Chauffage et humidification de l’air. Diagramme psychrométrique. Exemple de calcul

© Ani AMBARTSUMIAN

Fig.1 Batterie chaude d’une centrale de traitement d’air

Point A : les conditions de l’air à l’entrée de la batterie chaude

Point B : les conditions de l’air à la sortie de la batterie chaude

 

L’évolution de l’air est représentée sur le diagramme psychrométrique (diagramme de l’air humide) par une droite entre les points A et B (voir Fig.2).

Lors du chauffage et de l’humidification de l’air la température de rosée augmente.

Voir les articles :

La température de l’air. Diagramme psychrométrique

Chauffage de l’air. Diagramme psychrométrique. Exemple de calcul

Humidification de l’air par l’humidificateur à vapeur. Exemple de calcul

Humidification de l’air par le laveur adiabatique. Exemple de calcul

 

Fig.2 L’évolution de l’air sur le diagramme psychrométrique (chauffage et humidification)


Exemple du calcul de la batterie chaude d’une installation de climatisation (chauffage et humidification)

Exemple : Dans l’installation de climatisation 2500 m3/h d’air sont chauffés et humidifiés à l’aide de la batterie. Les caractéristiques de l’air sont les suivantes :

Point A (à l’entrée) :

  • La température de l’air ts est de 15°C ;
  • L’humidité absolue (teneur en humidité) w est de 3 g/kg d’air sec.

Point B (à la sortie) :

  • La température de l’air ts est de 33°C ;
  • L’humidité absolue (teneur en humidité) w est de 8 g/kg d’air sec.

Déterminer :

  • La puissance de la batterie chaude ;
  • La quantité de vapeur injectée par l’humidificateur.

Solution de l’exemple :

Tout d’abord, on va représenter l’évolution du chauffage et de l’humidification  de l’air sur le diagramme psychrométrique.

Voir l’article : Diagramme psychrométrique (diagramme de l’air humide)

Fig.3 Représentation du chauffage et de l’humidification de l’air sur le diagramme psychrométrique

Voir l’article : Caractéristiques physiques de l’air humide. Diagramme psychrométrique

La puissance de la batterie chaude P, [kW] est définie de la manière suivante :

Où :

 : débit massique de l’air, en kg/s ;

 : débit volumique de l’air, en m³/h ;

Vs : volume massique de l’air d’entrée de la batterie, en m³/kg ;

: enthalpie du point d’entrée d’air, en kJ/kg d’air sec ;

 : enthalpie du point de sortie d’air, en kJ/kg d’air sec.

 

La quantité de vapeur injectée par l’humidificateur , [g/h] est calculée selon la formule suivante :

Où :

 : humidité absolue (teneur en humidité) du point d’entrée d’air, en g/kg d’air sec ;

 : humidité absolue (teneur en humidité) du point de sortie d’air, en g/kg d’air sec ;

On détermine les caractéristiques physiques de l’air à l’aide du diagramme psychrométrique :

  • Vs(A) = 0,82 m³/kg ;
  •  kJ/kg d’air sec ;
  •  kJ/kg d’air sec ;

Donc, la puissance de la batterie chaude est :

La quantité de vapeur injectée par l’humidificateur est :

Les résultats :

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