La simulation HVAC : Chauffage ventilation et climatisation est une application présente dans de nombreux domaines. On retrouve les domaines HVAC autant pour des bâtiments d’habitation, des laboratoires industriels ou lors de process de fabrication de produits chimiques.
Etudier des systèmes de chauffage ventilation et climatisation d’air (CVC ou HVAC en anglais), grâce à FloEFD (CFD Simulation) , permet de valider que les risques concernés sont bien maitrisés sans avoir recours à des tests grandeur nature.
Il est ainsi possible, par exemple, d’étudier toute la chaine d’extraction d’air contaminé :
- Répartition du flux d’air dans la pièce,
- Suivi des contaminants,
- Calcul de la perte de charge dans les gaines,
- Efficacité de l’extracteur,
- Dispersion de l’air extrait à l’extérieur.
La simulation HVAC permettra des études de simulation covid 19 qui permettent de limiter sa propagation entre autres dans des espaces clos. Parmi ces études, une a été menée par l’équipe de développement de Heraeus avec le logiciel FloEFD pour analyser la circulation de l’air à l’intérieur de bus afin de trouver l’emplacement optimal de leur purificateur d’air Soluva.
HVAC – Chauffage Ventilation et Climatisation
Simulation HVAC - Chauffage Ventilation et Climatisation
La simulation HVAC intégrée à FloEFD est conçue pour fonctionner avec votre logiciel CAO. Cela permet à l’utilisateur de simuler le flux d’air et le transfert de chaleur à l’aide de modèles 3D, sans nécessiter de transfert complexe de données.
C’est un outil de simulation facile d’utilisation et ne demandant pas de connaissances avancées en Simulation CFD, (Computational Fluid Dynamics). Il est ainsi destiné au bureau d’études, que ce soit industrielle ou tertiaire. Le concepteur a ainsi accès dès les premières étapes de la conception, à un outil lui permettant d’optimiser les flux d’air ainsi que le confort thermique dans les locaux qu’il a à réaliser.
FloEFD est directement intégré dans votre logiciel CAO. Cela élimine donc les étapes de conversion de fichiers pour les utiliser dans un logiciel de calcul externe. Ce gain de temps peut ainsi être utilisé pour explorer plus de designs différents. Ensuite, grâce à l’assistant, la mise en place d’une étude est rapide et permet d’obtenir des résultats précis. Enfin, la diversité des outils disponibles pour analyser les résultats est une aide à l’utilisateur. Il pourra ainsi présenter des résultats clairs.
FloEFD permet de modéliser en standard les phénomènes physiques tels que :
- Convection naturelle et forcée dans une pièce à vivre.
- Flux d’air à travers et autour de bâtiments
- Simulation de l’humidité relative de l’air
- Simulation d’écoulements de mélanges gazeux (contaminations, rejets de gaz)
- Optimisation de la perte de charge des équipements
- Calcul de performance des échangeurs de chaleur
- Calcul des forces et couples sur les pièces en rotation
- Calcul des débits des ventilateurs, des extracteurs et des pompes
- Simulation des déperditions des bâtiments.
- Transfert de chaleur dans des échangeurs liquide/gaz
- Chauffage ventilation et climatisation
Possibilités supplémentaires avec le module HVAC
Le module de simulation HVAC associé à FloEFD permet, de plus, le calcul des paramètres de confort et la distribution de contaminants. Il fournit une base de données étendue sur les matériaux de construction. Un modèle de rayonnement est inclus permettant une simulation améliorée des calculs de rayonnement solaire. Cela permet ainsi les calculs supplémentaires suivants :
- Modèles de confort
- Santé industrielle
- Transport d’agent chimique et biologique
- Simulation de condensation de l’air humide
- Simulation de l’apport thermique solaire
- Suivi de particules contaminées
Paramètres de confort
Pour faire une évaluation du confort thermique d’un occupant ou de l’efficacité du système de ventilation dans une pièce à vivre, les paramètres de confort suivants sont proposés avec le Module de simulation HVAC :
- Les indices de Vote moyen prévisible (PMV) et Pourcentage prévisible d’insatisfait (PPD)
- La température opérative
- L’indice de performance d’un système de distribution d’air (ADPI)
- L’indice de la qualité de l’air local (LAQI)
- L’efficacité de l’élimination des contaminants (CRE)
- Angle d’écoulement
Celles-ci complémentent les paramètres de confort déjà installés dans la version de base de FloEFD : calcul de la vitesse et de la température ainsi que de l’indice de la qualité de l’air.
Suivi des contaminants
Un suivi des contaminants plus avancé que dans la version de base de FloEFD permet :
- D’appliquer des sources de concentration locale,
- De calculer la condensation et l’évaporation sur des surfaces
- Un calcul rapide lors du post-traitement
- Etude pour un régime permanent ou transitoire possible
- Réglage du coefficient de diffusion possible si nécessaire
Module de radiation avancé
Les capacités avancées du module permettent des simulations plus réalistes du rayonnement en capturant les effets suivants :
- Absorption du rayonnement à l’intérieur des solides semi-transparents tels que le verre
- Dépendance de la longueur d’onde en fonction des propriétés de surface ainsi que les caractéristiques spectrales du rayonnement des sources
- Coefficient spéculaire afin d’assurer la réflexion appropriée sur les surfaces
- L’indice de réfraction afin d’assurer la réfraction et la propagation de la lumière à travers un objet
Liste des matériaux
Outre les matériaux de base disponible sur FloEFD, l’information suivante est disponible avec le module HVAC :
- Extension de la base de données matériaux de bâtiments tels que le béton, le gravier, bois, asphalte
- Extension de la base de données de matières solides telles que les alliages, céramiques, métaux, polymères, stratifiés, verres et minéraux
