Exercices corrigés sur le chauffage, la ventilation et la climatisation

Thèmes abordés

Chimie, Chauffage, ventilation, climatisation, brouillard, vapeur d'eau, débit d'eau, installation de séchage, débit d'air, air ambient, humidité, puissance calorifique, conditionnement d'air, pression atmosphérique, psychromètre, compresseur multiétage

Résumé du document

Ce document contient 11 exercices corrigés de physique-chimie sur le thème du chauffage, de la ventilation et de la climatisation. L'énoncé du premier est le suivant : "De l'air à 20°C contient 20 g/kgas. On demande les quantités d'eau se trouvant sous forme d'eau liquide (brouillard) et sous forme de vapeur d'eau. Si cet air était celui recueilli à l'aval d'une installation de séchage, quel serait le débit d'eau recueilli au purgeur sachant que le débit d'air humide à l'état initial vaut 2000 m3/h ?".

Extraits

[...] Exercices corrigés sur le chauffage, la ventilation et la climatisation I. Exercice 1 De l'air à 20°C contient 20 g/kgas. On demande les quantités d'eau se trouvant sous forme d'eau liquide (brouillard) et sous forme de vapeur d'eau. Si cet air était celui recueilli à l'aval d'une installation de séchage, quel serait le débit d'eau recueilli au purgeur sachant que le débit d'air humide à l'état initial vaut 2000 m3/h ? Réponse Quantité d'eau se trouvant sous forme liquide = 20 – 14,8 = 5,2 g/kgas II. [...]

[...] Exercice 4 Dans une installation de conditionnement d'air, on mélange 1000 m3/h d'air recyclé à l'état 1 à 500 m3/h d'air neuf à l'état 2. On demande de déterminer les caractéristiques de l'air après mélange. Faut-il prévoir un « dispositif particulier » au niveau du mélangeur ? Si oui, pourquoi ? État 1 : t1 = 20 °C, x1 = 14 g/kgas État 2 : t2 = 1 °C, φ2 = Réponse Air saturé + brouillard : x0 = 10,4 g/kgas et h0 = 40,35 kJ/kgas Prévoir un purgeur. [...]

[...] Exercice 5 De l'air à la pression atmosphérique, à t = 30 °C et à φ = sont portés à l'état de saturation par pulvérisation d'eau à 20 °C. On demande la quantité d'eau à ajouter par kgas. Réponse 4,9 g/kgas VI. Exercice 6 On demande la quantité de vapeur d'eau (he = 3000 kJ/kg) à injecter dans de l'air humide (750 mm Hg – 15 °C – φ = 30 pour l'amener à l'état de saturation. Déterminer la température finale de l'air, son enthalpie et son humidité absolue. [...]

[...] Ensuite, l'air est refroidi dans un échangeur de chaleur jusqu'à une température de 20 °C. Sachant que le débit – volume de l'air à l'entrée du compresseur est de 50 m3/h, on demande de calculer : - La puissance calorifique de l'échangeur ; - Le débit d'eau recueilli au purgeur. N.B. On supposera que la compression de l'air est isentropique. Réponse Puissance = 1,42 kW Et débit d'eau au purgeur = 0,22 l/h XI. Exercice 11 Dans une salle de spectacle de 5000 m3 contenant 500 personnes, l'installation de conditionnement d'air permet de maintenir une température de 20 °C et une humidité relative de On demande de déterminer les caractéristiques de l'air après une heure dans le cas d'une défaillance technique conduisant à l'arrêt de l'installation de conditionnement d'air. [...]

[...] Réponse 1er cas : x = 7,8 g/kgas et h = 42 kJ/kgas 2e cas : x = 2,17 g/kgas et h = 18,6 kJ/kgas Les 3e et 4e cas sont impossibles. IX. Exercice 9 À la sortie d'un compresseur (pression = 4 bar), on a mesuré au psychromètre les températures suivantes : th = 20,6 °C et ts = 25 °C Déterminer les caractéristiques de l'air. Réponse Φ = h = 30,4 kJ/kgas et x = 2 g/kgas X. Exercice 10 Dans un compresseur multiétage refroidi artificiellement, l'air à 20 °C et φ = sont comprimés dans le premier étage de 1,013 bar à 2,25 bar. [...]