Ventilation naturelle chaufferie (supérieure à 20 MW)

[Asylu]

Bonjour à tous,

Je travaille actuellement sur un projet de conditionnement d'air d'une chaufferie existante de 36MW. En été, elle est soumise à une forte température intérieure (près de 50°C). J'envisage d'intégrer une batterie froide dans la chaufferie pour réduire ce problème .

Hypothèses:

• Permis de construire avant 2013 (cf arrêté )
• Volume de 3684.25 m³ (21.5L*17.5l*9.8H)
• 3 ventilations basses S₁=13.68m² (2.40*1.90H chacune )
• 1 ventilation haute murale S₂ 1.92m²(2.4*0.8H)
• Température extérieure extrême choisie 36°C
• 2 chaudières gaz de puissance utile Pu=15MW chacune (total Pu_total=30 MW)
• Puissance consommée au brûleur: Pb_{chaudière 1}=[2MW;17MW] & Pb_{chaudière 2}=[2MW;18MW]
• Puissance max: Pb_{max 1}=17MW & Pb_{max 2}=18MW
• Fonctionnement à 100%:
  • Pertes rayonnement Pr=0,6%
  • Autres pertes Pf=3,61%
  • Rendement PCI R=95,79%
• Fonctionnement à 35%:
  • Pertes rayonnement Pr=1,7%
  • Autres pertes: Pf=3,83%
  • Rendement PCI R=94,47%

Ce que je souhaite réaliser:

1. Un contrôle et une validation des dimensions des ventilations naturelles construites
2. Une quantification des pertes par rayonnement des chaudières qui s’évacuent par la ventilation pour dimensionner la batterie froide par la suite.

J'ai pu trouver des documents pour les chaufferies de [70kW;1MW] Arrêté du 23 juin 1978, calcul DTU 65.4 & DTU 24.1
et d'autres législations pour les chaufferies [400kW; 2MW] mais rien d'autre. Je n'ai pas trouvé d'information supplémentaire pour la ventilation naturelle... Si vous pouviez m'orienter (liens, calculs)



Merciiiiii de votre aide

Cordialement,

Asylu
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[benlamb]

Bonjour,

Je ne vais pas vraiment d'aider dans tes calcul, mais si tu peux et si tu n'y a pas déjà pensé, l’alimentation de la batterie peut se faire avec l'eau d'appoint de la chaudière (si elle sont utilisées comme générateur de vapeur). La chaleur évacuée de la chaufferie réchauffe l'eau avant de rentrer dans la bâche, évitant la consommation du réchauffage. La contrainte de la batterie devient plutôt le débit de l'eau d'appoint, si il y a.

Bon courage,

[cornychon]

Bonjour,

Une petite approche de ton problème
Si j’ai bien compris :
La chaudière N°1 consomme 2 MW + 17 MW = 19 MW
La chaudière N°2 consomme 2 MW + 18 MW = 20 MW
Soit un total de 39 MW
6% de perte par rayonnement = 0.2 MW
3.61% d’autres pertes = 1.4 MW
Il faut évacuer au total max des pertes de 1.6 MW
L’air peut évacuer 0.334 Wh/m3*°C
Pur évacuer 1.6 MW avec une augmentation de l’air de 1°C, il faut un débit d’air de 4 790 419 M3/h

Si on admet un air ambiant extérieur max de 30°C et un air max intérieur de 50°C,, ça donne un ΔT de 20°C
Dans ce cas, le débit d’air nécessaire est de 4 790 419 / 20 = 239 520 m3/h d’air

Un ventilateur axial mural Type HCCM mural de 2 m de diamètre, d’un débit de 250 000 m3/h , permet d’assurer le refroidissement sans passer par une batterie froide très onéreuse.
http://www.airap.fr/fr/catalog/appli...-industrielles

J’ai pris des pertes max de 1.6 MW, c’est à consolider ! ! !

[SP DUAL]

Bonsoir
Je comprends pas puissance comsommée bruleur 2 MW?
C'est un débit d'air?

[A voir en vidéo sur Futura]

[SP DUAL]

Et faut t'il compter le débit d'air des bruleurs dans le débit de ventilation?

[flen42]

globalement je suis d'accord avec cornychon : ce serait une ineptie de dépenser de l'energie froid pour compenser les pertes

après 250000 m3/h ça fait 69 m3/s
si on admet une vitesse de balayage de 2 m/s il faut 34 m2 de section soit 3 m de large par 3 m de haut de chaque coté de chaque chaudière : faut voir l’architecture de la chaufferie
après au dessus ça décoiffe !


et pourquoi pas modifier le toit ? pour augmenter sensiblement la section de ventilation naturelle ?

fuat voir en budget parce que l'installation de 250 000 m3/h c'est pas donné !

[wizz]

Je commencerai par renforcer l'isolation de la tuyauterie et autres

Ensuite, je ferai un carénage autour des composants qui dégagent encore de la chaleur, et y faire circuler de l'air dans cet espace.
Cet air est donc "encapsulé" et donc chauffera moins le batiment
Ensuite, cet air est préchauffé, et servira à alimenter les chaudières, meilleur rendement

Une puissance de 35MW, c'est une consommation de 3500m3 de méthane par heure
Pour bruler ce volume de gaz, il faudrait 7000m3 d'oxygène, soit 35000m3 d'air

à voir

[Asylu]

Bonjour Cornychon,
Merci, je vais regarder cela de plus près.
Cependant, le ventilateur est bien calculé en fonction de la puissance de consommation des chaudières et non en fonction de leur puissance utile ?
Pourriez-vous me donner un lien pour les calculs ? Je suis débutante dans le domaine…
Avec mes remerciements.

[Asylu]

Bonjour Benlamb
Effectivement, c'est la solution qui a été envisagé pour la batterie froide.
Merci

[Asylu]

Bonjour Wizz,
La plupart des conduits et les deux chaudières sont déjà calorifugées. Malheureusement avec toute la tuyauterie l’installation de caisson est impossible pour des raisons d’accès.
Merci

[cornychon]

Bonjour Cornychon,
Merci, je vais regarder cela de plus près.
Cependant, le ventilateur est bien calculé en fonction de la puissance de consommation des chaudières et non en fonction de leur puissance utile ?
Pourriez-vous me donner un lien pour les calculs ? Je suis débutante dans le domaine…
Avec mes remerciements.

Bonjour,

Le ventilateur est à définir en fonctions des pertes, mais rien à voir avec les consommations et les puissances. Les, pertes étant liées au rendement de la chaudière.

Tu as indiqué :
6% de perte par rayonnement = 0.2 MW
3.61% d’autres pertes = 1.4 MW

J’ai donc pris par hypothèse, des pertes de 1.6 MW à évacuer.

Nous savons que l’air peut emmagasiner 0.334 Wh par m3 d’air, et pour une élévation de température de 1°C.
C’est ce que l’on nomme chaleur spécifique.

Pour évacuer 1.6 MW avec une augmentation de température d’air de 1°C, il faut un débit d’air de 1 600 000 x 0.334 =4 790 419 M3/h

Si on admet un air ambiant extérieur max de 30°C et un air max intérieur de 50°C,, ça donne un ΔT de 20°C
Dans ce cas, le débit d’air nécessaire est de 4 790 419 / 20 = 239 520 m3/h d’air.

Il faut, dans les hypothèses prises, un ou plusieurs ventilateurs capables de faire circuler 239 520 m3/h