle d'humidité est également utilisé, la priorité de la modification du débit d'air neuf sera attribuée au contrôle de l'humidité.

Contrôle d'humidité

Ce paramètre permet de décider ou non si le débit d'air extérieur est modifié en fonction des règles de haute humidité. Si l'option 2-Oui est sélectionné, le débit d'air neuf peut être modifié en fonction du taux d'humidité intérieur de la zone en fonction de la consigne de l'humidité fixé. Si l'option 1-Non est sélectionnée, aucun contrôle du débit d'air neuf en fonction de l'humidité intérieure n'est effectué et les champs suivants ne sont pas affichés.

Nom zone de l'hygrostat

Nom de la zone contrôlant l'hygrostat. Ce champs n'est disponible que si l'option Contrôle d'humidité est à 2-Oui.

Taux du débit d'air neuf si haute humidité

Ratio de modification du débit d'air neuf sur le maximum d'air neuf soufflée. Lorsque l'algorithme de contrôle de haute humidité détermine que le débit d'air neuf doit être modifié (c'est à dire augmenté OU diminué), le débit d'air neuf soufflé est déterminé par la multiplication entre le maximum d'air extérieure et le ratio ci-mentionné. La valeur minimum de ce champs est 0. Ce champs est uniquement disponible lorsque l'option Contrôle d'humidité est à 2-Oui. En cas de cohabitation entre un économiseur et un contrôleur d'humidité, ce dernier est prioritaire.

Régulation haute humidité intérieure basée sur le taux d'humidité extérieur

Ce champs permet de dire sir le contrôle de la haute humidité est basée uniquement sur le taux d'humidité intérieure ou alors sur le taux d'humidité intérieure en fonction de l'humidité extérieure.

1-Oui : Le contrôle de l'humidité est actif lorsque l'hygrostat rencontre une charge d'humidité et que l'humidité extérieure est en deçà de l'humidité de la zone.
2-Non : Le contrôle de l'humidité est actif lorsque l'hygrostat rencontre une charge d'humidité dans la zone.

Ce champs n'est disponible que si l'option Contrôle d'humidité est à 2-Oui.

 

Remarque:
Bien que ces conditions peuvent sembler favorable au fonctionnement de l'économiseur, elles ne garantissent pas que l'économiseur est augmenté les débit d'air neuf au delà du minimum requis compte tenu que le débit d'air neuf est également gouverné par d'autre contrôle (exemple: la consigne de température de l'air soufflé, le planning de fonctionnement de l'économiseur, la consigne d'humidité maximale, etc...)

PLANNING D'AIR NEUF

Appliquer un planning de modulation du minimum d'air extérieur

Si le minimum d'air neuf doit être moduler, sélectionner cette option qui vous proposera deux types de régulations :

 

Planning du minimum d'air neuf sur le minimum d'air neuf - Pour spécifier un planning dont les valeurs seront multipliées par le minimum d'air extérieur afin de calculer le minimum d'air neuf requis à chaque pas de simulation. Dans ce cas il suffit de sélectionner le planning débit d'air neuf minimal basé sur débit d'air neuf min décrit ci-bas.
Planning du minimum d'air neuf sur le débit d'air total - Pour spécifier un planning dont les valeurs sont multiplié par le total d'air soufflé (dimensionnement) afin de calculer le minimum d'air neuf requis à chaque pas de simulation. Dans ce cas il suffit de sélectionner le planning débit d'air neuf minimal basé sur débit d'air soufflé décrit ci-bas.

 

La capture d'écran ci-dessous montre comment modifié le débit d'air extérieur d'une CTA afin d'obtenir un débit d'air neuf variant entre le maximum défini dans l'onglet CVC et le zéro déterminé dans le planning d'occupation de "Office_Open_Occ", dans la même logique que l'on peut le faire en mode CVC simple.

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Lorsque nous voulons contrôler l'air extérieure entrant dans la zone tel que décrit ci-haut, il est nécessaire de faire les deux actions suivantes:

1.Lors de l'utilisation de terminal de soufflage de type VAV avec Réchauffage et VAV sans réchauffage il est également  nécessaire de sélectionner l'option Contrôle sur le Débit d'Air Extérieur disponible dans ces terminaux.
2.Il est important de sélectionner l'option 2-Minimum Fixe présente dans la fenêtre de gestion de la CTA.

 

Il est important de comprendre que malgré ces précautions ci-dessus présentées, les résultats ne vous donnerons généralement pas une valeur de débit d'air extérieur exact dans chacune des zones individuellement. Cependant le débit d'air neuf global de la CTA devrait être exacte, suivant le calcul de la sommation des minimums d'air neuf nécessaire dans chacune des zones desservies par la CTA. Cela s'explique par le fait que le total d'air neuf requis par chaque zone sera additionné avant d'être utilisé comme minimum total d'air neuf par la CTA. Ce minimum d'air neuf total sera ainsi calculé à chaque pas de temps. Une fois l'air passée par la CTA, chacune des zones desservies recevra au pro-rata sa partie de l'air neuf total, mais la quantité exacte d'air délivrée dans chacune des zones sera calculée en fonction des demandes de refroidissement et de chauffage des zones, non pas sur le besoin de l'air neuf des zones, tel que cela se passe dans les systèmes réels.

Planning débit d'air neuf minimal basé sur débit d'air neuf min

Option de contrôle de type planning qui autorise des valeurs entre 0.0 et 1.0. Ces valeurs vont multipliées le minimum d'air neuf imposé. Ce planning s'avère utile pour réduire le débit d'air neuf lors des périodes d'inoccupation. Lorsque cette option n'est pas utilisée, le minimum d'air neuf sera constant pour l'ensemble de la simulation (2-Minimum fixe) ou en proportion de l'air soufflé (1-Minimum proportionnel).

Planning débit d'air neuf minimal basé sur débit d'air soufflé

Option de contrôle de type planning qui autorise des valeurs entre 0.0 et 1.0. Ces valeurs seront multipliées par le débit d'air soufflé (dimensionnement). C'est une option alternative pour modifier le débit d'air neuf lors des simulations.

 

Remarque:
Cette option modifie les valeurs spécifiées dans Débit d'air extérieur spécifié dans les options de recirculation.

Planning du maximum d'air neuf appliqué au maximum d'air soufflé

Option de contrôle de type planning qui autorise des valeurs entre 0.0 et 1.0. Ce paramètre permet de limité le débit maximal d'air neuf permis dans le système.

VENTILATION CONTRÔLÉE PAR LA DEMANDE

Ventilation standards provide guidance on appropriate levels of outdoor ventilation air required for acceptable indoor air quality. For example the Ventilation Rate Procedure (VRP) of ASHRAE Standard 62.1-2007/2010 requires outdoor ventilation rates to be determined based on the floor area of each occupied zone plus the number of people in each zone and considers the zone air distribution effectiveness and system ventilation efficiency. The outdoor air ventilation rate can be reset dynamically as operating conditions change (e.g. variations in occupancy).

 

The VRP option can be used for calculating these outdoor air ventilation requirements and resetting them based on varying occupancy levels and zone diversification. This is particularly useful for large air distribution systems that serve a number of different zone types with varying occupancy levels. DCV control can also be used to model the Indoor Air Quality Procedure (IAQP) as defined in Standard 62.1

Demand controlled ventilation

Check this option to include DCV controls for this AHU.

System outdoor air method

Select the method to be used to calculate the system minimum outdoor air flow. 5 choices are available:

 

1-Zone sum which sums the outdoor air flows across all zones served by the system.
2-Ventilation Rate Procedure (VRP) uses the multi-zone equations defined in 62.1-2007 to calculate the system outdoor air flow. VRP considers zone air distribution effectiveness and zone diversification of outdoor air fractions.
3-Indoor Air Quality Procedure (IAQP) is the other procedure defined in ASHRAE Standard 62.1-2007 for calculating the amount of outdoor air necessary to maintain the levels of indoor air carbon dioxide at or below a setpoint. Setpoints are defined on the Activity tab (Simple HVAC activity data option) or on the HVAC zone dialog (Detailed HVAC activity data option). Outdoor air intake and other system design parameters are based on an analysis of contaminant sources, and contaminant concentration targets. EnergyPlus uses the IAQP to control carbon dioxide and allows credit to be taken for controls that can be demonstrated to result in indoor carbon dioxide and generic contaminant concentrations equal to or lower that those achieved using the VRP. The IAQP may also be used where the design is intended to attain specific target carbon dioxide and generic contaminant levels.
4-Proportional control described in Appendix A of the ASHRAE 62.1-2010 user’s manual discusses another method for implementing CO2-based DCV in a single zone system where the required outdoor air flow rate varies in proportion to the percentage of the CO2 signal range.
5-Indoor Air Quality Procedure (IAQP) generic contaminant calculates the amount of outdoor air necessary to maintain the levels of indoor air generic contaminant at or below the setpoint defined on the Activity tab (Simple HVAC activity data option) or on the HVAC zone dialog (Detailed HVAC activity data option).

 

Note: If either of the IAQ methods are selected then the CO2 and contaminant option must be selected for at least one HVAC zone connected to the AHU.

 

Warning: Due to a bug in EnergyPlus v8.1, when using the 2 IAQP System outdoor air methods the AHU must be connected to at least 2 zones. In single zone systems the outdoor air provision is not controlled correctly according to DCV settings. EnergyPlus developers are aware of the problem and it should be fixed in the next release.

 

A summary guide on the steps required to model DCV is provided in the Modelling advice section.

 

For more details on how DCV is simulated in EnergyPlus see the DCV page in the EnergyPlus Engineering Reference Guide.

Zone maximum outdoor air fraction

For VAV systems, when a zone requires outdoor air higher than the user specified Zone Maximum Outdoor Air Fraction, the zone supply air flow will be increased (if damper not fully open yet) to cap the outdoor air fraction at the maximum value. This allows the system level outdoor air flow to be reduced while the total supply air flow increases to meet zone outdoor air requirement. Valid values are from 0 to 1.0. Default is 1.0 which indicates zones can have 100% outdoor air maintaining backward compatibility. This inputs work for single and dual duct VAV systems.

Availability schedule

Select the schedule which defines when DCV should operate. If the schedule’s value is 0.0, then mechanical ventilation is not available and flow will not be requested. If the schedule’s value is > 0.0 (usually 1 is used), mechanical ventilation is available.

 

Tip: This schedule can be useful for purging the building of contaminants prior to occupancy (i.e., ventilation rate per unit floor area will be provided even if the occupancy is zero).

Interaction with normal outdoor air control

The minimum quantity of outdoor air delivered via the mixed air box will be the greater of:

 

The minimum outdoor air flow rate calculated by the normal (non-DCV) outdoor air method based on the settings on the HVAC and Activity tabs, and,
The outdoor air flow rate calculated by the DCV

 

The actual outdoor air flow rate may be higher than the minimum if free cooling is available. Regardless, the outdoor air flow rate will not exceed the Maximum outdoor air flow rate

RECUPERATEUR DE CHALEUR (COMMUN A TOUTES LES CENTRALES)

Lorsque cette option est sélectionnée, la CTA incorpora un récupérateur de chaleur air-air qu'il soit sensible ou latent, en mesure de chauffer ou de refroidir l'air délivré dans les zones grâce à l'énergie contenu dans le retour d'air.

 

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L'efficacité des récupérateurs de chaleur peut être décrite en transfert d'énergie sensible, latente ou les deux

La performance d'un échangeur de chaleur peut être spécifiée pour transférer le l'énergie sensible, latente ou les deux entre l'air soufflé et l'air extrait. Les entrées ne nécessitent pas de données géométriques. La performance est définie par des efficacités sensible et/ou latente à 75% et 100% du débit d'air nominal pour deux conditions de fonctionnement comme indiqué dans la table suivante :

 

Paramètre

Conditions

Chauffage

Refroidissement

Température d'entré de l'air soufflée

Température sèche

Température bulbe humide

 

1.7 °C

0.6 °C

 

35 °C

26 °C

Température d'entré de l'air extraite

Température sèche

Température bulbe humide

 

21 °C

14 °C

 

24 °C

17 °C

 

Conditions de Fonctionnement pour Définir les Performances de l'Echangeur.

Remarque : Conditions cohérentes avec le Standard 1060-2001 de Air-Conditioning and Refrigeration Institute’s (ARI)

 

L'échange de chaleur entre l'air soufflé et l'air extrait est réalisé dès que l'équipement est planifié comme disponible (Planning de Disponibilité) et que les flux d'air soufflé/extrait sont présents. L'échangeur de chaleur peut être utilisé en conjonction avec un économiseur conventionnel à air extérieur (sélectionnez 1-Modulation du flux pour le type de contrôle coté Économiseur), par lequel l'échangeur est arrêté si jamais l'économiseur (ou le contrôle de haute humidité) est activé (càd que le débit d'air est complètement by-passé autour de l'échangeur à plaque ou la rotation d'un échangeur rotatif est arrêtée). Il est aussi possible de suspendre le fonctionnement de l'échangeur dans le but de fournir un free cooling en l'absence d'un économiseur conventionnel à air extérieur (càd spécifiez 2-Minimum flow with bypass pour le type de contrôle coté Économiseur). Pendant l'hiver, l'air humide rejeté entrant dans l'échangeur peut créer du givre sur les parois froides de l'échangeur, ce qui peut réduire le débit d'air et la récupération d'énergie. De nombreuses méthodes sont utilisées pour contrôler ou éliminer la formation du givre. Les types suivants peuvent être modélisés pour l'échangeur : pré-chauffage de l'air soufflé, température minimum de l'air repris, recyclage de l'air repris et extrait seul. Pour le contrôle du givre par préchauffage, l'option de Batterie de Préchauffage doit être cochée sous l'entête Prétraitement. Les autres types de contrôle du givre peuvent être sélectionnés en utilisant la liste déroulante Type de contrôle du givre.

 

Les échangeur Air-Air sont parfois contrôlés pour maintenir une température fixée de soufflage à sa sortie afin d'éviter des surchauffes. Pour modéliser ce contrôle en EnergyPlus, un Gestionnaire de consigne est utilisé pour définir la température souhaitée en sortie de l'échangeur coté air soufflé vers les zones. La modulation de la vitesse de rotation de la roue ou le bypass de l'échangeur à plaque est employé pour contrôler les conditions de sortie de l'air soufflé par rapport à la consigne. La consigne de température d'air soufflé devrait être choisie à la température minimale de l'économiseur si un économiseur est aussi utilisé sur la centrale d'air. Si le contrôle du givre et la consigne de température d'air soufflé sont utilisés, le contrôle du givre prend l'ascendant sur le contrôle de l'air soufflé (le contrôle du dégivrage est déterminé comme si la modulation de la rotation de la roue ou le bypass de l'achangeur à plaque n'étaient pas employés).

 

Astuce :
 
Lorsque vous utilisez un échangeur de chaleur avec un planning de consigne de chauffage et sans économiseur vous découvrirez que l'échangeur chauffe l'air extérieur jusqu'à la consigne et pas plus haut lorsque la température d'air extérieur est en dessous de la consigne, mais lorsque la température d'air extérieur augmentent au dessus de la consigne l'échangeur continue à fonctionner à pleine capacité de réchauffage de l'air autant que possible. Si ce n'est pas le comportement que vous demandez alors vous pouvez introduire un économiseur avec ces paramètres :
 - Type de contrôle de l'économiseur = 2-Température sèche fixée
 - Contrôle de limite basse de la température sèche extérieure = On
 - Température sèche limite maximale de l'économiseur = Température de consigne de l'échangeur de chaleur
 - Type d'action du contrôle de l'économiseur = 2-Flux minimum avec bypass
 - Type de contrôle du bypass de l'échangeur de chaleur = 1-Bypass si dans les limites de l'économiseur

Débit d'air soufflé nominal

Le débit d'air nominal coté primaire (soufflage) en m3/s (ou ft3/min). Les débits réels de soufflage et d'extraction doivent être entre 50% et 130% de cette valeur ou une alerte sera crée par EnergyPlus dans son fichier d'extension err.

Puissance électrique nominale

Il s'agit des consommations électriques de l'équipement (W). La puissance électrique est supposée constante dès que l'échangeur opère. Cette entrée peut être utilisée pour modéliser les consommations électriques (transformateurs, relais, etc.) et/ou un moteur pour les échangeurs à roue. Cette puissance électrique ne contribue pas à chauffer l'air soufflé ou extrait. La valeur par défaut est 0.

Type de contrôle du bypass de l'échangeur

Cette sélection détermine si un contrôle spécifique doit être employé pour optimiser l'usage de l'échangeur. Les options sont :

1-Bypass si dans les limites de l'économiseur - L'option par défaut qui arrête l'échangeur chaque fois que le contrôleur détermine que l'économiseur doit être actif (càd que tous les contrôles de l'économiseur sont dans les limites paramétrés). Remarquez que dans les cas où l'économiseur est sélectionné mais qu'aucune limite n'est définie l'échangeur sera toujours bypassé.
2-Bypass si le débit d'air extérieur est plus grand que le minimum - EnergyPlus vérifie que l'économiseur est actif et aussi que le débit d'air extérieur est plus important que son minimum, si c'est le cas l'échangeur est désactivé. Ceci implique que l'échangeur est actif à chaque fois que le débit d'air extérieur est égale au débit minimum d'air neuf même si l'économiseur demande du free cooling. Pour ce cas, l'utilisation du contrôle de la température de soufflage en sortie de l'échangeur est recommandé (lire ci-dessous).

Contrôle de la température de soufflage en sortie

Cette donnée indique si la température de soufflage en sortie de l'échangeur est contrôlée selon une consigne. Les choix possibles sont 1-Oui ou 2-Non, la valeur par défaut étant 2-Non. Lorsque ce contrôle est utilisé, la vitesse de rotation de la roue est modulée ou l'air soufflé bypasse l'échangeur à plaque pour maintenir la température de consigne désirée.

 

Lorsque 1-Oui est sélectionné vous pouvez entrer une température de consigne dans le champ suivant (lire ci-dessous). Dans ce cas, DesignBuilder ajoute automatiquement un gestionnaire de consigne au niveau du noeud de sortie soufflant vers les zones de l'échangeur avec la température de consigne demandée. Si un économiseur est aussi présent sur la centrale d'air, la consigne de température en sortie d'échangeur est forcée pour être égale à la limite minimale de température sèche de l'économiseur.

Température de consigne de soufflage

Lorsque 1-Oui est sélectionné pour le contrôle de la température en soufflage d'air  vous pouvez saisir la consigne à utiliser pour le contrôle de l'échangeur tel que décrit ci-dessus.

Type d'échangeur de chaleur

Ce paramètre est utilisé pour définir la nature de l'échangeur modélisé. Les options sont :

 

1-A plaque ou
2-Roue (cylindre rotatif ou roue).

 

Les échangeurs à plaque peuvent être tant en sensible seul lorsque les plaques sont en matériau non poreux tel que l'aluminium qu'en échange latent si les plaques sont faites en matériau poreux.

Le type d'échangeur affecte la modélisation du contrôle du givre et de la température de soufflage. Pour les échangeurs à roue, la vitesse de rotation varie pour contrôler la formation du givre ou la température de soufflage. Pour les échangeurs à plaque, l'air est bypassé autour de l'échangeur pour obtenir l'effet désiré.

Efficacité sensible à 100% de débit en chauffage

L'efficacité sensible d'échange aux conditions de chauffage définies dans la Table plus haut avec à la fois les débits de soufflage et d'extraction égaux à 100% du débit d'air soufflé nominal spécifié dans le champ précédent. La valeur par défaut est 0.

Efficacité latente à 100% de débit en chauffage

L'efficacité latente d'échange aux conditions de chauffage définies dans la table "Operating Conditions for Defining Heat Exchanger Performance" plus haut avec à la fois les débits de soufflage et d'extraction égaux à 100% du débit d'air soufflé nominal spécifié dans le champ précédent. Spécifier cette valeur à 0 si l'échangeur ne transfère pas d'énergie latente. La valeur par défaut de ce champ est 0.

Efficacité sensible à 75% de débit en chauffage

L'efficacité sensible d'échange aux conditions de chauffage définies dans la table "Operating Conditions for Defining Heat Exchanger Performance" plus haut avec à la fois les débits de soufflage et d'extraction égaux à 75% du débit d'air soufflé nominal. La valeur par défaut de ce champ est 0.

Efficacité latente à 75% de débit en chauffage

L'efficacité latente d'échange aux conditions de chauffage définies dans la table "Operating Conditions for Defining Heat Exchanger Performance" plus haut avec à la fois les débits de soufflage et d'extraction égaux à 75% du débit d'air soufflé nominal spécifié dans le champ précédent. Spécifier cette valeur à 0 si l'échangeur ne transfère pas d'énergie latente. La valeur par défaut de ce champ est 0.

Efficacité sensible à 100% de débit en refroidissement

L'efficacité sensible d'échange aux conditions de refroidissement définies dans la table "Operating Conditions for Defining Heat Exchanger Performance" plus haut avec à la fois les débits de soufflage et d'extraction égaux à 100% du débit d'air soufflé nominal. La valeur par défaut de ce champ est 0.

Efficacité latente à 100% de débit en refroidissement

L'efficacité latente d'échange aux conditions de refroidissement définies dans la table "Operating Conditions for Defining Heat Exchanger Performance" plus haut avec à la fois les débits de soufflage et d'extraction égaux à 100% du débit d'air soufflé nominal spécifié dans le champ précédent. Spécifier cette valeur à 0 si l'échangeur ne transfère pas d'énergie latente. La valeur par défaut de ce champ est 0.

Efficacité sensible à 75% de débit en refroidissement

L'efficacité sensible d'échange aux conditions de refroidissement définies dans la table "Operating Conditions for Defining Heat Exchanger Performance" plus haut avec à la fois les débits de soufflage et d'extraction égaux à 75% du débit d'air soufflé nominal. La valeur par défaut de ce champ est 0.

Efficacité latente à 75% de débit en refroidissement

L'efficacité latente d'échange aux conditions de refroidissement définies dans la table "Operating Conditions for Defining Heat Exchanger Performance" plus haut avec à la fois les débits de soufflage et d'extraction égaux à 75% du débit d'air soufflé nominal spécifié dans le champ précédent. Spécifier cette valeur à 0 si l'échangeur ne transfère pas d'énergie latente. La valeur par défaut de ce champ est 0.

Type de contrôle du givre

Il existe quatre options pour le contrôle du givre :

1-Aucun,
2-Recyclage d'air extrait, des registres sont employés pour diriger l'air extrait en arrière vers les zones via le coté air soufflé de l'échangeur lorsque la température d'air extérieur soufflé tombe sous un seuil de température (définit dans le champ suivant). La fraction de temps où l'air extrait est recyclé dépend de la température d'air extérieur soufflé, du seuil de température, de la fraction de temps initiale de dégivrage et du taux d'évolution de la fraction de temps du dégivrage  (voir Taux d'augmentation de la fraction de temps de dégivrage). Lorsque l'air extrait est recyclé, aucun air n'est soufflé (air extérieur) par l'échangeur (ce qui peut ou non être acceptable vis à vis de la ventilation des occupants).
3-Air extrait seulement (bypass air soufflé) : ce contrôle interdit périodiquement l'air soufflé de passer au travers de l'échangeur sur une certaine période de temps alors que l'air extrait continue de passer dans l'échangeur. La fraction de temps où l'air soufflé ne passe plus dans l'échangeur dépend de la température de l'air extérieur, du seuil de température, de la fraction de temps initiale de dégivrage et du taux d'évolution de la fraction de temps du dégivrage  (voir Taux d'augmentation de la fraction de temps de dégivrage). Lorsque ceci est implémenté dans la réalité, des dispositions sont usuellement prises pour éviter la dépressurisation du bâtiment lorsque le contrôle du givre fonctionne (registres automatique ou piloté sur pression, ou bien un registre de bypass de l'air autour de l'échangeur). pour ce type de contrôle, il est supposé que l'air soufflé est bypassé pendant le fonctionnement du dégivrage, càd que le débit total soufflé n'est pas réduit pendant le dégivrage mais simplement bypasse l'échangeur.
4-Température d'air extrait minimum, quand la température de l'air extrait quittant l'échangeur est mesuré et que l'efficacité de l'échangeur est réduite (en ralentissant la rotation ou bypassant l'échangeur à plaque) pour conserver l'air extrait sous le seuil de température.

 

Si une batterie de préchauffage pour éviter le givre est spécifiée, ce paramètre sera automatiquement fixé à 1-Aucun et désactivé.

Seuil de température

Ce champ définit la température sèche de l'air qui est utilisée pour initialiser le contrôle du givre (en °C ou °F). La valeur par défaut est 1,7ºC. Si les options du type de contrôle 2-Recyclage d'air extrait ou 3-Air extrait seulement sont sélectionnées, le seuil de température définit la température d'air (extérieur) soufflé en dessous de laquelle le contrôle du givre est actif. Pour le contrôle du givre 4-Température d'air extrait minimum, l'efficacité de l'échangeur est contrôlé pour éviter que la température d'air extraite ne tombe sous le seuil de température.

Le seuil de température approprié varie avec : la température d'air reprise des zones et l'humidité, le type de contrôle du givre, le type d'échangeur et selon que l'échangeur transfert l'énergie sensible seule ou à la fois le sensible et le latent (enthalpie). Les seuils de température typique sont fournis dans la table ci-dessous. Cependant, il est recommandé que vous consultiez la documentation fabricant pour modéliser des échangeurs air/air spécifique.

 

Type de contrôle du Givre

Type d'échangeur de chaleur

Énergie échangée

Seuil de température

2-Recyclage d'air extrait

Plat

Sensible seulement

-1.1 °C

Sensible + Latent

-12.2 °C

Rotatif

Sensible seulement

-12.2 °C

Sensible + Latent

-23.3 °C

3-Air extrait seulement

Plat

Sensible seulement

-1.1 °C

Sensible + Latent

-12.2 °C

Rotatif

Sensible seulement

-12.2 °C

Sensible + Latent

-23.3 °C

4-Température d'air extrait minimum

Plat

Sensible seulement

1.7 °C

Sensible + Latent

1.7 °C

Rotatif

Sensible seulement

1.7 °C

Sensible + Latent

1.7 °C

Préchauffage

Plat

Sensible seulement

-1.1 °C

Sensible + Latent

-12.2 °C

Rotatif

Sensible seulement

-12.2 °C

Sensible + Latent

-23.3 °C

 

 

Seuils de température typique

 

Source: Indoor Humidity Assessment Tool, U.S. Environmental Protection Agency,

** Pour modéliser un contrôle par préchauffage, spécifiez le type de contrôle à 1-Aucun et sélectionnez une batterie de préchauffage dans la centrale d'air pour maintenir la température d'air au dessus du seuil de dégivrage.

Fraction de temps de dégivrage initial

Il s'agit de la fraction du pas de temps de la simulation pendant laquelle le contrôle de givre sera appliqué lorsque le seuil de température est atteint. Ce paramétrage est uniquement utilisé pour les types de contrôle 2-Recyclage d'air extrait et 3-Air extrait seulement. La valeur de ce champ doit être comprise entre = 0 et = 1. La fraction par défaut vaut 0,083 (soit, 5 min / 60 min) qui est une valeur typique pour un contrôle par Recyclage d'air extrait. Des fractions initiale de dégivrage plus élevées (tel que 0,167 = 10 min / 60 min) sont typiquement requises pour le contrôle Air extrait seulement. Pour de meilleurs résultats vous devriez obtenir cette information du fabricant.

Taux d'augmentation de la fraction de temps de dégivrage

Ceci est le taux d'allongement du temps de dégivrage fonction de la chute de la température d'air extérieur soufflé sous le seuil de température. Ce champ est seulement utilisépour les types de contrôle 2-Recyclage d'air extrait et 3-Air extrait seulement. La valeur de ce paramètre doit être = 0. La valeur par défaut 0,012 (soit 0,72 min / 60 min par °C de différence de température), valeur typique pour Recyclage d'air extrait. De plus hautes valeurs (comme 0,024 = 1,44 min / 60 min par °C de différence de température) sont typiquement requises pour Air extrait seulement. Pour de meilleurs résultats vous devriez obtenir cette information du fabricant.

 

La fraction de temps total de dégivrage est déterminé comme suit :

Fraction de temps total de dégivrage = Fraction de temps total de dégivrage initiale + Taux d'augmentation de la fraction de temps de dégivrage * (Tseuil – Tair soufflé entrant dans l'échangeur)

 

Le modèle ne permet pas que la fraction de temps total de dégivrage n'excède 1 ou soit inférieure à 0.

Planning de disponibilité

Ce planning détermine si l'échangeur est ou non disponible à chaque pas de calcul de la simulation. Une valeur dans le planning supérieure à 0 (habituellement 1 est utilisé) indique que l'équipement peut être actif . Une valeur inférieure ou égale à 0 (habituellement 0 est utilisé) implique que l'équipement doit être à l'arrêt.

PRETRAITEMENTS

Batterie de préchauffage

Ce paramètre vous autorise à ajouter tout type de batterie chaude pour préconditionner l'air extérieur avant qu'il n'entre dans la centrale d'air.

Température de consigne de préchauffage

La valeur du planning pour chaque période de temps donne la consigne de sortie de batterie (en °C seulement).

Batterie de prérefroidissement

Ce paramètre vous autorise à ajouter une batterie froide à eau pour préconditionner l'air extérieur avant qu'il n'entre dans la centrale d'air.

Température de consigne de prérefroidissement

La valeur du planning pour chaque période de temps donne la consigne de sortie de batterie (en °C seulement).

Rafraîchissement évaporatif

Ce paramètre vous autorise à ajouter une batterie de rafraîchissement évaporatif  à eau pour préconditionner l'air extérieur avant qu'il n'entre dans la centrale d'air.