LYCEE DES METIERS ALPES ET DURANCE EMBRUN BACCALAUREAT

LYCEE DES METIERS « ALPES ET DURANCE » EMBRUN BACCALAUREAT PROFESSIONNEL « ELECTROTECHNIQUE ENERGIE ET EQUIPEMENTS COMMUNICANTS »

Présentation du site Le centre de vacances Léo Lagrange Touristra est un club de vacances familial situé sur la station de ski de Risoul 1850 dans les hautes alpes. Ce village accueille les familles en demi - pension ou pension complète été comme hiver. Dans une optique de confort de sa clientèle, la société Touristra » envisage la rénovation des installations de chauffage de la salle « Grand restaurant » , ainsi que la mise en œuvre de chauffage de l’ancien self.

Extrait du « Cahier des Clauses Techniques Particulières » (C. C. T. P. ) Les installations de chauffage du grand restaurant et de l’ancien self seront réalisées par des unités de traitement de l’air (UTA) fonctionnant soit en air neuf/air recyclé, ou en recyclage total. Le réseau d’extraction de la salle de restaurant sera remplacé. Le nouveau réseau assurera l’extraction de l’air vicié du restaurant ainsi que de l’ancien self et le désenfumage en cas d’incendie. Cette extraction sera effectuée à l’aide de caissons dont la motorisation est de type « Dahlander » . La diffusion de l’air traité sera assurée par un réseau de gaines en acier galvanisé calorifugé.

QUE DIT LA REGLEMENTATION ? Réglementation des débits dans les locaux Tertiaires Extraits de la réglementation thermique Art. 23 : -Lorsque la ventilation des locaux est assurée par des dispositifs spécifiques, ceux-ci doivent être tels que le même air extérieur serve à ventiler successivement les locaux contigus ou séparés uniquement par des circulations dans la limite des prescriptions des règlements pris en matière de santé, de salubrité, d’hygiène et de sécurité et dans la limite des impératifs acoustiques éventuels Art. 25 : - La ventilation de locaux ou de groupes de locaux ayant des horaires d’occupation ou d’émission de polluants nettement différents doit être assurée par des systèmes de ventilation indépendants, adaptés aux caractéristiques de fonctionnement de chaque local. Le traitement d’air sera assuré par des Unités de traitement d’air appelée plus communément « UTA » .

QU’EST CE QU’UNE U. T. A. ? Une centrale ou unité de traitement de l’air permet : L’extraction de l’air vicié Le filtrage, la mise à température l’humidification et l’apport de l’air neuf. Schéma fonctionnel d’une U. T. A

Batteries ou échangeurs thermiques Groupe de Ventilation

Extraction de désenfumage 3000 m » /h Unité de traitement d’air

L’installation est une installation communicante. Par l’intermédiaire du logiciel de supervision 962 de Trend, le client a la possibilité de régler la température des différentes UTA, ainsi que le programme horaire et la gestion des alarmes.

RAPPELS SUR LA VENTILATION Le débit d’un ventilateur varie proportionnellement au carré de sa vitesse et la puissance proportionnellement au cube de sa vitesse. P(W) Tr (Nm) P = k. n 3 Tr = k. n² n (tr/min ) n (tr/min)

Il existe plusieurs techniques de régulation du débit pour un système de ventilation : Clapet d’étranglement By-pass Variation de l’angle de calage des aubes. Variation de la vitesse par variation de la vitesse du moteur

COMMENT FAIRE VARIER LA VITESSE D’UN MOTEUR ASYNCHRONE ? On rappelle que la vitesse de rotation d’un moteur asynchrone peut s’exprimer de la façon suivante : f : fréquence en Hz p : nombre de paires de pôles g : glissement en % La variation de la vitesse d’un moteur asynchrone se fait en pratique en modifiant l’un de ces trois paramètres

Il existe plusieurs manières de modifier le nombre de paires de pôles d’un moteur asynchrone à cage. Le stator peut être équipé : ¯De bobinages séparés D’un bobinage à nombre de pôles commutables

Ils sont plus gros à puissance égale, et ne délivre que 80 % de la puissance que pourrait délivrer un moteur de même taille à un seul bobinage tournant à même vitesse. Même chose en ce qui concerne son rendement

Ce type de moteur est dit à couplage « Dahlander » , il ne permet que des rapports de vitesse de 1 à 2 (4 et 8 pôles, 6 et 12 pôles, etc). Il comporte comme un moteur mono vitesse 6 bornes. Le plus souvent, aussi bien en grande qu’en petite vitesse, le démarrage s’effectue par couplage au réseau sans dispositifs particuliers (démarrage direct) Ventilateur VE 30

Petite vitesse Grande vitesse Schéma de puissance

Dans le cas du village vacances de Risoul, le moteur Dahlander est utilisé dans tout le réseau d’extraction de l’air : La petite vitesse étant utilisée pour l’extraction de l’air vicié La grande vitesse est utilisée pour l’extraction des fumée en cas d’incendie. Au niveau du tunnel « Prado Carénage » de Marseille, le passage de la petite vitesse à la grande vitesse s’effectue par l’intermédiaire du capteur de monoxyde de carbone qui permet de mesurer le taux de gaz d’échappement dans le tunnel.

En agissant sur la fréquence, on fait varier la vitesse du moteur. Pour conserver une amplitude constante des flux statoriques et rotoriques, on doit maintenir le rapport U/f constant. Variateur de vitesse Altivar Schneider Electric

Structure de la partie puissance Le redresseur : permet de transformer l’énergie alternative en énergie continue. L’onduleur : recrée un réseau triphasé indépendant à tension et fréquence variable

En moteur : le déphasage est <90°, le cos > 0 la puissance est absorbée par le réseau En génératrice : le déphasage est >90°, le cos < 0 la puissance est renvoyée au réseau

La variation de fréquence permet de déplacer la vitesse de synchronisme. Le fait de garder le rapport U/f constant permet de conserver le couple maximum. A la fréquence de 50 Hz, la tension est égale à U nominale.

Au-delà de 50 Hz, il n’est plus possible de conserver le rapport U/f constant car il faudrait alimenter le moteur sous une tension supérieure à Un. La tension reste donc constante et le rapport U/f décroît. (partie B de la courbe ci-dessous)

Fonctionnement Moteur Le déphasage est inférieur à 90° Fonctionnement Générateur Le déphasage est supérieur à 90°

Avantages Grande fiabilité Permet le contrôle de démarrage et de la vitesse du moteur Permet de définir des plages de réglage de vitesse Contacteurs de démarrage plus nécessaire Inconvénients Création d’harmoniques et d’interférences radio gênants : Pour le réseau où il engendre des perturbations (ex : informatique) Pour les moteurs car ils provoquent des pertes joules

Il s’agit du système le plus simple et le moins onéreux pour faire varier un débit d’air. Grâce à un registre (appelé registre de laminage) placé dans un conduit d’air, on peut augmenter ou diminuer la perte de charge de l’installation. Registre du VE 30 de ERM

Le By Pass consiste à court-circuiter une partie du débit de ventilation via un conduit de dérivation, pour diminuer le débit alimentant les locaux.

Utilisée sur les ventilateurs « Hélicoïde » , elle permet, en modifiant le positionnement des aubes, de régler le débit du ventilateur. La modification du positionnement peut s’effectuer soit manuellement, soit par un servomoteur.

La gestion centralisée de l’installation électrique d’un bâtiment implique la surveillance à distance du fonctionnement de l’installation. Il est nécessaire de prévoir le contrôle et la commande des appareils par un réseau de communication (internet, ethernet, …). Gestion de l’énergie Gestion des équipements techniques du bâtiment Surveillance et securité Système Power Logic (Merlin gerin)