7. Refroidissement

Différences avec la méthode 3CL

• Prise en compte de plusieurs systèmes de refroidissement pour une même installation.

• Enrichissement des données d'entrée : Saisie détaillée des générateurs et systèmes de refroidissement.

Données d'entrée

Générateur : Générateur de refroidissement

• Description
• Type de générateur
• Energie
• Année d'installation
• Coefficient Seer connu et justifié

Installation : Zone de refroidissement associée à un ou plusieures systèmes de refroidissement.

• Description
• Surface couverte par l'installation

Système : Générateur de refroidissement associé à une installation de refroidissement.

• Générateur associé au système

---

---

classDiagram
    Refroidissement --o Generateur : contient
    Refroidissement --o Installation : contient
    Installation --o Systeme : contient
    Systeme --> Generateur : référence
    Generateur --* TypeGenerateur
    Generateur --* EnergieGenerateur

    class Refroidissement {
        Generateur[] generateurs
        Installation[] installations
    }
    class Generateur {
        string id
        string description
        TypeGenerateur type
        EnergieGenerateur energie
        ?int annee_installation
        ?float seer
    }
    class Installation {
        string id
        string description
        float surface
        Systeme[] systemes
    }
    class Systeme {
        string id
        Generateur generateur
    }
    class TypeGenerateur {
        <<Enum>>
        PAC_AIR_AIR
        PAC_AIR_EAU
        PAC_EAU_EAU
        PAC_EAU_GLYCOLEE_EAU
        PAC_GEOTHERMIQUE
        AUTRE_SYSTEME_THERMODYNAMIQUE
        AUTRE
        RESEAU_FROID
    }
    class EnergieGenerateur {
        <<Enum>>
        ELECTRICITE
        GAZ_NATUREL
        GPL
        RESEAU_FROID
    }

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Conventions

Les besoins de refroidissement sont exprimés en kWh.

Les consommations de refroidissement sont exprimées en kWh.

Besoins de refroidissement

Les besoins mensuels de refroidissement dépendent du ratio de bilan thermique $R_{bth,m}$ sur le mois $m$ :

$$R_{bth,m} = \frac{Ai_fr_m + As_fr_m}{GV * (Text_fr_m - Tint) * Nref_fr_m}$$

Avec :

• $Ai_fr_m$ : Apports internes en période de refroidissement pour le mois $m$ en Wh - cf Enveloppe
• $As_fr_m$ : Apports solaires en période de refroidissement pour le mois $m$ en Wh - cf Enveloppe
• $Nref_fr_m$ : Nombre d'heures de refroidissement pour le mois $m$ en h - cf Approche conventionnelle
• $Text_fr_m$ : Température extérieure moyenne en période de refroidissement sur le mois $m$ en °C - cf Approche conventionnelle
• $Tint$ : Température de consigne en °C
  • Scénario conventionnel : $Tint - 28$
  • Scénario dépensier : $Tint - 26$

Si $\frac{1}{2} > R_{bth,m}$ :

$$Bfr_m = 0$$

Sinon :

$$Bfr_m = \frac{Ai_fr_m + As_fr_m}{1000} - fut_m * \frac{GV}{1000} * (Tint - Text_fr_m) * Nref_fr_m$$

• Si $0 < R_{bth,m} < 1$ ∶

$$fut_m = \frac{1 - R_{bth,m} ^ {-α}}{1 - R_{bth,m} ^ {-α - 1}}$$

• Si $R_{bth,m} = 1$ :

$$fut_m = \frac{α}{α + 1}$$

Avec :

$$α = 1 + \frac{t}{15}$$

$t$ : Constante de temps de la zone pour le refroidissement :

$$t = \frac{Cin}{3600 * GV}$$

$Cin$ : Capacité thermique intérieure efficace de la zone en J/K :

Inertie du bâtiment	$Cin$
Légère	$110 000 ∗ Sh$
Moyenne	$165 000 ∗ Sh$
Lourde ou très lourde	$260 000 ∗ Sh$

Avec $Sh$ : Surface habitable de référence en m²

Consommations de refroidissement

Note

Les consommations de refroidissement sont calculées sur une année complète pour chaque scénario d'usage.

$$Cfr = \sum_{i,k} Cfr_{i,k}$$ $$Cfr_{i,k} = 0.9 * \frac{Bfr}{EER_w} * Rdim_i * Rdim_{i,k}$$

Avec :

• $Cfr$ : Consommation de refroidissement en kWh
• $Cfr_{i,k}$ : Consommation de refroidissement du système $k$ pour l'installation $i$ en kWh
• $Bfr$ : Besoin de refroidissement(kWh)
• $EER_w$ : Coefficient d'efficience énergétique du générateur $w$ associé au système $s$
• $Rdim_i$ : Ratio de dimensionnement de l'installation $i$
• $Rdim_{i,k}$ : Ratio de dimensionnement du système $k$ pour l'installation $i$

Dimensionnement des installations

$$Rdim_i = \frac{Surface_i}{\sum_i{Surface_i}}$$ $$Rdim_{i,s} = \frac{1}{N_i}$$

Avec :

• $Rdim_i$ : Ratio de dimensionnement de l'installation $i$
• $Rdim_{i,s}$ : Ratio de dimensionnement du système $s$ pour l'installation $i$
• $Surface_i$ : Surface couverte par l'installation $i$
• $N_i$ : Nombre de systèmes composant l'installation $i$

Performance des générateurs

On considère :

• $EER_w$ : Coefficient d'efficience énergétique du générateur $w$

Si $EER_w$ est connu et justifié, le saisir directement.

Dans le cas contraire, $EER_w$ est déterminé depuis la table de valeur refroidissement.eer en fonction :

• de la zone climatique du bâtiment ;
• de l'année d'installation du générateur ou à défaut, de l'année de construction du bâtiment.