Introduction au dimensionnement
Le dimensionnement des déstratificateurs industriels est une étape critique qui conditionne le succès du projet. Un sous-dimensionnement conduira à une homogénéisation incomplète, tandis qu’un sur-dimensionnement augmente inutilement l’investissement.
La méthode présentée ici, basée sur le taux de brassage, est la plus éprouvée pour garantir des résultats optimaux.
Données à collecter
Dimensions du bâtiment
Les trois dimensions de votre bâtiment sont nécessaires :
| Donnée | Comment l’obtenir | Précision requise |
|---|---|---|
| Surface au sol | Plan ou mesurage | ±2% |
| Hauteur moyenne | Mesure à plusieurs endroits | ±5% |
| Hauteur maximale | Mesure au faîtage | ±5% |
Note : Pour les bâtiments à toiture en pente, utiliser la hauteur moyenne (hauteur minimale + 2/3 de la hauteur maximale).
Volume du bâtiment
Formule :
Volume (m³) = Surface au sol (m²) × Hauteur moyenne (m)
Exemple :
- Surface : 5 000 m²
- Hauteur moyenne : 9,5 m
- Volume = 5 000 × 9,5 = 47 500 m³
Caractéristiques du chauffage
La connaissance du système de chauffage existant est essentielle pour estimer le potentiel d’économie :
| Type | Informations à collecter |
|---|---|
| Radiateurs gaz | Marque, modèle, puissance installée |
| Aérothermes | Nombre, puissance unitaire, réglage actuel |
| Plancher chauffant | Puissance, régime d’eau |
| Ventilation | Hauteur, présence de soufflerie, température soufflée |
| Tubes radiants | Nombre, puissance, positionnement |
Conditions d’utilisation
Les conditions d’occupation influencent le dimensionnement :
| Paramètre | Impact sur le dimensionnement |
|---|---|
| Heures de fonctionnement | Plus d’heures = plus d’économies potentielles |
| Jours de fonctionnement | Plus de jours = ROI plus court |
| Température de consigne | Plus haute = plus de stratification |
| Apports de chaleur | Machines, fours augmentent la stratification |
Méthode de dimensionnement
Étape 1 : Définir le taux de brassage cible
Le taux de brassage dépend du type de bâtiment et des objectifs visés :
Taux de brassage recommandés :
| Type de bâtiment | Taux cible (vol/h) | Objectif |
|---|---|---|
| Entrepôt logistique | 2-3 | Efficacité énergétique |
| Atelier production | 3-4 | Confort optimal |
| Hall fabrication | 3-4 | Confort + efficacité |
| Bâtiment haute température | 4-5 | Stratification importante |
| Gymnase / Salle sport | 4-5 | Homogénéité requise |
Recommandation : Commencer par le taux minimum (2 vol/h) et augmenter si nécessaire après mesure des résultats.
Étape 2 : Calculer le débit total nécessaire
Formule :
Débit total (m³/h) = Volume × Taux cible
Exemple :
- Volume : 47 500 m³
- Taux cible : 3 vol/h
- Débit total nécessaire = 47 500 × 3 = 142 500 m³/h
Étape 3 : Choisir le diamètre de brasseur
Le choix du diamètre dépend de la hauteur du bâtiment et de la surface couverte par appareil :
| Diamètre | Surface couverte | Hauteur recommandée | Débit typique | Usage |
|---|---|---|---|---|
| 2-3 m | 100-200 m² | 4-6 m | 5 000-8 000 m³/h | Petits locaux |
| 4-5 m | 200-400 m² | 6-9 m | 10 000-15 000 m³/h | Halls standards |
| 6-7 m | 400-800 m² | 8-12 m | 15 000-25 000 m³/h | Grands halls |
Règle pratique : Privilégier un diamètre plus grand plutôt que plusieurs petits. Un seul 7m est souvent plus efficace que trois 4m.
Étape 4 : Calculer le nombre de brasseurs
Formule :
Nombre = Débit total nécessaire / Débit unitaire
Exemple (suite) :
- Débit total nécessaire : 142 500 m³/h
- Brasseur choisi : 7m (débit 20 000 m³/h)
- Nombre = 142 500 / 20 000 = 7,1 → 8 brasseurs
Majoration de sécurité : Prévoir 10-20% de marge pour :
- Zones d’ombre (obstacles, stockage)
- Perte d’efficacité en périphérie
- Marges de réglage
Étape 5 : Implantation (positionnement)
L’implantation est aussi importante que le nombre de brasseurs.
Règles d’implantation :
- Disposition en quinconce (décalage) pour éviter les zones d’ombre
- Espacement de 1,5 à 2 diamètres entre brasseurs
- Distance d’au moins 1 diamètre des parois
- Éviter les obstacles (ponts roulants, stockage en hauteur)
- Centre de gravité de la surface couverte aligné avec le brasseur
Exemples de dimensionnement
Exemple 1 : Entrepôt 5 000 m²
Données :
- Surface : 5 000 m²
- Hauteur : 10 m
- Volume : 50 000 m³
- Chauffage : Gaz pulsé
- Température consigne : 18°C
Dimensionnement :
- Taux de brassage cible : 2,5 vol/h (entrepôt standard)
- Débit nécessaire : 50 000 × 2,5 = 125 000 m³/h
- Brasseur choisi : 7m (20 000 m³/h)
- Nombre théorique : 125 000 / 20 000 = 6,25
- Nombre retenu : 8 brasseurs (marge 20% pour obstacles)
Implantation :
- 2 rangées de 4 brasseurs
- Espacement longitudinal : 15 m (environ 2,1 diamètres)
- Espacement transversal : 20 m (environ 2,9 diamètres)
- Positions en quinconce entre les 2 rangées
Résultats estimés :
- Taux de brassage réel : 8 × 20 000 / 50 000 = 3,2 vol/h
- Économie chauffage : 22% (entrepôt bien isolé)
- Consommation chauffage actuelle : 220 000 kWh/an
- Économie annuelle : 48 400 kWh/an (7 260 € à 0,15 €/kWh)
- Prime CEE estimée : 8 × 85 × 0,025 = 17 000 €
Exemple 2 : Atelier 2 000 m²
Données :
- Surface : 2 000 m²
- Hauteur : 7,5 m
- Volume : 15 000 m³
- Chauffage : Aérothermes gaz
- Température consigne : 19°C
Dimensionnement :
- Taux de brassage cible : 3,5 vol/h (atelier avec exigence confort)
- Débit nécessaire : 15 000 × 3,5 = 52 500 m³/h
- Brasseur choisi : 5m (12 000 m³/h)
- Nombre théorique : 52 500 / 12 000 = 4,37
- Nombre retenu : 5 brasseurs (marge 15%)
Implantation :
- 1 rangée centrale de 5 brasseurs
- Espacement : 10 m (2 diamètres)
- Alternance haut/bas pour optimiser l’effet de soufflage
Résultats estimés :
- Taux de brassage réel : 5 × 12 000 / 15 000 = 4 vol/h
- Économie chauffage : 25% (atelier moyennement isolé)
- Consommation chauffage actuelle : 95 000 kWh/an
- Économie annuelle : 23 750 kWh/an (3 560 € à 0,15 €/kWh)
- Prime CEE estimée : 5 × 85 × 0,025 = 10 625 €
Cas particuliers
Bâtiment avec mezzanine
Les bâtiments avec mezzanine nécessitent une attention particulière :
Solutions :
- Brasseurs positionnés au-dessus de la mezzanine (hauteur disponible > 6m)
- Brasseurs de diamètre adapté à la surface au sol de la mezzanine
- Implantation alternative (1 sur 2) pour couvrir les deux niveaux
- Vérification que l’air peut circuler entre les niveaux
Bâtiment avec ponts roulants
Les ponts roulants créent des obstacles majeurs :
Solutions :
- Positionner les brasseurs dans les “couloirs” entre les ponts
- Brasseurs inclinables (±15°) pour diriger le flux sous les ponts
- Vérifier la hauteur de sécurité au-dessus des ponts en position haute
- Interdiction de positionner un brasseur au-dessus d’un pont roulant
Bâtiment très haut (> 15m)
Les bâtiments très hauts présentent une stratification importante :
Solutions :
- Taux de brassage élevé : 4-5 vol/h minimum
- Brasseurs de grand diamètre (7m) pour atteindre le sol
- Implantation à 2/3 de la hauteur (pas en faîtage)
- Réglage inclinaison vers le bas (-10° à -20°)
Outils de calcul
Pour simplifier le dimensionnement, nous mettons à disposition :
- Calculateur en ligne
- Entrez vos dimensions
- Obtenez le nombre de brasseurs recommandés
- Estimez votre prime CEE
- Fichier Excel de dimensionnement
- Calculs détaillés par configuration
- Comparaison de plusieurs scénarios
- Export des résultats pour présentation
- Visite de pré-dimensionnement
- Un technicien se déplace sur votre site
- Mesures in situ des hauteurs et obstacles
- Proposition de dimensionnement et d’implantation
- Calcul de la prime CEE
Demandez votre étude de dimensionnement personnalisée.