Exposé de dimensionnement des installations fluidiques (Récupération automatique)

Dimensionnement installations
Fluidiques
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26
Asaph Hansel
WENGUE
PENDI et
Adom Hamdan
COZI
0/01/2026
LICENCE 3ET
ESEBAT
Dimensionnement d’un réseau
eau glacée d’un bâtiment tertiaire

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Sommaire
Sujet : dimensionnement d’un réseau eau glacée d’un bâtiment tertiaire
Introduction
Partie 1 : GÉNÉRALITÉS SUR L’EAU GLACÉE
1. Définition
• Qu’est-ce qu’un réseau d’eau glacée ?
• Différence entre climatisation à détente directe et eau glacée
2. Domaines d’application
• Bâtiments tertiaires
• Avantages (efficacité énergétique, centralisation, maintenance)
3. COMPOSANTS D’UN RÉSEAU D’EAU GLACÉE
• Groupe froid (chiller)
• Pompes de circulation
• Tuyauteries
• Émetteurs : ventilo-convecteurs / CTA
• Vannes (équilibrage, régulation)
• Accessoires : vase d’expansion, purgeurs, filtre
4. DONNÉES DE BASE POUR LE DIMENSIONNEMENT
Données du bâtiment
• Type de bâtiment tertiaire
• Surface, nombre de niveaux
Données thermiques
• Besoin frigorifique total (kW)
• Température d’eau aller / retour (ex : 7°C / 12°C)
Partie 2 : CALCUL DU DÉBIT D’EAU GLACÉE
1. Formule de base
Partie 3 : DIMENSIONNEMENT DES TUYAUTERIES
1. Choix de la vitesse de circulation
• Valeurs recommandées (1 à 3m/s)
2. Détermination du diamètre des conduites

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• Relation débit – vitesse – section
• Choix du diamètre normalisé
Partie 4 : CALCUL DES PERTES DE CHARGE
1. Pertes de charge linéaires
• Frottement dans les tuyaux
2. Pertes de charge singulières
• Coudes, vannes, tés
3. Pertes de charge totales
• Importance pour le choix de la pompe
4. DIMENSIONNEMENT DE LA POMPE
• Débit nominal
• Hauteur manométrique totale (HMT)
• Puissance électrique de la pompe
Partie 5 : ÉQUILIBRAGE ET RÉGULATION DU RÉSEAU
• Importance de l’équilibrage hydraulique
• Rôle des vannes d’équilibrage
• Régulation du débit selon la charge
1. ASPECTS ÉNERGÉTIQUES ET SÉCURITÉ
• Optimisation énergétique
• Isolation des tuyaux
• Maintenance et sécurité
Etude des cas : Dimensionnement d'une boucle d'eau glacée
CONCLUSION

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Introduction
Dans les bâtiments tertiaires modernes, bureaux, hôtels, centres commerciaux ou établissements
scolaires, la climatisation est indispensable pour assurer confort et performance. Parmi les
solutions existantes, le réseau d’eau glacée est l’un des systèmes les plus utilisés pour le
refroidissement à grande échelle.
Son principe est simple : un groupe frigorifique central produit du froid, qui est ensuite
transporté par de l’eau refroidie dans des tuyauteries vers des terminaux comme les ventilo-
convecteurs ou les centrales de traitement d’air. Contrairement aux systèmes à détente directe,
où le fluide frigorigène circule partout, l’eau glacée agit comme fluide caloporteur. Cette
approche réduit les quantités de fluide frigorigène, facilite la maintenance et améliore la
sécurité.
Au-delà du confort, ce type de réseau offre des avantages énergétiques importants : une
production centralisée, une régulation plus fine et une meilleure efficacité globale. Mais pour
garantir ces performances, il est essentiel de dimensionner correctement le réseau : calculer les
débits, choisir les diamètres des tuyauteries, estimer les pertes de charge et sélectionner la
pompe adaptée.
Cet exposé présentera donc les principes de base du dimensionnement d’un réseau d’eau glacée,
en abordant ses composants, les données de calcul, les étapes pratiques et les aspects
énergétiques et de sécurité.

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Partie 1 : GÉNÉRALITÉS SUR L’EAU GLACÉE
1. Définition
 Qu’est-ce qu’un réseau d’eau glacée ?
C'est une eau qui est générée par un groupe frigorifique dit à eau glacée et qui diffuse le froid
via des émetteurs type ventilo-convecteurs, cassettes, gainables, ..., principalement des
émetteurs dynamiques (avec ventilateur).
 Différence entre climatisation à détente directe et eau glacée
La principale différence est le fluide caloporteur : la détente directe (DX) utilise le fluide
frigorigène pour refroidir directement l'air via un circuit fermé, tandis que l'eau glacée (détente
indirecte) utilise un groupe d'eau glacée pour produire de l'eau glacée, qui est ensuite distribuée
par un réseau hydraulique pour refroidir les locaux. La détente directe est souvent plus simple
pour les petites installations (split), alors que l'eau glacée est préférée pour les grandes surfaces
tertiaires ou industrielles grâce à sa flexibilité et sa distribution sur de longues distances, bien
qu'elle soit plus complexe.
2. Domaines d’application
 Bâtiments tertiaires
Les réseaux d’eau glacée sont particulièrement utilisés dans les bâtiments tertiaires : bureaux,
hôtels, hôpitaux, centres commerciaux, universités… Ces bâtiments regroupent un grand
nombre d’occupants et nécessitent une climatisation fiable, homogène et capable de couvrir de
grandes surfaces.
 Avantages principaux
Efficacité énergétique : la production de froid est centralisée, ce qui permet une
meilleure régulation et une consommation optimisée.
Centralisation : un seul groupe froid alimente tout le bâtiment, ce qui simplifie la gestion
et réduit les coûts d’installation par rapport à des systèmes individuels.
Flexibilité de la Maintenance : les interventions se concentrent sur le groupe froid et les
pompes, sans avoir à manipuler le fluide frigorigène dans chaque unité intérieure.
Sécurité : l’eau glacée circule dans les tuyauteries, ce qui limite les risques liés aux
fluides frigorigènes (fuites, toxicité, réglementation).
3. COMPOSANTS D’UN RÉSEAU D’EAU GLACÉE
 Groupe froid (chiller)
Un système de climatisation à eau glacée, également appelé chiller, est un système de
production de froid. Très utilisé dans le secteur industriel, il se démarque par ses hautes
performances. En effet, il permet de réaliser des économies d'énergie sur le long terme.
Le fonctionnement d'un groupe frigorifique repose sur un cycle thermodynamique impliquant
plusieurs étapes : compression, condensation, détente et évaporation. Ces étapes permettent au
réfrigérant de circuler efficacement et d'assurer un transfert de chaleur optimal.
Quels sont les composants principaux d'un groupe froid ?