Batterie Chaude - Détente Directe

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Batterie Chaude - Détente Directe [Coil:Heating:DX:SingleSpeed]

 

 

 

Modèle utilisé avec les équipements suivants:

 

       CATP
       PACTP
       Unitaires chaud froid
       Pompes à chaleur unitaire

Le modèle de batterie chaude à simple vitesse et détente directe utilise les données de performances obtenues dans des conditions de fonctionnement nominales, et analyse les courbes de données pour calculer les écarts de la puissance totale, du ratio d'entrée d'énergie et du taux de charge partielle, afin de déterminer les performances obtenues dans des conditions de charge partielle.

Les impacts de diverses stratégies de dégivrage (d’inversion de cycle, résistive, temporisée ou à la demande) sont modélisés sur la base d’une combinaison d’entrées utilisateur et de modèles empiriques issus des algorithmes de la pompe à chaleur air-air dans DOE-2.1E.

 

GENERAL

Nom

Ce champ alphanumérique permet d'attribuer un nom d'utilisateur unique à un modèle de batterie chaude à détente directe. Toute référence d'un autre objet à cette batterie chaude à détente directe utilise ce nom.

Puissance Nominale Totale de Chauffage

Ce champ numérique définit la puissance totale de chauffage, à pleine charge (en watts) de la batterie à détente directe dans des conditions nominales de fonctionnement (température extérieure à bulbe sec de 8,33 °C, température extérieure à bulbe humide de 6,11 °C, température à bulbe sec de l'air entrant dans la batterie chaude de 21,11 °C, température à bulbe humide de l'air entrant dans la batterie chaude de 15,55 °C, et débit d'air circulant dans la batterie chaude, défini dans le champ « Débit d'Air Nominal » ci-dessous).

La valeur de ce champ doit être supérieure à 0. La chaleur produite par le ventilateur de soufflage d'air n'est pas incluse dans cette mesure de puissance. La valeur Puissance Nominale Totale de Chauffage doit être comprise dans une plage de ± 20 % de la valeur Puissance Nominale Totale de Refroidissement. Dans le cas contraire, un message d'avertissement est transmis.

Débit d'Air Nominal

Ce champ numérique définit le débit volumique d'air, en mètres cubes par seconde, circulant dans la batterie chaude à détente directe dans des conditions de fonctionnement nominales. La valeur saisie ici doit être supérieure à 0. Le débit volumique d'air nominal doit être compris entre 0,00004027 m3/s et 0,00006041 m3/s par watt de la puissance nominale totale de chauffage.

Les valeurs Puissance Nominale Totale de Chauffage et COP Nominal correspondent aux données de performances à transmettre à l'unité (avec la température extérieure à bulbe sec de 8,33 °C, la température extérieure à bulbe humide de 6,11 °C, la température à bulbe sec de l'air entrant dans la batterie chaude de 21,11 °C, la température à bulbe humide de l'air entrant dans la batterie chaude de 15,55 °C, et le débit volumique nominal d'air circulant dans la batterie chaude, défini ici).

COP Nominal

Ce champ numérique définit le coefficient de performance (COP =puissance de sortie de chauffage, exprimée en watts, divisée par la puissance électrique d'entrée, exprimée en watts) de la batterie chaude à détente directe dans des conditions de fonctionnement nominales (température extérieure à bulbe sec de 8,33 °C, température extérieure à bulbe humide de 6,11 °C, température à bulbe sec de l'air entrant dans la batterie chaude de 21,11 °C, température à bulbe humide de l'air entrant dans la batterie chaude de 15,55 °C, et débit d'air circulant dans la batterie chaude, défini dans le champ « Débit d'Air Nominal » ci-dessus). La valeur saisie ici doit être supérieure à 0. La valeur de puissance d'entrée tient compte de la puissance dédiée au(x) compresseur(s) et au(x) ventilateur(s) extérieur(s), mais exclut la puissance consacrée au ventilateur de soufflage d'air intérieur. La puissance de sortie de chauffage correspond à la valeur saisie ci-dessus dans le champ Puissance Nominale Totale de Chauffage.

 

COMPRESSEUR

Température Sèche Extérieure Minimum pour Fonctionnement Compresseur

Ce champ numérique définit la température minimale à bulbe sec de l'air extérieur, en degrés Celsius, lorsque le compresseur de la batterie chaude est arrêté. La température indiquée dans ce champ de saisie doit être supérieure ou égale à -20 °C. La valeur par défaut est -8 °C.

 

DÉGIVRAGE

Stratégie de dégivrage

Deux options sont disponibles:

1-Inversion de Cycle ou
2-Résistive.

Si la stratégie d'inversion de cycle est sélectionnée, le cycle de chauffage est inversé périodiquement, afin que la chaleur produite soit dirigée vers l'accumulation de givre de la batterie extérieure. Si la stratégie résistive de dégivrage est sélectionnée, le givre est fondu à l'aide d'un radiateur à résistance électrique. L'option 1-Inversion de Cycle est sélectionnée par défaut.

Contrôle Dégivrage

Deux options sont disponibles:

1-Temporisé ou
2-A la Demande.

 

Si l'option 1-Temporisé est sélectionnée, la période de dégivrage est calculée en fonction d'une valeur fixe ou de la durée de fonctionnement du compresseur. Ici, l'épaisseur de la couche de givre n'est pas prise en considération. Le cas échéant, la durée de dégivrage de l'unité est saisie dans le champ Fraction Durée de Dégivrage,décrit ci-dessous. Si l'option 2-A la Demande est sélectionnée, la durée de dégivrage est calculée en fonction des conditions extérieures (ratio d'humidité). Quelle que soit la méthode de dégivrage choisie, le processus ne démarre pas si la température extérieure observée est supérieure à la valeur saisie par l'utilisateur dans le champ Température Sèche Extérieure Maximum pour Fonctionnement Dégivrage   (voir ci-dessous).

Fraction Durée de Dégivrage

Ce champ numérique définit l'intervalle de fonctionnement du compresseur associé à l'activation du cycle de dégivrage. Ici, l'option 1-Temporisé doit être sélectionnée (voir « Contrôle Dégivrage  », ci-dessus). Par exemple, si le cycle de dégivrage s'active pendant 3 min toutes les 60 minutes de fonctionnement du compresseur, l'utilisateur doit saisir une valeur de 3,5/60 = 0,058333. La température indiquée dans ce champ de saisie doit être supérieure ou égale à 0. La valeur par défaut est « 0,058333 ».

Puissance Chauffage Résistif du Dégivrage

Ce champ numérique définit la puissance de l'élément de chauffage résistif du dégivrage, exprimée en watts. La valeur de ce champ est utilisée uniquement lorsque la stratégie de dégivrage est « résistive » (voir la description du champ de saisie Stratégie de Dégivrage, ci-dessus). La température indiquée dans ce champ doit être supérieure ou égale à 0.

Température Sèche Extérieure Maximum pour Fonctionnement Dégivrage

Ce champ numérique définit la température à bulbe sec de l'air extérieur, en degrés Celsius, au-dessus de laquelle le dégivrage de la batterie extérieure est désactivé. La température indiquée dans ce champ de saisie doit être supérieure ou égale à 0 °C. La valeur par défaut est « 5 °C ».

 

COURBES DE PERFORMANCE

 

Lorsqu'une batterie froide à détente directe est utilisée, vous devez sélectionner 6 courbes au maximum dans la base de données des courbes, afin que les performances de la batterie soient régulées en fonction de la stratégie de dégivrage sélectionnée.

Courbe Puissance Totale Chauffage Fonction de la Température

Courbe de performance biquadratique , quadratique ou cubique , définissant la variation de la puissance totale de chauffage en tant que fonction des températures à bulbe sec de l'air intérieur et extérieur, ou uniquement de la température à bulbe sec de l'air extérieur (selon la courbe sélectionnée). Si les informations fournies par le fabricant sont suffisantes, il est recommandé de sélectionner la courbe biquadratique.Le système est alors plus sensible à la température à bulbe sec de l'air intérieur, et les valeurs obtenues sont plus réalistes.En multipliant les valeurs de cette courbe par la puissance nominale totale de chauffage, le système vous fournit la puissance de chauffage totale dans des conditions de température de fonctionnement spécifiques (températures à bulbe sec de l'air intérieur ou de l'air extérieur, différentes de la température nominale). La courbe est normalisée; une valeur de 1,0 correspond aux conditions nominales.

Courbe Puissance Totale Chauffage Fonction de la Fraction du Débit

Courbe de performance quadratique ou cubique, définissant la variation de la puissance totale de chauffage en tant que fonction du rapport du débit réel d'air circulant dans la batterie chaude sur le débit d'air nominal (fraction du débit à pleine charge). En multipliant les valeurs de cette courbe par la puissance nominale totale de chauffage et les valeurs de la courbe de modulation de puissance (fonction de la température), le système vous fournit la puissance de chauffage totale à une température de fonctionnement spécifique et aux conditions de débit de fonctionnement de la batterie. La courbe est normalisée; une valeur de 1,0 est obtenue lorsque le débit d'air réel correspond au débit d'air nominal.

Courbe Ratio d'Energie Consommée Fonction de la Température

Courbe de performance biquadratique , quadratique ou cubique, définissant la variation du ratio d'entrée d'énergie (REE) en tant que fonction des températures à bulbe sec de l'air intérieur et extérieur, ou uniquement de la température à bulbe sec de l'air extérieur (selon le type de courbe sélectionné). Si les informations fournies par le fabricant sont suffisantes, il est recommandé de sélectionner la courbe biquadratique. Le système est alors plus sensible à la température à bulbe sec de l'air intérieur et les valeurs obtenues sont plus réalistes. Le REE est la fonction inverse du COP. En multipliant les valeurs de cette courbe par le REE nominal (inverse du COP nominal), le système vous fournit des valeurs de REE dans des conditions de température spécifiques (température à bulbe sec de l'air intérieur ou température à bulbe sec de l'air extérieur, différentes de la température nominale). La courbe est normalisée; une valeur de 1,0 correspond aux conditions nominales.

Courbe Ratio d'Energie Consommée Fonction de la Fraction de Débit

Courbe de performance quadratique ou cubique , définissant la variation du ratio d'entrée d'énergie (REE) en tant que fonction du rapport du débit d'air réel traversant la batterie chaude sur le débit d'air nominal (fraction du débit d'air à pleine charge). Le REE est la fonction inverse du COP. En multipliant les valeurs de cette courbe par les valeurs nominales du REE et de la courbe de modulation du REE (fonction de la température), le système vous fournit des valeurs de REE dans des conditions spécifiques de température et de débit de fonctionnement de la batterie. La courbe est normalisée; une valeur de 1,0 est obtenue lorsque le débit d'air réel correspond au débit d'air nominal.

Courbe de Corrélation des Taux de Charge Partielle

Courbe de performance quadratique ou cubique, définissant la variation de puissance électrique transmise à la batterie à détente directe en tant que fonction du ratio de charge partielle (RCP, charge de chaleur sensible/puissance de chauffage sensible au régime permanent). Le produit du REE nominal avec la valeur des courbes de modification du REE est divisé par la valeur de cette courbe, de façon à obtenir le REE « efficace » pour un intervalle de simulation donné. La corrélation des taux de charge partielle (TCP) obtenue tient compte des pertes de rendement provoquées par le cycle du compresseur.

Lors de la définition de cette courbe, il est important de respecter les 2 règles suivantes:

 

1.Les coefficients de la courbe de corrélation des taux de charge partielle doivent être définis pour qu'une valeur de 1,0 soit obtenue lorsque le ratio de charge partielle est égal à 1,0.

TCP = 0,85 +0,15(RCP)

La fonction quadratique associée possède un Coefficient 1 = 0,85 et un Coefficient 2 = 0,15 avec une valeur maximale de x = 1,0.

 

2.Lorsque 0,00 = RCP < 1,0, le TCP doit être = 0,7. Ceci est toujours le cas, tant que le Coefficient 1 de la courbe de taux de charge partielle reste > 0,7. Par ailleurs, dans cette plage de RCP, le TCP doit toujours être inférieur au RCP. Cela est toujours le cas, tant que la puissance de la batterie reste supérieure à la demande. Si la demande est supérieure à la puissance de la batterie et que le TCP est supérieur au RCP, la fraction de fonctionnement (RCP/TCP) est automatiquement limitée à 1,0 par le logiciel.

Courbe Ratio d'Energie Consommée en Dégivrage Fonction de la Température

Courbe de performance biquadratique, définissant la variation du ratio d'entrée d'énergie (REE) au cours des périodes de dégivrage par inversion de cycle en tant que fonction des températures à bulbe sec de l'air extérieur et à bulbe humide de l'air entrant dans la batterie intérieure. Le REE est la fonction inverse du COP. En multipliant les valeurs de cette courbe par la puissance de la batterie, les valeurs de la période de dégivrage fractionnaire et de la fraction de fonctionnement de la batterie chaude, le système vous fournit la puissance de dégivrage aux températures de fonctionnement spécifiques des batteries intérieure et extérieure. Il est nécessaire de définir cette courbe uniquement lorsque la stratégie de dégivrage par inversion de cycle est sélectionnée. La courbe est normalisée; une valeur de 1,0 correspond aux conditions nominales.

 

CHAUFFAGE DU CARTER

Puissance Chauffage du Carter

Ce champ numérique définit la puissance de chauffage du carter, exprimée en watts. Quand la température extérieure à bulbe sec est inférieure à la valeur spécifiée dans le champ Température Extérieure Maximale à Bulbe Sec pour Fonctionnement Chauffage du Carter (voir ci-dessous), le chauffage du carter est activé lorsque le compresseur est à l'arrêt. Si cette batterie chaude équipe une pompe à chaleur air-air (Réf. Système Unitaire:PompeAChaleur:Air-Air [UnitarySystem:HeatPump:AirToAir] ou Terminal: PompeAChaleur:Air-Air [Terminal:HeatPump:AirToAir]), le chauffage de carter associé à cette batterie chaude à détente directe est activé (chauffage ou refroidissement) lorsque le compresseur est à l'arrêt. Ici, la puissance de chauffage du carter définie pour la batterie froide à détente directe est ignorée. La température indiquée dans ce champ doit être supérieure ou égale à 0. La valeur par défaut est « 0 ». Pour simuler une batterie non équipée d'un chauffage de carter, saisissez la valeur « 0 ».

Température Extérieure Maximale à Bulbe Sec pour Fonctionnement Chauffage du Carter

Ce champ numérique définit la température à bulbe sec de l'air extérieur, en degrés Celsius, au-dessus de laquelle le chauffage du carter du compresseur est désactivé. La température indiquée dans ce champ de saisie doit être supérieure ou égale à 0,0 °C.

 

FONCTIONNEMENT

Planning indiquant les intervalles durant lesquels la batterie chaude à détente directe 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 la batterie doit être arrêtée.

 

SORTIES DE BATTERIE CHAUDE A DETENTE DIRECTE

 

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

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

HVAC,Average,DX Heating Coil Electric Power[W]

HVAC,Sum,DX Heating Coil Electric Consumption[J]

HVAC,Average,DX Heating Coil Electric Defrost Power[W]

HVAC,Sum,DX Heating Coil Electric Defrost Consumption[J]

HVAC,Average,DX Heating Coil Crankcase Heater Power[W]

HVAC,Sum,DX Heating Coil Crankcase Heater Consumption[J]

HVAC,Average,DX Heating Coil Runtime Fraction

DX Coil Total Heating Rate [W]

Ce champ indique le débit total de chauffage de la batterie à détente directe, exprimé en watts. Cette valeur est déterminée par les conditions d'entrée et de sortie d'air, ainsi que par le débit massique de l'air circulant dans la batterie.

DX Coil Total Heating Energy[J]

Ce champ indique l'énergie totale de chauffage de la batterie à détente directe, exprimée en joules, au cours de l'intervalle considéré. Cette valeur est déterminée par les conditions d'entrée et de sortie d'air, ainsi que par le débit massique de l'air circulant dans la batterie. Cette donnée est ajoutée à un compteur des rapports de simulation, avec comme paramètres: Type de ressource=Transfert Energie [EnergyTransfer], Clé d'usage final=Batteries Froides [CoolingCoils], Clé de groupe=Système [System] (réf. Compteur des rapports de simulation).

DX Heating Coil Electric Power[W]

Ce champ indique la consommation d'électricité du compresseur et du (des) ventilateur(s) extérieur(s) de la batterie à détente directe, exprimé en watts. Cette valeur est applicable lorsque l'unité fournit du chauffage à la (aux) zone(s) conditionnée(s) ; elle ne concerne pas les périodes de dégivrage par inversion de cycle.

DX Heating Coil Electric Consumption[J]

Ce champ indique la consommation d'électricité du compresseur et du (des) ventilateur(s) du condenseur de la batterie à détente directe, exprimée en joules, au cours de l'intervalle considéré. Cette valeur est applicable lorsque l'unité fournit du chauffage à la (aux) zone(s) conditionnée(s) ; elle ne concerne pas les périodes de dégivrage par inversion de cycle. Cette donnée est ajoutée à un compteur des rapports de simulation, avec comme paramètres: Type de ressource= Electricité [Electricity], Clé d'usage final=Refroidissement [Cooling], Clé de groupe=Système [System] (réf. Compteur des rapports de simulation).

DX Heating Coil Electric Defrost Power[W]

Ce champ indique la consommation d'électricité de la batterie à détente directe, exprimée en watts, au cours de l'activation du mode de dégivrage (par inversion de cycle ou résistive).

DX Heating Coil Electric Defrost Consumption[J]

Ce champ indique la consommation d'énergie de la batterie à détente directe, exprimée en joules, au cours de l'intervalle considéré. Cette consommation est applicable lors de l'activation du mode de dégivrage de l'unité (par inversion de cycle ou résistive).

DX Heating Coil Crankcase Heater Power[W]

Ce champ indique la consommation d'électricité moyenne du chauffage du carter du compresseur de la batterie à détente directe, exprimée en watts, au cours de l'intervalle considéré.

DX Heating Coil Crankcase Heater Consumption[J]

Ce champ indique la consommation d'électricité du chauffage du carter du compresseur de la batterie à détente directe, exprimée en joules, au cours de l'intervalle considéré. Cette donnée est ajoutée à un compteur des rapports de simulation, avec comme paramètres: Type de ressource= Electricité [Electricity], Clé d'usage final=Divers [Miscellaneous], Clé de grouped=Système [System] (réf. Compteur des rapports de simulation).

DX Heating Coil Runtime Fraction

Ce champ indique la fraction de fonctionnement du compresseur de la batterie à détente directe et du (des) ventilateur(s) extérieur(s) au cours de l'intervalle considéré.