Formation la Thermique du Bâtiment

Durée : 3 jours

 

1er jour : Notions de thermodynamique du bâtiment

Programme détaillé :

- La notion d’Etat d’équilibre et de système thermodynamique

- État et transformation du système,

- Les échanges d’énergie (travail, chaleur, énergie interne)

- Le premier principe. Enthalpie.

- Les gaz parfaits et réels

- Les transformations réversibles : Systèmes Fermés et ouverts

- Deuxième principe : entropie

- Cycles Thermodynamiques (Carnot, Rankine, Stirling et Joule)

- Application aux machines thermiques

- Machines thermodynamiques et moteurs à combustion interne

- Machines dynamothermiques Les frigorifiques à compression simple et la pompe à chaleur.

 

Thermique de l’habitat :

Le confort thermique : les différents aspects, techniques, physiologiques.

Maîtrise de l’énergie dans les bâtiments. Les différents secteurs de consommations des bâtiments, comment réaliser un audit de l’existant : exercices.

Lois fondamentales en génie climatique. Données de base.

Déperditions thermiques et besoins de chauffage d’un bâtiment.

 

Le Thermique :

Unités, définitions en chauffage et conditionnement d'air, rappels sur chaleurs massique et latente. Étude simplifiée des 3 modes de transmission de la chaleur en régime permanent. Comportement des corps usuels et applications courantes au chauffage des bâtiments.

 

Déperditions par transmission :

- surfacique (coefficient U)

- linéique (coefficient psi)

- Ponts thermiques.

 

Déperditions par renouvellement d'air :

- ventilation et infiltrations.

- Aspects réglementaires : évolution historique. Réglementation actuelle (RT 2005). Notion de degré-jour. Chauffage intermittent et discontinu. Influence de l'inertie .Comparaison entre isolation par l'intérieur et par l'extérieur.

 

- Les thèmes abordés sont des illustrations du cours servant d'approfondissement de celui-ci : établissement de

"formules" et de ratios courants utilisés dans la profession, calculs d'éléments d'installation (bilans de puissance),

lames d'air, incidence des ponts thermiques, température des parois, de confort, coefficients de transmission de

parois et bilan thermique d'un local.

- L'aspect thermodynamique sera abordé avec le diagramme de l'air humide et différents aspects sur la

thermodynamique de l'eau.

 

2ème jour : Traitement de l’air et climatisation

Présentation :

Le contrôle de la température ambiante, la dissipation de la chaleur de notre corps. Notion de confort en température et humidité. L’humidité de l’air extérieur. Le contrôle de l’humidité en hiver et en été et en période de canicule. Présentation du diagramme d’humidité de l’air extérieur. L’humidité absolue ou teneur en humidité, celle de l’air extérieur. L’humidité absolue ou teneur en humidité. L’humidité relative en hygrométrie. L’enthalpie de l’air. Température de rosée et température humide. Le volume spécifique de l’air. Installations de ventilation en climatisation. Qu’est ce qu’une installation de ventilation ? Installations de ventilation : extraction d’air, soufflage et extraction et soufflage avec ou sans refroidissement et humidification. Les systèmes de climatisation complète, vue d’ensemble. Appareils de climatisation répartis ou en armoire avec refroidissement. Le système à air seul. Systèmes à une canalisation sans retraitement par zones. Installations à induction à éjecto-convecteurs et à ventiloconvecteurs à air primaire. Systèmes à volume d’air variable (VVS). Installations à deux canalisations. Installation à plusieurs zones avec centrale à plusieurs zones ou à une canalisation avec retraitement par zones. Eléments d’installations des systèmes de climatisation. Les Humidificateurs, les clapets d’air, les ventilateurs et les appareils de récupération de chaleur. Appareils de récupération de chaleur. Le puits Canadien couplé à une ventilation. Diagramme psychométrique et l’enthalpie. Le traitement de l’air. Saturation de l’air avec vapeur d’air. Refroidissement et déshumidification. Les écarts de température.

 

3ème jour :

Sources d’énergies, chaudières (tous combustibles fossiles et bois et pompe à chaleur), la cogénération (ex. le moteur Stirling).

 

Mise en œuvre des sources d’énergie :

Les contraintes techniques liées aux différentes énergies. Comparaison entre les différentes sources d’énergie au niveau technique et économique.

 

Rappel sur la combustion :

Le pouvoir calorifique des combustibles. Le rendement des chaudières. Puissance nominale et rendement des chaudières. Les 3 générations de chaudières. Les chaudières à condensation et leur technologie. Evacuation des condensas et des fumées.

 

Analyse des phénomènes, paramètres et mécanismes permettant d'aller de la composition d'un combustible au rendement global d'exploitation et au bilan économique "chauffage".

 

Le chauffage :

Rendement de combustion et rendement de génération. Rendement annuel d'exploitation.

 

Bilan économique :

comparaison en résidentiel pour le fioul, gaz, l'électricité et approche correspondante sur les concepts d' énergie finale, utile, primaire.


TP :

Étude expérimentale de chaudières, émetteurs. Réglage de brûleurs et mesure de rendement.

 

Les énergies utilisées en chauffage :

inventaire et statistiques

Les combustibles et la combustion.

 

La RT 2005/2012/2020 :

les grandes lignes et les labels (Effinergie – BBC, la démarche HQE, les labels étrangers), l’évolution prévue de la RT. Rappel de la réglementation thermique et des engagements (France, Europe, Région, etc.) en matière de DD appliqué au secteur des bâtiments

 

Normes, labels et certifications :

- La HQE, THPE, etc.

- Effinergie,

- BBC et Maison Passive

Limites des normes et labels.

Comparaison des labels dans le monde (Minergie, PassifHaus, etc.).

 

Présentation des différents logiciels réglementaires RT 2012 existants et apprentissage du logiciel Pleïades et Comfie RT 2012.

 

Exercices sur des projets de construction et sur les calculs permettant de valider si le bâtiment est BBC. Équipements techniques et énergies renouvelables dans la conception de BBC et efficacité énergétique.  Perméabilité à l’air de l’enveloppe, condensation interstitielle, les offres de produits industrialisés et les matériaux alternatifs. Retours d’expériences et projets exemplaires. Boite à outil pour un prédimensionnement d’un bâtiment BBC. Exercices.

 

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