marche public a prodedure adaptee

Lycée Félix Le Dantec
Rue des Cordiers
BP 80349
22303 Lannion cedex
Tél : 02 96 37 84 10
Lannion, le 22 juin 2011
Cahier des charges
Système pédagogique "Pompe à Chaleur air/eau"
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Le lycée Félix Le Dantec - Lannion de l’académie de Rennes souhaite acquérir un système
pédagogique "Pompe à Chaleur air/eau".
I – Descriptif :
I-1 : Fonctions globales du système
Le système présenté permettra la présentation technologique de l’aérothermie d’une maison permettant
de produire l’eau pour le circuit chauffage et E.C.S.
L’exploitation des différentes mesures permettra de déterminer les performances énergétiques
(détaillées dans le paragraphe « exploitations pédagogiques » de ce système).
Ce système permettra de simuler le chauffage soit d’un réseau de chauffage soit d’un réseau E.C.S
Le système est une pompe à chaleur air/eau au R134a.
Schéma de principe page 5.
I-2 : Caractéristiques techniques :
La partie fluide frigorigène sera composée au minimum :
-
d’un échangeur à plaques servant de condenseur d’une puissance calorifique inférieure à 1
[kW]
d’un compresseur
d’un évaporateur à air (circulation forcée)
d’un détendeur thermostatique.
un débitmètre fluide frigorigène avec report du débit sur l’interface P.C (voir paragraphe
interface P.C).
deux sondes de pression avec report de valeurs sur l’interface P.C permettant de mesurer la
Haute Pression (pression de condensation) et la Basse Pression (pression d’évaporation).
4 sondes de température avec report sur l’interface P.C permettant de mesurer :
La sonde T1 : température du fluide sortie évaporateur – entrée compresseur
La sonde T2 : température du fluide sortie compresseur – entrée condenseur
La sonde T3 : température du fluide sortie condenseur-entrée détendeur
La sonde T4 : température du fluide sortie détendeur – entrée évaporateur.
Les tuyauteries frigorifiques seront peintes en rouge pour la haute pression et peintes en bleu pour la
basse pression.
En option : une vanne d’inversion de cycle pilotée au pupitre (voir schéma pupitre) permettra de
montrer le principe de réversibilité dans le cas d’un rafraichissement.
La partie hydraulique sera équipée au minimum de :
-
-
d’un bac à eau transparent permettant le stockage de l’eau simulant un ballon E.C.S
d’un système dynamique permettant la dissipation de l’énergie calorifique.
deux électrovannes commandées à partir d’un pupitre de commande (voir schéma pupitre)
permettant la configuration soit en mode E.C.S soir en mode chauffage. Un report de l’état de
ces électrovannes (0 ou 1) sera effectué jusqu’à l’interface P.C.
d’une pompe à eau démarrant avec la PAC.
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-
d’un débitmètre permettant la lecture du débit par report sur l’interface P.C.
quatre sondes de températures avec report des valeurs sur l’interface permettant de mesurer :
la température de l’eau à l’entrée du condenseur T5
la température de l’eau à la sortie du condenseur T6
la température de l’eau à la sortie du dissipateur T7
la température du bac à eau T8
Le bac ECS doit se réchauffer de 20 °C à 60 °C en 1h
Suivant la puissance calorifique installée, la contenance du bac doit être :
V = 20*P ; V en litres et P en kW
En option, un compteur d’énergie pourra être placé pour mesurer l’énergie calorique fournie sur l’eau.
Le démarrage du moteur du compresseur, du ventilateur de l’évaporateur et de la pompe à eau se
feront simultanément. Le moteur de l’aérotherme se fera simultanément avec l’ouverture de la VEM
chauffage aérotherme.
Le bac pourra être refroidi en faisant tourner l’aérotherme sans que la PAC marche par l’intermédiaire
d’un commutateur « refroidissement bac ».
Pour déterminer la puissance électrique du compresseur, il sera prévu avec report sur l’interface PC :
-
mesure de l’intensité électrique
mesure de la tension
mesure de la puissance
Pupitre de commande :
Un exemple de présentation du pupitre est fourni page 6.
Le pupitre de commande permettra :
-la mise sous tension du système par un commutateur deux positions avec voyant lumineux signalant
la présence de tension.
- le démarrage de l’installation en mode E.C.S ou mode chauffage sera réalisé par un commutateur
trois positions.
Un voyant lumineux rouge renvoyant un défaut d’installation sera prévu.
Toutes les sécurités garantissant l’intégrité physique des personnes seront présentes.
Toutes les sécurités seront présentes pour assurer le bon fonctionnement ou la coupure en cas
d’anomalie de l’installation.
Présentation de la forme :
La pompe à chaleur sera de forme parallélépipédique avec le bac à eau situé en dessous.
Les dimensions maximales admissibles seront (Longueur x largeur x hauteur) : 1 [m] x 80 [cm] x 1
[m] (Remarque : la taille maximale sur une des largeurs de la maquette est inférieure à 90 [cm]
permettant ainsi le passage d’une simple porte de 90).
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La pompe à chaleur sera capotée pour protéger les personnes des contacts éventuels dangereux.
Cependant, tous les éléments seront visibles distinctement au travers d’un plexiglass (ou support
transparent équivalent). Cependant, cette protection pourra être levée par un système de capotage avec
ouverture (avec système de verrouillage) possible pour démonstration ou intervention
I-3 : Acquisition (interface P.C) :
Principe :
Toutes les sondes (température, débit, pression, tension, intensité, puissance ) seront raccordées à une
centrale d’acquisition type data logger TAUPE de M.I.S. ou équivalent, raccordée à un PC via une
connexion USB.
L’ensemble des mesures sera affichée et traitée via un logiciel fourni, intégrant une interface PC, un
tableau de synthèse et des graphiques en fonction du temps.
. Vous disposez d’une présentation possible de l’interface P.C désirée page 7.
Tableau de synthèse :
Les valeurs mesurées seront affichées en temps réel sous forme de tableau dans un tableur type
Microsoft EXCEL ou équivalent .
Le nombre de mesures affichées sera au minimum de 40, avec possibilité de choisir le pas de temps
entre deux mesures.
Le tableau ne devra pas être verrouillé et sera modifiable par l’utilisateur (ajout de colonnes
ultérieures).
Graphique : Les mesures apparaîtront en temps réel également sous forme de graphique .
Cycle frigorifique (en option) :
Le tracé du cycle frigorifique se fera en temps réel sur un logiciel du type Coolpack, en utilisant les
valeurs de pression et de température du fluide frigorigène (T1, T2, T3, T4, HP, BP).
Pilotage (en option) :
Un automate programmable commandera l’ensemble des actionneurs (aérotherme, électrovannes,
pompe, compresseur, évaporateur).
Le pilotage de l’automate se fera sur ordinateur déporté.
II – Exploitations pédagogiques :
Les documentations techniques des différents composants seront données sous forme papier et sous
forme CD rom.
Dans ces documentations, on trouvera :
-
caractéristiques chimiques et physiques du R134a + diagramme enthalpique R134a.
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-
caractéristiques de l’échangeur à plaques : coefficient de transmission K, nombre de plaques et
caractéristiques des plaques.
-
puissance calorifique du condenseur en fonction de la température de condensation.
-
puissance frigorifique du compresseur en fonction de la température d’évaporation et de
condensation.
-
caractéristiques électriques et mécaniques du compresseur.
En activité pédagogique, on trouvera (format CD + papier) :
-
détermination de la puissance calorifique sur l’eau du condenseur
-
détermination du Coefficient de Performance de la P.A.C par mesure de la puissance
électrique du compresseur.
-
bilan sur le fluide frigorigène par tracé du cycle frigorifique dans le diagramme enthalpique
-
détermination des puissances sur le fluide frigorigène par mesure du débit du R134a et
exploitation du tracé.
-
mesure de la montée en température du système isolé (E.C.S) ; constante de temps d’un
système.
III - Conditions de ventes :
Votre proposition précisera :
-
le prix unitaire ;
-
le délai de livraison ;
-
les frais de livraison, port et emballage ;
-
les frais d’installation, raccordements et mise en œuvre ;
-
les garanties légales et notamment : durée, pièces, main d’œuvre ou retour usine.
Votre proposition doit comporter une formation d’une demi-journée à l’utilisation du système.
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Schéma de principe
Compresseur
W
P1
Aérotherme
VEM
Aérotherme
Pompe circuit
eau
Qv
T2
T1
P2
T
VEM ECS
Condenseur
Évaporateu
r
Echangeur à
plaques
T
T
T
Qv
Réservoir ECS
Détendeur
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Exemple de présentation de
façade de pupitre
Présence Tension
0
Pompe +
V4V
Marche
aérotherme
E.C.S
Chauffage
0
0
I
Mise sous tension
Défaut
Marche/arrêt
Inversion de cycle
I
Refroidissement bac
option
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7
Présentation de l’interface P.C
HP
Pa
bs
BP
M/A
T2
T1
M/A
O/F
T6
M/A
T4
Qv
M/A
O/F
T5
T7
T3
Qv
T8 T8
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