Série 1000 / 1500 / 9000
Renseignements sur la linéarité
Pour une installation à « deux positions » ou de fermeture, dans le cas où les volets sont complètement ouverts ou complètement fermés, les caractéristiques du débit d’air sont vraiment sans rapport. Les volets de fermeture devraient être sélectionnés et les dimensions devraient être déterminées de manière à limiter au minimum les pertes de pression dans la position complètement ouverte, à diminuer les pertes d’air et augmenter les performances thermiques dans la position complètement fermée. Les volets TAMCO sont idéals pour ces applications.
Lorsque les volets sont utilisés pour contrôler un débit faisant partie d’un éventail de débit d’air, il est essentiel de sélectionner le volet selon les pertes de pression du volet dans des positions variées, selon la résistance du système de conduits d'aération affectés par le volet et selon les caractéristiques du signal de contrôle.
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Les interactions entre un volet de contrôle du débit d’air, le système dans lequel il est installé et le système de contrôle peuvent devenir très complexes. Il est absolument essentiel, pour obtenir un contrôle adéquat et une utilisation efficace du système, que les facteurs connus et contrôlables soient optimisés. Pour parvenir à ces fins, la plupart des manufacturiers de systèmes de contrôle ont développé des directives pour sélectionner les volets.
Nous recommandons que les procédures de sélection détaillées fournies par les manufacturiers de systèmes de contrôles ainsi que ASHRAE, soient utilisées pour faire le choix des volets, spécialement lorsque des applications complexes et critiques sont considérées.
Les sections suivantes donnent de l’information sur les volets TAMCO à être utilisée pour ces méthodes de design. Elles fournissent aussi d’autres directives générales qui pourraient être appropriées pour des systèmes plus simples. |
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SÉLECTION - VOLET DE CONTRÔLE DU DÉBIT D'AIR
CARACTÉRISTIQUES DU DÉBIT D'AIR
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Les volets TAMCO Séries 1000, 1500, & 9000 ont été soumis à des essais selon le standard d’AMCA 500-89, à des angles de rotation des lames de 15, 30, 45, 60, 75 et 90 degrés, pour évaluer la perte de pression et le débit d’air.
Les résultats des essais confirment que les caractéristiques de performance (courbes de linéarité) des volets TAMCO Séries 1000, 1500 & 9000 sont comparables aux données utilisées par les manufacturiers de systèmes de contrôles et le manuel de ASHRAE.
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| Les figures 1 et 2 montrent les courbes caractéristiques mises à l’essai pour les volets TAMCO à lames opposées et les comparent à d’autres données publiées. |
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CRITÈRES GÉNÉRAUX DE SÉLECTION
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Pour des critères généraux de sélection bien répartis, il est important de comprendre l’expression « rapport d'influence » qui se définit comme étant le rapport entre :
la perte de pression à travers un volet de contrôle complètement ouvert
la perte de pression totale de la partie du système que le volet contrôle.
(Plutôt qu’à l'expression « rapport d'influence », à noter que quelques manufacturiers font quelquefois référence à un « rapport caractéristique » qui est le rapport entre la résistance de « série » (items installés l’un après l’autre dans un système donné) et la résistance du volet. La résistance de « série » est la résistance totale du système moins la résistance du volet.)
Les courbes caractéristiques montrées aux Figures 1 et 2 correspondent à la courbe du « rapport d'influence » de 100 % à l'endroit où la perte de pression totale du système se produit à travers le volet. Comme il peut être constaté, cette courbe n’est pas linéaire. Lorsque le « rapport d'influence » décroît (la perte de pression du système sans le volet augmente), la forme de la courbe du débit d’air change versus la courbe de l’angle de rotation des lames. Un groupement de courbes peut être relevé tel que démontré aux Figures 3 et 4, montrant des performances différentes du volet à des « rapports d'influence » variés.
Dans la plupart des applications de contrôle du débit d’air, on devrait obtenir, de préférence, une performance linéaire. Pour ce faire, on choisira des volets avec des dimensions convenables, ce qui donnera une performance presque linéaire. Les caractéristiques des volets et des systèmes doivent être considérées.
Afin de bien sélectionner les volets de contrôle, deux possibilités de calcul sont possibles.
La première méthode est celle qui est la plus souvent utilisée par les concepteurs de systèmes et elle est itérative. Le concepteur choisit une grandeur arbitraire de volet, étant souvent les dimensions du conduit, détermine ensuite la perte de pression au débit d’air maximum selon les tableaux de sélection du manufacturier, et fait un calcul de vérification du rapport d'influence. Si le résultat indique que le rapport d'influence n’est pas suffisant pour l’application concernée, des volets de plus petites dimensions sont choisis jusqu’à ce que le rapport d'influence désiré soit obtenu.
La seconde méthode consiste à calculer la perte de pression du volet au débit d’air maximum en utilisant les valeurs de rapport d'influence appropriées et à calculer les pertes de pression du système. On procède alors ainsi :
- calculer la perte de pression du système au débit d’air maximal excluant celle du volet, qui n’est toujours pas connue ;
- déterminer le « rapport d'influence » requis qui donnera les caractéristiques de contrôle désirées ;
- calculer la perte de pression du volet avec un débit d’air maximal ;
PP = (RI / (100 - RI) x PS
soit PP = Perte de pression du volet avec un débit d’air maximum / RI = rapport d'influence du volet choisi par le concepteur /
PS = Perte de pression du système calculée selon les méthodes standards.
- à partir de la perte de pression requise calculée, PP, et des tableaux de sélection du manufacturier, choisir les dimensions des volets.
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Lorsque le débit d'air doit être contrôlé en proportion directe avec un signal de contrôle, une caractéristique de performance linéaire est préférable. Un bon exemple est le contrôle du débit d’air pour maintenir une température de volume comme celui d'une boîte à volume d’air variable (VAV). Si on se réfère aux courbes du « rapport d'influence », il devient évident de sélectionner un volet à lames parallèles pour obtenir un « rapport d'influence » entre 20 % et 25 %, et un volet à lames opposées pour obtenir un « rapport d'influence » entre 8 % et 10 %. Se référer à l’exemple ci-dessous.
Exemple de la sélection des dimensions d’un volet pour une performance linéaire
Supposons que l’on veut sélectionner les dimensions d’un volet de la Série 1000 ou 1500, donnant une performance linéaire dans un système ayant une perte de pression dans un conduit de « série » (excluant le volet) de 0,02 po à un débit d’air total de 5000 pcm.
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CRITÈRES DE SÉLECTION - CAS ADDITIONNELS
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CONTRÔLE DU MÉLANGE D'AIR
Une application typique est la partie « économiseur », faisant partie d’une centrale de traitement d’air où deux débits d’air sont mélangés pour maintenir une température fixe de point de consigne. Pour obtenir des pressions statiques prévisibles et stables et pour améliorer le confort et l’efficacité énergétique, les volets devraient être sélectionnés de manière à ce que le débit d’air total du système demeure constant. Ce résultat est généralement obtenu en choisissant des volets qui ont été sélectionnés pour donner une performance linéaire dans la zone de préférence. Les volets d’air frais et de retour ainsi que les volets d’évacuation installés dans des systèmes comprenant des conduits d’air, doivent être sélectionnés selon un « rapport d'influence » similaire, dans des proportions de 8 % à 10 % pour des volets à lames opposées, et dans l’ordre de 20 % à 25 % pour des volets à lames parallèles. Toutefois, il arrive parfois qu’un volet d’entrée d’air frais soit installé derrière une persienne et qu’il ait les mêmes dimensions que celle-ci pour réduire l’infiltration d’eau et de neige. On obtient alors un volet de proportions démesurées. Dans ce cas, sélectionner les volets d’entrée d’air et d’évacuation selon le même « rapport d'influence ». Dans cette situation, les opinions diffèrent au sujet de la sélection du volet de retour. Une directive générale serait de choisir un volet à lames parallèles dont la perte de pression serait similaire à la différence de pression entre les conduits d’évacuation et d’entrée d’air à l’embranchement du conduit de retour. Les volets d’entrée d’air et d’évacuation devraient être à lames opposées.
CONTRÔLE DE FACE ET D'ÉVITEMENT
Dans le cas de volets de face et d’évitement, la perte de pression à travers les deux sections devrait être la même. Sélectionner le volet de face et celui d’évitement de façon à ce que la perte de pression corresponde au total des pertes de pression du volet et du serpentin.
CONTRÔLE DE LA PRESSION
Il est maintenant rare de constater cette situation depuis l’avènement de moteurs à vitesses variables et de pales d’entrée d’air de ventilateurs qui sont moins coûteux. Tous deux sont beaucoup plus efficaces au niveau énergétique et devraient être considérés sérieusement à la place du contrôle de volets dans ces cas. |
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