P2A : Tour Mendel

Camille Chartier, Gustavo FL, Guillaume Jadot, Matteo Righenzi, Lola Vandermeersch

1. Introduction et contexte

2. Objectifs

3. Méthodologie

Température

Ce graphique représente la température en fonction du temps ce qui permets de mieux visualiser les données. Les données de températures entre 8h et 18h30 ont été sélectionnées puisqu'il s'agit de la tranche horaire où le taux d'occupation est significatif. De plus, une moyenne de température est calculée pour pouvoir ensuite évaluer les différents flux de chaleur. Ces derniers concernent les flux entre les murs, les fenêtres, les châssis et le toit.

3.1 Les pertes et les gains de chaleur par les parois

3.1.1 Les différentes parois

Le bâtiment est délimité par cinq sortes de parois : les surfaces vitrées, les châssis, les murs verticaux, la toiture et le sol. Ce sont donc cinq possibilités de perte et/ou gain de chaleur. Dans le cas du sol, sa température à 20cm est utilisée comme température extérieure.

ns Le flux de chaleur traversant la paroi d'un mur peut être calculé. Ce calcul se fait via l'hypothèse que la hauteur d'un mur est d'environ 3,3 [m] en moyenne et que la surface du bâtiment peut être approximée par la surface d'un carré. La longueur des murs est dès lors de 36,6 [m] multipliée par la hauteur afin d'obtenir la surface. Cette surface est ensuite multipliée par 4 pour avoir la surface de mur totale d'un étage. Cette valeur de surface totale est enfin multipliée par le nombre d'étages (le bâtiment est constitué de 4 étages) afin d'obtenir la surface latérale totale du bâtiment.

3.2 Les pertes et gains de chaleur par l'aération

3.2.1 Perte de chaleur

3.2.2 Débit de ventilation requis

3.2.3 Activité de ventilation des hottes de laboratoire

3.2.4 Calculs de pertes de chaleur via la ventilation

Ici, on va calculer les pertes de chaleurs liées à la ventilation sur une année en utilisant la formule citée au point 3.2.2. Seront prises en compte les pertes de ventilations des locaux en fonction des jours de l'année et aussi les pertes liées au fonctionnement des hottes de laboratoire en fonction de leur utilisation.

3.3 Puissance thermique dissipée par le métabolisme

L'apport de chaleur par l'occupation humaine permet dans une certaine mesure de compenser la consommation en énergie du bâtiment. La puissance thermique dissipée par un corps humain est de 360 [kJ/h]. Connaissant les taux d'occupation des locaux d'une journée type et le nombre de personne maximum occupant les lieux (qui est de 231), il est alors possible de calculer la puissance totale dissipée sur une journée. Il existe une journée type pour la période académique et la période estivale.

3.4 Puissance thermique dissipée par les appareils électriques

3.5 Energie solaire

4. Premiers résultats et discussion

D'après ce graphique qui représente les flux de chaleurs à travers les surfaces vitrées, plusieurs "idées" peuvent être reprises. Premièrement, il est intéressant de noter que les flux de chaleur oscillent au cours d'une même période. Deuxièmement, les mois de janvier à mai puis de mi-septembre à décembre sont des mois ou le flux de chaleur à travers les vitres sont importants. En effet, c'est pendant ces périodes là ou la perte de chaleur du bâtiment est la plus forte (20000 [-]). Troisièmement, pendant la période estivale allant de juin à septembre, le flux de chaleur à travers les fenêtres est négatif. Cela veut dire que il y a un gain de chaleur à travers les vitres.

En ce qui concerne le bilan d’électricité, les calculs n’ont pas encore été réalisés. La consommation électrique nécessaire à la ventilation du bâtiment pourra être calculée sur base des transferts de chaleur obtenus à l’échangeur. Le nombre de panneaux voltaïques nécessaire pourra enfin être déduit pour atteindre l’objectif d’autonomisation énergétique du bâtiment.

Pompe idéale ? choisie par rapport aux besoins en chaleur calculés + redistribution pendant les périodes plus fraiches