AIRHEAD : Vous pouvez affirmer en toute confiance que la méthode de conception des conduits est efficace si le débit d'air mesuré est de ± 10 % du débit d'air calculé.
Les conduits d’air sont l’un des éléments les plus importants du système de ventilation et de climatisation. Les systèmes CVC haute performance montrent que 10 facteurs interagissent pour déterminer la performance des conduits. Si l’un de ces facteurs est négligé, l’ensemble du système CVC pourrait ne pas offrir le confort et l’efficacité que vous attendez de vos clients. Voyons comment ces facteurs déterminent les performances de votre système de conduits et comment nous assurer qu'ils sont corrects.
Les ventilateurs internes (soufflantes) sont le point de départ des caractéristiques des conduits d’air. Il détermine la quantité d’air qui peut éventuellement circuler dans le conduit. Si la taille du conduit est trop petite ou mal installée, le ventilateur ne sera pas en mesure de fournir le débit d'air requis au système.
Pour vous assurer que les ventilateurs sont suffisamment puissants pour déplacer le débit d'air requis du système, vous devez vous référer au tableau des ventilateurs de l'appareil. Ces informations se trouvent généralement dans les instructions d'installation ou dans les données techniques du fabricant. Consultez-le pour vous assurer que le ventilateur peut surmonter la résistance au flux d'air ou la chute de pression dans les serpentins, les filtres et les conduits. Vous serez étonné de voir tout ce que vous pouvez apprendre des informations sur l'appareil.
Le serpentin interne et le filtre à air sont les deux principaux composants du système à travers lesquels le ventilateur doit faire passer l'air. Leur résistance au flux d’air affecte directement les performances du conduit. S'ils sont trop restrictifs, ils peuvent réduire drastiquement le débit d'air avant qu'il ne quitte l'unité de ventilation.
Vous pouvez réduire le risque d’écrêtage des bobines et des filtres en effectuant un peu de travail au préalable. Reportez-vous aux informations du fabricant du serpentin et sélectionnez un serpentin intérieur qui fournira le débit d'air requis avec la plus faible chute de pression lorsqu'il est mouillé. Choisissez un filtre à air qui répond aux besoins de santé et de propreté de vos clients tout en maintenant une faible perte de charge et un faible débit.
Pour vous aider à dimensionner correctement votre filtre, je voudrais suggérer le « Filter Sizing Program » du National Comfort Institute (NCI). Si vous souhaitez une copie PDF, veuillez m'envoyer une demande par e-mail.
Une conception appropriée de la tuyauterie constitue la base de l’installation de la tuyauterie. Voici à quoi ressemblera le conduit installé si toutes les pièces s’emboîtent comme prévu. Si la conception est erronée dès le départ, les performances des conduits (et de l’ensemble du système CVC) peuvent en souffrir en raison d’un débit d’air inapproprié.
De nombreux professionnels de notre secteur supposent qu’une bonne conception des conduits est automatiquement synonyme de performances du système de conduits, mais ce n’est pas le cas. Pour garantir que votre approche de conception de conduits est efficace, quelle qu'elle soit, vous devez mesurer le débit d'air réel de votre système de construction. Si le débit d'air mesuré est de ± 10 % du débit d'air calculé, vous pouvez affirmer en toute confiance que votre méthode de calcul de conduit fonctionne.
Une autre considération concerne la conception des raccords de tuyauterie. Des turbulences excessives dues à des raccords de conduits mal conçus réduisent le flux d'air efficace et augmentent la résistance que le ventilateur doit surmonter.
Les raccords de conduits d'air doivent permettre une évacuation progressive et en douceur du flux d'air. Évitez les virages serrés et limitants dans les installations de canalisations pour améliorer leurs performances. Un bref aperçu du manuel D de l'ACCA vous aidera à décider quelle configuration de raccord fonctionnera le mieux. Les raccords ayant la longueur équivalente la plus courte fournissent l’alimentation en air la plus efficace.
Un système de conduits denses permettra à l’air de circuler grâce au ventilateur à l’intérieur des conduits. Une tuyauterie qui fuit peut dégrader les performances du système et entraîner divers problèmes, notamment des problèmes de sécurité en matière de QAI et de CO, ainsi qu'une réduction des performances du système.
Par souci de simplicité, toutes les connexions mécaniques dans le système de tuyauterie doivent être scellées. Le mastic fonctionne bien lorsqu’il n’est pas nécessaire de modifier un raccordement, tel qu’un tuyau ou un raccordement de plomberie. S'il y a un composant derrière le joint mécanique qui pourrait nécessiter une réparation à l'avenir, comme un serpentin interne, utilisez un scellant facilement amovible. Ne pas coller de travaux sur des panneaux d'équipements de ventilation.
Une fois l’air dans le conduit, vous avez besoin d’un moyen de le contrôler. Les registres volumétriques vous permettent de contrôler le chemin du flux d’air et sont essentiels au bon fonctionnement du système. Les systèmes sans registres en vrac permettent à l’air de suivre le chemin de moindre résistance.
Malheureusement, de nombreux concepteurs considèrent ces accessoires comme inutiles et les excluent de nombreuses installations de plomberie. La bonne façon de procéder est de les insérer dans les dérivations des conduits d’alimentation et de retour afin de pouvoir équilibrer le flux d’air entrant et sortant de la pièce ou de la zone.
Jusqu’à présent, nous nous sommes concentrés uniquement sur l’aspect aérien. La température est un autre facteur de performance du système de tuyauterie qui ne doit pas être ignoré. Les conduits d'air sans isolation ne peuvent pas fournir la quantité requise de chaleur ou de refroidissement dans les pièces climatisées.
L'isolation des conduits maintient la température de l'air à l'intérieur du conduit de telle sorte que la température à la sortie de l'appareil soit proche de celle que ressentira le consommateur à la caisse.
Une isolation mal installée ou avec une faible valeur R n’empêchera pas la perte de chaleur dans le tuyau. Si la différence de température entre la température de sortie de l'unité et la température de l'air d'alimentation la plus éloignée dépasse 3 °F, une isolation supplémentaire de la tuyauterie peut être nécessaire.
Les registres d'alimentation et les grilles de retour sont une partie souvent négligée du fonctionnement d'un système de plomberie. Les concepteurs utilisent généralement les registres et les grilles les moins chers. Beaucoup de gens pensent que leur seul objectif est de fermer les ouvertures grossières dans les conduites d'alimentation et de retour, mais ils font bien plus.
Le registre d'alimentation contrôle l'alimentation et le mélange de l'air conditionné dans la pièce. Les grilles de reprise d'air n'affectent pas le flux d'air, mais sont importantes en termes de bruit. Assurez-vous qu'ils ne fredonnent pas ou ne chantent pas lorsque les ventilateurs fonctionnent. Référez-vous aux informations du fabricant de la grille et sélectionnez la grille qui convient le mieux au débit d'air et à la pièce que vous souhaitez réguler.
La variable la plus importante pour déterminer les performances d’un système de tuyauterie est la manière dont la tuyauterie est installée. Même un système idéal peut échouer s’il est mal installé.
L’attention portée aux détails et un peu de planification contribuent grandement à obtenir la bonne technique d’installation. Les gens seront étonnés lorsqu'ils verront combien de débit d'air peut être obtenu à partir de conduits flexibles en retirant simplement l'excès de noyau et les plis et en ajoutant un support. Le réflexe est que c'est le produit qui est en cause et non l'installateur utilisé. Cela nous amène au dixième facteur.
Pour garantir une conception et une installation réussies d’un système de tuyauterie, celui-ci doit être vérifié. Cela se fait en comparant les données de conception avec les données mesurées après l'installation du système. Les mesures individuelles du débit d'air des pièces climatisées et les changements de température dans les conduits sont les deux principales mesures qui doivent être collectées. Utilisez-les pour déterminer la quantité de BTU délivrée à un bâtiment et pour vérifier que les conditions de conception sont respectées.
Cela peut vous revenir si vous vous fiez à votre approche de conception, en supposant que le système se comporte comme prévu. Les calculs de perte/gain de chaleur, de sélection d’équipement et de conception de tuyauterie ne sont jamais destinés à garantir les performances – et ce, pas hors contexte. Utilisez-les plutôt comme cibles pour les mesures sur le terrain des systèmes installés.
Sans entretien, les performances de votre système de tuyauterie se dégraderont avec le temps. Considérez à quel point les dommages causés aux conduits d'air par les canapés ou aux haubans appuyés contre les murs latéraux perturbent la circulation de l'air : comment le remarquez-vous ?
Commencez à mesurer et à enregistrer votre pression statique pour chaque appel. Après avoir vérifié le bon fonctionnement du système de plomberie, cette étape itérative permet de suivre tout changement. Cela vous permet de rester connecté aux conduits et vous donne une meilleure compréhension des problèmes qui dégradent les performances de votre système de conduits.
Cette vue d'ensemble de la façon dont ces 10 facteurs interagissent pour déterminer les performances d'un système de conduits est destinée à vous faire réfléchir.
Posez-vous honnêtement la question : auquel de ces facteurs prêtez-vous attention et auquel devriez-vous prêter attention ?
Travaillez sur ces facteurs de plomberie un par un et vous deviendrez progressivement un vendeur à découvert. Intégrez-les à votre configuration et vous obtiendrez des résultats que personne d'autre ne peut égaler.
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David Richardson est développeur de programmes et instructeur dans l'industrie CVC au National Comfort Institute, Inc. (NCI). NCI se spécialise dans la formation pour améliorer, mesurer et vérifier les performances des systèmes CVC et des bâtiments.
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Heure de publication : 20 avril 2023