Manuel pratique de génie climatique - Tome 1
Données fondamentales

Sommaire et contenu du livre "Manuel pratique de génie climatique - Tome 1 - Données fondamentales"

TABLE DES MATIÈRES 1. Données fondamentales du Génie Climatique . 11. Conditions climatologiques de l'homme dans son environnement natureL........................ 3 III. L'air 3 -1. L'air pur................................................................................................................. 3 -2. Polluants................................................................................................................ 4 -21. Gaz et vapeurs 4 -22. Poussières 8 -23. Gennes....................................................................................................... 13 -24. Noyaux de condensation 15 -25. Odeurs........................................................................................................ 15 -26. Législation sur l'environnement................................................................ 15 112. Température de l'air 15 -1. Valeur moyenne de la température........................................................................ 16 -2. Valeurs extrêmes de la température 17 -3. Degrés-jours de chauffage 18 -4. Degrés-heures de ventilation................................................................................. 22 -5. Degrés-heures de refroidissement......................................................................... 24 113. Humidité de l'air.......................................................................... 25 -1. Caractérisation de l'humidité de l'air 25 -2. Humidité moyenne................................................................................................ 25 -3. Grammes-heures d'humidification et de déshumidification 26 -4. Valeurs extrêmes de l'humidité............................................................................. 27 -5. Température et humidité 29 -6. Teneur en eau à l'état d·équilibre.......................................................................... 36 114. Rayonnement solaire......................... 37 -1. Constante solaire................................................................................................... 37 -2. Facteur de trouble 37 -3. Rayonnement solaire direct sur une surface quelconque...................................... 40 -4. Rayonnement solaire diffus 44 -5. Rayonnement propre de l'atmosphère 44 -6. Rayonnement solaire globaL................. 44 -7. Vitrages et ensoleillement 52 -8. Ensoleillement réel au cours de l'année................................................................ 53 -9. Énergie solaire et chauffage solaire 53 115. Vent 60 12. Équilibre physiologique de l'homme en ambiance artificielle............................................... 65 121. Métabolisme de l'organisme humain.............................................................................. 65 122. Échanges thenniques de l'organisme.............................................................................. 67 123. Conditions du confort thennique.. -1. Température de l'air ambiant........................... 71 -2. Température des parois......................................................................................... 73 -3. Humidité de l'air 78 -4. Mouvements d'air 80 -5. Habillement 82 -6. Influences diverses 84 -61. Teneur en poussière de l'air 84 -62. Gaz et vapeurs, odeurs 85 -621. Généralités................ 85 -622. Réglementation sur ['aération et l'assainissement des ambiances de travail................................................... 86 -623. Valeurs limites d'exposition aux agents chimiques....................... 87 -624. Un organisme à connaître: l'Institut National de Recherche et de Sécurité (INRS) 99 -63. Électricité atmosphérique 100 -64. Rayonnement radio-actif........................................................................... 101 -65. Bruit 102 -651. Généralités 102 -652. Réglementation......................................... 104 -653. Un organisme à connaître: le Centre d'Information et de Documen­tation sur le Bruit (CIDB).............................................................. 107 -66. Éclairage 107 -67. Autres divers..................................................................... 108 124. Échelles de confort thennique........................................................................................ 108 -1. Notion de confort thennique 108 -II. Température de la peau..... 108 -12. Catathermomètre.......................... 108 -13. Température effective 109 -14. Conditions du confort thennique d'après la norme internationale ISO 7730................................................................................................... 110 -15. Tête artificielle de Lutz 113 -16. Température résultante de Missenard 114 -17. Autres appareils de mesure 114 -2. Cas particulier du gaz carbonique et des odeurs 116 -21. Échelle de mesure du gaz carbonique....................................................... 116 -22. Odeurs....................................................................................................... 118 13. Thermodynamique.................................................................................................................... 123 131. Grandeurs fondamentales................... 123 -1. Systèmes d'unités................................................................................................. 123 -2. Masse, force, poids............................................................................................... 129 -3. Pression 129 -4. Masse volumique et poids volumique.................................................................. 130 -5. Température.......................................................................................................... 132 -6. Quantité de chaleur et capacité thennique massique 133 -7. Travail et puissance.............................................................................................. 138 -8. Énergie thennique et énergie mécanique, transformation mutuelle..................... 139 -9. Changements d'état de la matière 143 -10. Phénomènes de dilatation/contraction.................................................................. 149 -Il. Principes de la thermodynamique 154 132. Gaz . 155 -1. Lois des gaz parfaits .. 155 -2. Équation caractéristique des gaz parfaits .. 156 -3. État nonnal d'un gaz . 160 -4. Mélange de gaz: loi de Dalton .. 160 -5. Capacité thennique massique .. 161 -6. Énergie interne, enthalpie et travail des forces de pression . 164 -7. Entropie . 164 -8. Changements d'étal. .. 165 -9. Cycle .. 166 133. Vapeurs .. 167 -1. Vapeur d'eau saturée .. 167 -2. Vapeur d'eau humide .. 168 -3. Vapeur d'eau surchauffée .. 168 -4. Entropie de la vapeur d'eau : . 169 -5. Diagrammes T, set h, s .. 172 173 ~~: ~~~tfo~~~~~;·:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: 174 -8. Vapeurs des autres fluides liquides .. 175 134. L'air humide . 175 -1. Généralités .. 175 -2. Humidité relative .. 176 -3. Humidité absolue .. 176 -4. Masse volumique et volume massique .. 180 -5. Enthalpie . 180 -6. DiagraIlUlle de l'air humide ou diagraIlUlle psychrométrique .. 181 -61. Considérations générales . 181 -62. Construction du diagraIlUlle de l'air humide .. 182 -63. Exemple de lecture .. 183 -7. Changements d'état de l'air humide dans le diagraIlUlle psychrométrique .. 185 -71. Mélange de deux masses d'air différentes . 185 -72. Réchauffage . 187 -73. Refroidissement .. 188 -74. Humidification . 190 -75. Changement d'état adiabatique . 191 -76. Déshumidification .. 191 135. Transmission de l'énergie thernùque et transfert de vapeur d'eau par diffusion .. 192 -1. Généralités .. 192 -2. Transmission de la chaleur par conduction . 192 -21. Équation fondamentale .. 192 -22. Variation de la conductivité thernùque en fonction de la masse volumique 201 -23. Variation de la conductivité thernùque en fonction de la teneur en humi­dité . 202 -24. Variation de la conductivité thernùque en fonction de la température .. 206 -25. Cas particulier des lames d'air.. .. 206 -26. Effusivité . 208 -3. Transmission de la chaleur par convection .. 209 -31. Équation fondamentale .. 209 -32. Écoulement forcé .. 210 -321. Écoulement d'un gaz dans une conduite .. 210 -322. Écoulement de l'air autour d'une conduite simple .. 211 -323. Écoulement de l'air autour d'un faisceau de tubes . 211 -324. Écoulement le long d'une plaque, d'une paroi ou d'un tube . 211 -325. Écoulement turbulent d'eau dans un tube 212 -326. Eau contenue dans une chaudière ou un réservoir......................... 212 -327. Auides frigorigènes en phase vapeur 212 -33. Écoulement libre 212 -331. Conduites dans l'air 212 -332. Parois verticales............................................................................. 215 -333. Parois horizontales......................................................................... 216 -334. Conduites placées dans l'eau 217 -34. Auides à l'ébullition 217 -341. Eau dans un réservoir ou une chaudière................ 217 -342. Auide frigorigène dans un réservoir avec passage d'un seul tube dans lequel circule le fluide à refroidir .. 218 -343. Auide frigorigène dans un réservoir avec passage d'un faisceau de tubes dans lesquels circule le liquide à refroidir....... ........ ........ 218 -35. Thbe dans une vapeur condensante........................................................... 219 -36. Évaporation, transfert de matière.............................................................. 219 -37. Valeur du coefficient de transmission thennique par convection le long d'une paroi d'une construction 220 -4. Transmission de la chaleur par rayonnement....................................................... 221 -41. Loi de Stefan-Boltzmann.......................................................................... 221 -42. Loi de Kirchhoff 222 -43. Rayonnement mutuel de deux surfaces 222 -44. Rayonnement des gaz 223 -45. Coefficient de transmission thennique par rayonnement.......................... 223 -46. Facteur d'angle 225 -47. Valeur du coefficient de transmission thennique par rayonnement pour une paroi d'une construction..................................................................... 226 -5. Transmission de chaleur d'un fluide à un autre fluide.......................................... 227 -51. Aux de chaleur transmis à travers une paroi plane................................... 227 -511. Principe du calcul général dans le cas d'une paroi plane composée d'uné seule couche de matériau homogène et extension à une paroi plane composée de plusieurs couches homogènes ...... ......... 227 -512. Cas des parois pleines hétérogènes................................................ 231 -513. Exemple de calcul du coefficient de transmission thennique global K d'une paroi plane composite et évolution de la tempé­rature à l'intérieur de la paroi 232 -52. Aux de chaleur transmis à travers une paroi courbe................................. 236 -53. Aux de chaleur transmis dans un échangeur de chaleur........................... 240 -531. Échangeurs de chaleur rencontrés en Génie Climatique 240 -532. Caractéristiques optimales d'un échangeur de chaleur.................. 241 -533. Échangeurs à tubes et échangeurs à plaques 242 -5331. Échangeurs de chaleur à tubes 242 -5332. Échangeurs de chaleur à plaques 248 -534. Calcul général d'un échangeur de chaleur..................................... 250 -535. Un organisme à connaître: le Groupement pour la Recherche sur les Échangeurs thenniques (GRETh) 258 -6. Transfert de vapeur d'eau par diffusion 259 136. Combustibles 264 -1. Combustibles solides............. 264 -II. Généralités................................................................................................ 264 -12. La paille 265 -13. Le bois....................................................................................................... 266 -14. Les déchets solides.................................................................................... 268 -15. Les charbons............................................................................................. 271 -151. Généralités 271 -152. La situation du combustible charbon en France en comparaison de ce qu'elle est dans le reste du monde ou « l'exception charbon­nière française» 276 -153. Deux organismes à connaître 278 -1531. Le Centre d'Études et de Recherches du Charbon (Cerchar) 278 -1532. L'Association Technique de l'Importation Charbonnière (ATIC) ;.................................................................. 279 -2. Combustibles liquides........................................................................................... 279 -21. Les différents combustibles liquides 279 -211. Huiles minérales 279 -212. Huiles de goudron....................................................................... 281 -213. Huiles de synthèse.......................................................................... 281 -214. Autres combustibles liquides 281 -22. Les fuel-oils 282 -221. Pouvoirs calorifiques...................................................................... 283 -222. Masse volumique............................................................................ 287 -223. Viscosité 288 -224. Résidu Conradson 289 -225. Point d'éclair 289 -226. Point de feu..................................................................................... 290 -227. Point d' écoulement......................................................................... 290 -228. Teneur en soufre et cendres 290 -229. Eau et sédiments............................................................................. 291 -23. La situation du combustible fuel en France et comparaison avec ce qu'elle est dans le reste du monde 292 -24. Quelques organismes à connaître 293 -241. Institut Français du Pétrole (IFP) 293 -242. Union Française des Industries Pétrolières (UFlP) 293 -243. Comité Professionnel du Pétrole (CPDP) 293 -244. Association Chauffage Fioul.......................................................... 294 -245. Direction des Hydrocarbures (DHYCA)........................................ 294 -3. Combustibles gazeux 294 -31. Généralités 294 -32. Le gaz naturel 296 -33. Les gaz de pétrole liquéfiés 300 -34. Autres types de combustibles gazeux........................................................ 300 -341. Gaz de distillation. 302 -342. Gaz de gazéification 303 -343. Gaz de raffinerie 303 -344. Gaz manufacturés........................................................................... 303 -345. Gaz de mine.................................................................................... 303 -346. Gaz d'épuration 303 -347. Gaz de fermentation méthanique.................................................... 304 -35. La situation des combustibles gazeux en France et comparaison avec ce qu'elle est dans le reste du monde.. 304 -36. Quelques organismes à connaître 305 -361. Gaz de France (GdF) .. 305 -362. Centre d'Information de Gaz de France pour l'Industrie et le Bâtiment (CEGIBAT)..................................................................... 305 -363. Association Technique de l'Industrie du Gaz en France (ATG) .... 306 -364. Société pour le Développement de J'Industrie du Gaz en France (SDIG)............................................................................................ 306 137. Combustion 306 -1. Généralités........ 306 -2. Pouvoir calorifique................................................................................................ 306 -3. Air de combustion et gaz brûlés........................................................................... 309 -31. Combustibles solides et liquides............................................................... 313 -32. Combustibles gazeux 314 -33. Valeurs approchées 315 -34. Masse volumique des gaz brûlés 319 -35. Capacité themùque massique des gaz brûlés............................................ 319 -36. Teneur en eau et point de rosée des gaz brûlés 319 -4. Température de combustion 320 ·5. Analyse des gaz brûlés 322 -51. Combustion complète 323 -52. Combustion incomplète 324 -53. Diagrammes de combustion...................................................................... 325 -6. Propagation de la flamme..................................................................................... 326 138. Machines thenniques...................................................................................................... 331 -1. Moteurs à combustion externe 331 -Il. Machines à vapeur à pistons et turbines à vapeur..... 331 -2. Moteurs à combustion interne 333 -21. Moteurs à explosion.................................................................................. 333 -22. Moteurs Diesel.......................................................................................... 333 -23. Turbines à gaz 334 14. Mécanique des ftuides............................................................................................................... 337 141. Propriétés des fluides...................................................................................................... 337 -1. Compressibilité 337 -2. Viscosité 338 142. Lois d'écoulement des fluides 340 -1. Définitions, caractéristiques d'un écoulement 340 -2. Équations des écoulements 343 -21. Débit-volume et débit-masse 343 -22. Équation de continuité 343 -23. Équation de conservation de l'énergie ou équation de Bernoulli 344 -24. Équation de conservation de la quantité de mouvement ou équation d'Euler 346 -25. Équation de conservation du moment cinétique 348 143. Écoulement d'un orifice 350 144. Diaphragmes et tuyères 351 145. Pression critique 354 146. Enthalpie et vitesse......................................................................................................... 355 147. Détente adiabatique 355 148. Calcul des pertes de charge 355 -1. Perte de charge répartie.. 356 -II. Le coefficient de perte de charge répartie.. 356 -12. Le diamètre de la tuyauterie ou du conduit.. 358 -2. Perte de charge singulière 361 -3. Perte de charge totale 366 15. Acoustique élémentaire 371 151. Généralités et définitions . 371 152. Caractéristiques physiques du son 373 -1. Longueur d'onde 373 -2. Célérité.................................................................................................................. 373 -3. Vitesse acoustique................................................................................................. 375 -4. Pression acoustique et niveau de pression acoustique 375 -5. Puissance acoustique et niveau de puissance acoustique...................................... 377 -6. Intensité acoustique et niveau d'intensité acoustique 379 -7. Densité acoustique 380 153. Caractéristiques psychophysiologiques du son............................................................... 381 -1. Hauteur du son 381 -2. Intensité physiologique d'un son 382 -3. Timbre et spectre acoustique................................................................................. 383 154. Niveaux sonores pondérés et indices de gêne................................................................. 384 155. Addition de deux bruits................................................................................................... 389 -1. Cas de n sources sonores de même niveau acoustique 389 -2. Cas de sources sonores de niveaux acoustiques différents 389 156. Isolation acoustique aux bruits aériens 390 -1. Généralités 390 -2. Les bruits des différents équipements 391 -21. Bruit produit par un brûleur....................................................................... 391 -22. Bruit produit par un compresseur 392 -23. Bruit produit par un moteur électrique 392 -24. Bruit produit par une pompe...................................................................... 392 -25. Bruit produit par un ventilateur 393 -26. Bruit produit par une tour de refroidissement 395 -3. Réduction d'un bruit propagé en champ libre....................................................... 396 -31. Niveau de pression acoustique en champ libre.......................................... 396 -32. Dispositions de réduction du bruit envisageables...................................... 396 -4. Réduction du bruit propagé à l'intérieur du local d'émission............................... 398 -5. Réduction du bruit propagé d'un local d'émission à un autre local contigu à travers une paroi mitoyenne 403 -6. Courbes d'indice d'affaiblissement acoustique 404 -7. Acoustique et différentes parois............................................................................ 405 -71. Murs et plafonds à voile simple................................................................. 405 -72. Murs à voiles multiples.............................................................................. 406 -73. Planchers à voiles multiples.... 406 -74. Portes et fenêtres........................................................................................ 407 -75. Parois hétérogènes 407 157. Isolation acoustique aux bruits solidiens par amortissement des vibrations................... 408 Généralités...................................................................................................................... 408 -1. Matelas d'isolation antivibratoire 409 -2. Isolateurs de vibrations 409 -21. Caractéristiques d'une suspension élastique.............................................. 409 -211. Vibrations d'une machine............................................................... 409 -212. Caractéristiques d'une suspension élastique 412 -213. Caractéristiques d'amortissement d'une suspension élastique....... 412 -22. Fonctionnement d'une suspension élastique............................................. 414 -221. Fonctionnement statique................................................................ 414 -222. Fonctionnement dynamique 414 -23. Différents types de suspension élastique 419 -231. Suspension élastique directe.......................................................... 419 -232. Suspension élastique indirecte....................................................... 419 -233. Suspension semi-rigide.................................................................. 419 -234. Liaison avec l'extérieur 420 -24. Détermination d'une suspension élastique 420 -24i. Détermination du centre de gravité 420 -242. Détermination de la charge par support......................................... 421 -243. Détermination de la flèche............................................................. 423 -25. Exemple de choix d'une suspension pour un ventilateur 424 16. Appareils de mesure.................................................................................................................. 427 161. Généralités...................................................................................................................... 427 162. Appareils de mesure des pressions................................................................................. 428 -1. Généralités............................................................................................................ 428 -2. Manomètres à colonne de liquide verticale ou inclinée 430 -3. Pressiomètres à tore pendulaire............................................................................ 433 -4. Pressiomètres à cloche et à flotteur 434 -5. Manomètres à effet de ressort 434 -6. Manomètres électroniques digitaux 438 -7. Manomètres différentiels à cellule céramique capacitive 438 -8. Manomètres enregistreurs 440 163. Appareils de mesure des températures 440 -1. Généralités............................................................................................................ 440 -2. Thermomètres à dilatation.................................................................................... 442 -3. Thermomètres à résistance électrique 444 -4. Thermomètres à thermoélément........................................................................... 445 -5. Pyromètres optiques 450 -6. Pyromètres à balayage opticomécanique 450 -7. Thermomètres divers............................................................................................ 451 164. Appareils de mesure directe ou indirecte des débits instantanés 452 -1. Généralités............................................................................................................ 452 -2. Réservoirs étalonnés transportables 452 -3. Compteurs à gaz 452 -4. Compteurs à pistons.... 453 -5. Compteurs à moulinet, compteurs à vis ou compteurs-turbines 455 -6. Débitmètres 459 -61. Débitmètres à bascule et à tambour 459 -62. Débitmètres à flotteur ou rotamètres ou gyromètres................................. 460 -63. Débitmètres ultrasoniques......................................................................... 462 -64. Débitmètres à rayon laser 462 -65. Débitmètres électromagnétiques.. 463 -66. Débitmètres à oscillateur fluidique 464 -67. Débitmètres massiques à effet de Coriolis.... 465 -7. Organes déprimogènes ou ajutages 466 -8. Tubes de Pitot et de Prand!....... 468 -9. Anémomètres 470 -10. Mesure des débits-volumes dans les conduits d'air 473 -lOI. Mesureparpoints...................................................................................... 473 -102. Méthode de la bouc1e................................................................................. 474 -103. Tuyère amont............................................................................................. 474 -104. Mesures à l'aide d'organes déprimogènes................................................. 474 -105. Mesure des vitesses uniponctuelles 474 -106. Sondes de pression dynamique.................................................................. 475 -107. Mesure des débits de fuite des conduits aérauliques 475 -108. Méthode du gaz traceur 476 -II. Mesure de débits-volumes au niveau des bouches d'air 476 -III. Mesuresponctuelles 476 -112. Méthode du pavillon de mesure................................................................. 476 -113. Méthode du zéro 477 -114. Méthode empirique du sac enroulé............................................................ 477 -115. Tomographie laser 477 -12. Mesure d'une vitesse d'air ambiante 477 -13. Mesure d'un taux de renouvellement d'air 480 165. Compteurs et répartiteurs d'énergie thermique............................................................... 481 -1. Généralités............ 481 -2. Réglementation 487 -21. Documents concernant la répartition des frais de chauffage.... 487 -211. Décret du 30 septembre 1991 487 -212. Arrêté du 30 septembre 1991 489 -213. Décret du 10 décembre 1976.......................................................... 489 -214. Arrêté du 29 septembre 1977 491 -215. Arrêté du 8 février 1982................................................................. 494 -216. Arrêté du 13 mai 1983.................................................................... 496 -22. Documents concernant la répartition des frais d'eau chaude sanitaire...... 500 -221. Décret du 19juin 1975................................................................... 500 -222. Décret du 22 juin 1982................................................................... 500 -223. Arrêté du 14 décembre 1982.......................................................... 501 -23. Autres documents 506 -231. Recommandation nO 7 de la Commission relative à la Copropriété. 506 -232. Décret du 6 mai 1988..................................................................... 508 -3. Compteurs et répartiteurs d'énergie thermique..................................................... 514 -31. Appareils pour installations de chauffage 514 -311. Appareils de mesure directe 514 -312. Appareils de mesure indirecte........................................................ 522 -32. Appareils pour installations d'eau chaude sanitaire 524 166. Appareils de mesure d'un niveau.................................................................................... 524 -1. Cas des réservoirs ouverts..................................................................................... 524 -2. Cas des réservoirs sous pression 526 167. Analyseurs de ga7. 527 -1. Analyseur~; des composants gazeux des gaz brûlés à l'émission.. 527 -II. Ar.alyseurs monogaz.. 528 -12. Analyseurs multigaz 534 -2. Analys(;urs des composants gazeux des gaz brûlés à l'immission 538 -3. Analyseurs de gaz ambiants.................................................................................. 539 -31. Analyseurs de gaz carbolÙque 539 -32. Analyseurs d'oxyde de carbone 539 -33. Analyseurs à tube réactif pour CO, COz, SOz, NOx 540 -34. Analyseurs d'ozone 03 540 168. Appareils de mesure d'une humidité.............................................................................. 541 -1. Tubes absorbeurs.......... 541 -2. Hygromètres à surface refroidie........................................................................... 541 -3. Hygromètres orgaruques 542 -4. Psychromètres 542 -5. Hygromètres à cellule hygroscopique 546 -6. Hygromètres à variation de couleur 546 -7. Hygromètres à éléments plastiques 546 -8. Hygromètres électrolytiques 547 -9. Hygromètres'à capacité 547 169. Appareils de mesure divers 547 -1. Appareils de mesure des bruits et des vibrations 547 -2. Appareils de mesure des polluants particulaires 551 -3. Appareils de mesure d'une viscosité.................................................................... 552 -4. Appareils de mesure d'une capacité therrlÙque massique.................................... 554 -5. Appareils de mesure des degrés-jours.................................................................. 554 -6. Appareils de mesure du rayonnement solaire 554 -7. Appareils de mesure de la teneur en eau d'un matériau de construction 554 -8. Appareils de mesure de la radioactivité de l'air 556 -9. Appareils de mesure d'un potentiel hydrogène.................................................... 556 -10. Appareils de mesure d'une conductivité électrique 557 -II. Appareils de mesure d'une vitesse de rotation..................................................... 557 -12. Appareils d'observation d'une machine tournante............................................... 557 17. Techniques de régulation.......................................................................................................... 559 171. DéfilÙtions 559 172. Connaissance de l'installation à régler 561 173. Équipement de réglage 564 174. Différents types de régulateurs....................................................................................... 566 -1. Régulateurs à action tout ou rien et à action flottante 566 -2. Régulateurs à action proportiolUlelle 568 -21. Régulateurs électriques à action proportionnelle...................................... 570 -22. Régulateurs pneumatiques à action proportionnelle 571 -3. Régulateurs à action intégrale 572 -4. Régulateurs à action proportionnelle et intégrale................................................. 573 -41. Régulateurs électriques à action proportionnelle et intégrale 574 -42. Régulateurs pneumatiques à action proportiolUlelle et intégrale 574 -5. Régulateurs électropneumatiques......................................................................... 575 175. La régulation moderne 575 -1. Du règne de l'électromécanique à celui de l'électronique..... 575 -2. Un exemple de régulateur à microprocesseur raccordable sur une unité de commande programmable formant sous-station locale.. 579 -21. Caractéristiques générales 579 -22. Principe de fonctionnement....................................................................... 581 -23. Réglage manuel de la courbe de chauffe et optimisation des heures de mise en route et d'arrêt.............................................................................. 582 -24. Raccordement à une unité de commande programmable.......................... 584 -3. De la sous-station locale au poste central de supervision 587 -31. Intérêt de la Gestion Technique du Bâtiment 587 -32. Les différentes arclùtectures possibles 589 -321. Systèmes centralisés....................................................................... 589 -322. Systèmes décentralisés 589 -33. Un exemple de système de Gestion Technique de Bâtiment..................... 592 18. Management énergétique.......................................................................................................... 597 181. Généralités 597 -1. Introduction.................................. 597 -2. Définitions............................................................................................................. 597 -3. Équivalences énergétiques 598 -4. Perspectives énergétiques mondiales 599 -5. L'Europe de l'énergie............................................................................................ 602 -6. Orientations de la politique énergétique française................................................ 603 -7. Quelques organismes à connaître.......................................................................... 605 -71. Organismes français 605 -711. Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie 605 -712. Comité Scientifique et Technique des Industries Climatiques 608 -713. Institut Français de l'Énergie 609 -714. Direction Générale de l'Énergie et des Matières Premières............. 610 -715. Service des ÉneQ~ies Renouvelables et de l'Utilisation Rationnelle de l'Energie................................................................. 610 -716. Observatoire de l'Énergie............................................................... 610 -717. Association des Ingénieurs en Climatique. Ventilation et Froid.... 611 -718. Association Technique Énergie Environnement 611 -72. Organisrr,es internationaux 611 -721. Agt'nce Internationale de I·Énergie................................................ 611 -722. Cons,~il Mondial de l'Énergie 612 182. Ressources énergétiques 613 -1. Combustibles solides 613 -II. Bois............................................................................................................ 613 -12. Tourbe........................................................................................................ 613 -13. Charbons.................................................................................................... 613 -2. Combustibles liquides........................................................................................... 615 -3. Combustibles gazeux 617 -31. Gaz naturel................................................................................................. 617 -32. Gaz de pétrole liquéfiés 622 -4. Électricité 625 -5. Sources renouvelables d·énergie........................................................................... 631 -51. Énergie de la biomasse 631 -52. Énergie du soleil........................................................................................ 633 -53. Énergie du vent 635 -54. Énergie de J'eau 636 -541. Énergie mécanique 636 -542. Énergie thermique 637 -55. Programme français 1992-1996 de développement des sources renouve­lables d'énergie 639 183. Utilisation de l'énergie 640 Généralités...................................................................................................................... 640 -1. Production d'énergie mécanique à des fins de fonctionnement d'une machine.. 641 -Il. Machines thermiques à combustion externe................ 641 -12. Machines thermiques à combustion interne.............................................. 644 -2. Production d'énergie thermique à des fins de chauffage d'air ambiant 645 -3. Production d'énergie thermique à des fins de fabrication industrielle 645 -4. Production simultanée d'énergie mécanique et d'énergie thermique ou cogéné­ration (également dénommée couplage chaleur-force ou installations à énergie totale).................................................................................................................... 646 184. Les accumulateurs de chaleur 648 -1. Réservoirs de stockage pour eau chaude sanitaire 648 -2. Réservoirs de stockage pour eau chaude ou eau surchauffée............................... 648 -3. Stockage d'énergie en bassin d'eau 648 -4. Stockage d'énergie en nappe aquifère.................................................................. 648 -5. Réservoirs de stockage de vapeur 650 -6. Stockage par chaleur latente................................................................................. 651 -7. Autres types de réservoirs de stockage....... 652 -8. Accumulateurs de froid 652 185. Valorisation des rejets thermiques.................................................................................. 653 -1. Rejets thermiques sous forme de vapeur.............................................................. 653 -2. Rejets thermiques sous forme de gaz brûlés 654 -21. Valorisation de gaz brûlés à des fins de production de vapeur 654 -22. Valorisation de gaz brOlés à des fins de réchauffage d'eau....................... 654 -23. Valorisation de gaz brûlés à des fins de réchauffage d'air 656 -24. Cycle ORC (Organic-Rankine-Cycle) 656 -3. Rejets thermiques sous forme d'eau et rejets mixtes sous forme eau/gaz brûlés. 658 186. Coût final de l'énergie produite...................................................................................... 660 -1. Coût du capital 660 -2. Coût intermédiaire de l'énergie produite 663 -21. Cas des installations fonctionnant avec un combustible classique 663 -22. Cas des installations directement alimentées en énergie produite 663 -23. Prix de vente des différents combustibles ou de l'énergie électrique ou thermique directement vendue.................................................................. 663 -3. Coût de la conduite des installations et de leur maintenance............................... 668 -4. Coûts divers.......................................................................................................... 668 -5. Coût total de l'énergie produite............................................................................ 669 -6. Indice de consommation énergétique.... 669 -7. Rentabilité 670 -71. Méthode du temps de retour simple du capital..... 670 -72. Méthode des annuités................................................................................ 670 -73. Méthode de la durée d'amortissement...................................................... 671 -74. Méthode des économies escomptables 671 -75. Méthode du calcul dit dynarnique............................................................. 672 187. Économies d'énergie...................................................................................................... 673 -1. Historique.... 673 -2. Diagnostic thermique 673 -21. Généralités 673 -22. Déroulement du diagnostic thermique....................................................... 676 -221. Phase 1 : description et examen de la construction et de ses instal­lations 676 -222. Phase II : exploitation et traitement des données 679 -2221. Analyse critique de la situation existante......................... 679 -2222. Tests et exploitation 679 -223. Phase III : synthèse......................................................................... 680 -3. Mesures générales d'économies d'énergie 680 -4. Mesures particulières d'économies d'énergie....................................................... 682 -41. Cas des constructions du secteur Habitat 682 -411. Isolation thermique......................................................................... 682 -412. Limitation de la température ambiante........................................... 683 -413. Limitation de la température de puisage de l'eau chaude sanitaire 683 -414. Contrôle des débits d'air 683 -415. Régulation et caractéristiques des installations de chauffage 683 -4151. Cas des bâtiments neufs 683 -4152. Cas des bâtiments existants 684 -416. Régulation et caractéristiques des installations de production d'eau chaude sanitaire........... 685 -4161. Cas des bâtiments neufs 685 -4162. Cas des bâtiments existants 685 -417. Répartition des frais de chauffage et d'eau chaude sanitaire 686 -42. Cas des constructions des secteurs Tertiaire et IndustrieL....................... 686 -421. Isolation thermique......................................................................... 686 -422. Limitation de la température ambiante..... 686 -423. Limitation de la température de puisage de l'eau chaude sanitaire 687 -424. Contrôle des débits d'air 687 -425. Installations de conditionnement d'air 687 -426. Régulation et caractéristiques des installations de chauffage 688 -4261. Cas des bâtiments neufs 688 -4262. Cas des bâtiments existants.. 689 -427. Régulation et caractéristiques des installations de production d'eau chaude sanitaire 689 -428. Répartition des frais de chauffage et d'eau chaude sanitaire............ 689 -43. Cas des constructions du secteur Agricole ainsi que des piscines et des patinoires 689 -5. Rendements minimaux des générateurs thermiques à combustion....................... 689 -6. Équipement d'exploitation des générateurs thermiques à combustion................. 690 -7. Visite et examen périodiques des installations thermiques................................... 692 -8. Contrats d'exploitation de chauffage et de climatisation...................................... 692 19. Génie Climatique et protection de l'environnement 693 191. Généralités.................................. 693 192. Émissions et immissions polluantes................................................................................ 694 -1. Les trois niveaux de pollution atmosphérique 694 -2. Les polluants spécifiques dus aux activités du Génie Climatique 697 Généralités.... 697 -21. Polluants émis par les installations thermiques brûlant un combustible fossile......................................................................................................... 697 -211. Les oxydes d'azote NOx................................................................. 697 -212. Le dioxyde de soufre SOz 698 -213. L'oxyde de carbone CO.................................................................. 698 -214. Le gaz carbonique CO2 698 -215. Les particules en suspension PS 698 -22. Polluants émis par les installations thenniques brûlant des déchets ménagers................................................................................................... 698 -23. Polluants émis par les installations frigorifiques 699 -3. Impact des polluants sur l'environnement 699 -31. Considérations générales 699 -32. L'effet de serre 701 -33. Altération de la couche d'ozone stratosphérique 702 -34. Augmentation de la teneur en ozone de la couche d'air lroposphérique.. 702 -35. Pluies acides.............................................................................................. 703 -4. Surveillance de la pollution de l'air 703 -41. Échelle de qualité de l'air, indice du jour 703 -42. Un exemple de réseau de surveillance 703 -43. Zones de protection spéciale, zones sensibles et procédure d'alerte........... 708 -5. Statistiques 710 193. Réglementation............................................................................................................... 712 -1. Généralités............................................................................................................ 712 -2. Réglementation française 713 -21. Mesures techniques visant les installations de combustion en général.................................................................................................. 7 13 -211. Qualité des combustibles 713 -212. Indice de noircissement (émissions particulaires)......................... 714 -213. Indice pondéral (émissions particulaires) 714 -214. Dispersion des gaz de combustion 714 -215. Équipement d'exploitation des générateurs thermiques à combus­tion................................................................................................. 714 -216. Visite et examen périodiques des installations thenniques 714 -217. Arrêt obligatoire des installations.................................................. 715 -218. Témoins des mesures pondérales 715 -22. Mesures techniques visant les installations de combustion classées 715 -23. Mesures économiques 717 -3. Réglementation communautaire........................................................................... 717 194. Dispositions destinées à limiter les émissions polluantes des installations de combustion 719 -1. Dispositions concernant le combustible 719 -2. Dispositions concernant la combustion................................................................ 720 -21. Réduction des émissions de S02 (désulfuration in-situ)........................... 720 -211. Lit fluidisé dense............................................................................ 720 -212. Lit fluidisé circulant....................................................................... 720 -213. Injection directe dans le foyer et absorption à sec......................... 721 -214. Injection dans le foyer et humidification des poussières dans les gaz de combustion.... 722 -22. Réduction des émissions de NOx (dénitrification in-situ) 722 -221. Lit fluidisé circulant....................................................................... 722 -222. Autres procédés 722 -223. Brûleurs bas NOx........................................................................... 723 -23. Réduction des émissions de poussières in-situ 724 -24. Réduction des autres polluants in-situ 724 -3. Dispositions concernant l'épuration des gaz brûlés 724 -31. Réduction du S02 (désulfuration sur gaz brûlés)...................................... 724 -311. Procédé par voie humide 724 -312. Procédé par voie semi-sèche à atomisation d'une suspension de chaux 725 -313. Procédé par voie sèche.. 725 -3131. Cas d'un procédé sec à chambre de désulfuration (chaudière Aude) 725 -3132. Cas d'un procédé sec à média poreux filtrant type coke actif................................................................................... 727 -314. Procédé par condensation en dessous du point de rosée acide 727 -32. Réduction des NO(dénitrification sur gaz brûlés)................................... 727 x -321. Réduction catalytique sélective (SCR)........................................... 727 -322. Réduction catalytique non sélective (NSCR)................................. 728 -323. Réduction non catalytique sélective (SNCR)................................. 728 -324. Adsorption sur coke actif 728 -33. Réduction des poussières sur les gaz brûlés 728 -331. Dépoussiéreurs mécaniques 728 -332. Dépoussiéreurs électrostatiques ou électrofiltres 729 -333. Dépoussiéreurs à couche filtrante................................................... 729 -34. Réduction des autres polluants sur les gaz brûlés...................................... 731 195. Quelques organismes à connaître.................................................................................... 731 -1. Institut Français de l'Environnement (IFEN) 731 -2. Centre Interprofessionnel Technique d'Études de la Pollution Atmosphérique (CITEPA) 731 -3. Ministère de l'Environnement 732 -4. Autres organismes................................................................................................. 732 -41. Agence de l'Environnement et de la Malîrise de l'Énergie (Ademe) ....... 732 -42. Association pour la Prévention de la Pollution Atmosphérique (APPA) .. 732 -43. Centre de Formation et de Documentation sur l'Environnement (CFDE)... 732 -44. Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS) .. 733 Index alphabétique....................................................................................................................... 735