Batterie Chaude - Eau

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Batterie Chaude - Eau [Coil:Heating:Water

 

Modèle utilisé avec les équipements suivants:

 

       Centrales de traitement d'air
       Boucles de demande des systèmes à flux parallèles
       Unités de distribution dair

 

Le modèle simple de batterie à eau chaude fournit de la chaleur sensible à l’air. Le calcul fait appel à l'algorithme Efficacité-NTU et suppose un échangeur de chaleur à flux croisé.

 

GENERAL

Nom

Nom automatiquement généré pour la batterie chaude.

Type

La batterie à eau chaude doit être de type:

 

1-Eau

 

Dans tous les cas, il est également possible de sélectionner le type 2-Électrique, et ainsi d’utiliser la batterie chaude électrique ou le type 3-Gaz, afin d’utiliser la batterie chaude au gaz  

Méthode des Entrants de Performance

L’utilisateur peut choisir l’une des options suivantes:

 

1-Puissance Nominale, ou
2-US et Débit Eau en Conception

 

Si l’option 2-US et Débit Eau en Conception est sélectionnée, vous devez saisir les valeurs US et Débit Eau Maximal de la batterie. Si l’option 1-Puissance Nominale est sélectionnée, vous devez saisir les valeurs Puissance Nominale et US de la batterie.

La puissance nominale correspond à la puissance de chauffage de la batterie obtenue dans la configuration nominale du système (températures nominales de l’air et de l’eau à l’entrée et à la sortie définies ci-dessous). Elle est exprimée en watts. La puissance nominale est utilisée pour calculer le débit massique d'eau et l'US de la batterie. L'option sélectionnée par défaut est 1-Puissance Nominale.

Pour auto dimensionner la puissance, sélectionnez l’option 2-US et Débit Eau en Conception et définissez des valeurs d’auto dimensionnement pour les options US, Débit Eau Maximal, et Puissance Nominale. EnergyPlus utilise les données de dimensionnement pour définir la taille de la batterie. Les températures nominales (voir ci-dessous) ne sont pas utilisées pour l’auto dimensionnement. Elles sont exploitées uniquement lorsque l'utilisateur définit les performances de la batterie à l'aide de la méthode des entrants 1-Puissance Nominale.

Débit Eau Maximal

Débit d’eau maximal possible (exprimé en m3/s) circulant dans la batterie. Ce champ est utilisé lorsque l’option 2-US et Débit Eau en Conception est sélectionnée dans Méthode des Entrants de Performance . Ce champ est autodimensionnable.

US (Facteur U x Surface)

Ici, vous devez saisir la valeur d'US de la batterie, requise pour le modèle d’échangeur de chaleur Efficacité-NTU. Il est possible d'obtenir une estimation de la valeur US, en appliquant la formule suivante:

Q =UA(Twater, avg - Tair, avg )

où:

Q représente la chaleur transférée de l'eau à l'air, en watts;

Twater, avg correspond à la température moyenne de l'eau, exprimée en degrés Celsius, et

Tair, avg correspond à la température moyenne de l’air, exprimée en degrés Celsius.

Il est également possible d’utiliser la différence de température logarithmique moyenne. Ce champ est utilisé uniquement lorsque l’option 2-US et Débit Eau en Conception est sélectionnée dans Méthode des Entrants de Performance  .

Ce champ est autodimensionnable.

Puissance Nominale

Puissance de chauffage de la batterie (exprimée en watts) aux températures nominales de l’air et de l’eau à l’entrée et à la sortie. Ce champ est utilisé lorsque l’option 1-Puissance Nominale est sélectionnée dans Méthode des Entrants de Performance. Ce champ est autodimensionnable. Les valeurs nominales sont énoncées dans les quatre champs de saisie décrits ci-dessous.

 

TEMPERATURES EAU

Température Nominale dEau Entrante

La température nominale d’eau en entrée (exprimée en degrés Celsius) à la puissance de chauffage nominale. La valeur par défaut est « 82,2 °C ».

Température Nominale dEau Sortante

Température nominale d’eau en sortie (exprimée en degrés Celsius) à la puissance de chauffage nominale. La valeur par défaut est « 71,1 °C ».

 

TEMPERATURES AIR

Température Nominale dAir Entrant

Température de l’air entrant (exprimée en degrés Celsius) à la puissance de chauffage nominale. La valeur par défaut est « 16,6 °C ».

Température Nominale dAir Sortant

Température de l’air sortant (exprimée en degrés Celsius) à la puissance de chauffage nominale. La valeur par défaut est « 32,2 °C ».

 

FONCTIONNEMENT

Planning de Disponibilité

Planning de disponibilité de la batterie, indiquant les intervalles durant lesquels la batterie peut fonctionner. Une valeur de planning supérieure à 0 (en général, la valeur « 1 » est utilisée) indique que l'unité peut fonctionner durant l'intervalle considéré. Une valeur inférieure ou égale à 0 (en général, la valeur « 0 » est utilisée) indique que l’unité est arrêtée.

 

CONTRÔLEUR

Variable de Contrôle

L'option Variable de Contrôle permet de définir les paramètres de contrôle de la batterie. Actuellement, le contrôle de la température est la seule option disponible.

 

Loption 1-Température permet de définir le contrôle par température de lair; ce paramétrage est normalement associé au nœud de sortie d'air de la batterie.

Action

L’option Action détermine les règles de modification de la variable de contrôle (par exemple, le débit massique du fluide circulant dans une batterie d’eau) en fonction du signal de contrôle. Lorsque le débit massique de l’eau circulant dans une batterie chaude est défini comme variable de contrôle, l’augmentation de la demande de chauffage provoque une hausse de ce paramètre. Ce phénomène amplifie le transfert de chaleur de l'eau au flux d'air. Ce contrôleur est alors considéré comme un équipement à action « normale » ; la valeur fixe 1-Normal est donc saisie dans ce champ.

Variable Actionneur

Cette option, à vocation elle aussi générique, a jusqu'à présent été utilisée uniquement pour le contrôle du débit massique de l'eau circulant dans les batteries chaudes et froides. Pour activer le contrôle du débit massique de l’eau, la valeur fixe 1-Flux est saisie sous Variable Actionneur.

Tolérance de Convergence du Contrôleur

Pour contrôler la batterie, il faut définir ses paramètres de sortie. Ces derniers sont ajustés en fonction des valeurs de température de sortie ou de ratio d'humidité spécifiées par les gestionnaires de consigne. Les batteries à eau chaude utilisent des modèles complexes qui ne peuvent pas être directement inversés. Par conséquent, l’inversion numérique des modèles, effectuée à l’aide d’une procédure itérative, permet de déterminer le débit massique approprié. Cette routine itérative respecte un cycle de demi-intervalle; sa mise en place requiert la définition de critères d'arrêt, effectuée ici.

La tolérance de convergence correspond à la différence maximale entre la température réelle du nœud de consigne et la température de consigne. Cet écart est habituellement défini sur une différence de température réduite, comme 0,01 °C. La valeur sélectionnée par défaut est Auto dimensionnement.

Débit de Mise en Marche Maximum

Débit maximal de l’eau (exprimé en m3/s) circulant dans la batterie. Cette option permet de définir le débit d’eau maximal en conception pour la batterie.

Débit de Mise en Marche Minimum

Cette option permet de définir le débit d’eau minimum en conception d'une batterie d’eau, habituellement à l’aide d’une vanne d’arrêt définie sur « zéro ».

Ratio Nominal pour la Convection dAir et dEau

Ratio de transfert de chaleur par convection entre le côté de l’air et le côté de l’eau de la batterie chaude, dans des conditions de fonctionnement nominales.

La valeur par défaut est « 0,5 ». Le ratio décrit la géométrie et la conception de la batterie. Il est défini par la formule suivante:

ratio =  (Nf (hA)air / (hA)water )

Où Nf désigne le rendement de l’ailette

h désigne le coefficient de transfert de chaleur de la convection de surface

A représente la surface.

 

SORTIES DE BATTERIE CHAUDE - EAU

 

HVAC,Sum, Total Water Heating Coil Energy[J]

HVAC,Average,Total Water Heating Coil Rate[W]

HVAC,Average,Water Heating Coil U-factor Times Area [W]

Total Water Heating Coil Energy (J)

Ce paramètre correspond à la quantité totale de transfert de chaleur dans la batterie, dans des conditions de fonctionnement normales.

Total Water Heating Coil Rate (W)

Ce paramètre correspond au taux de transfert de chaleur dans la batterie, dans des conditions de fonctionnement normales.

Cette valeur s’exprime en J/s ou en watts.

Water Heating Coil U-factor Times Area (W/K)

Ce paramètre correspond à la valeur d’US de transfert de chaleur total (Facteur U*Surface). Le modèle simple de batterie chaude ajuste la valeur d’US en fonction des températures d’entrée et des débits .