DidaClim : Didacticiel des techniques de conditionnement d'air

DidaClim © a été créé pour l'appréhension des calculs et tracés des transformations de l'air humide des matériels de climatisation ou de conditionnement d'air. Il s'adresse à tout public ayant eu une formation minimale préalable sur ces techniques. Il permet de tester ses acquis ou d'approfondir ses connaissances en complète autonomie.

On est mis en situation de calcul et de tracé sur les transformations de l'air humide (jusqu'à 5 évolutions successives) dont la difficulté est croissante.

Il faut au préalable définir le niveau choisi dans la page de configuration. L'accès à l'ensemble des exercices n'est possible qu'au niveau le plus élevé.
Les thèmes de travail sont listés ci-dessous et détaillés plus loin sur cette page :
1. Lecture sur le diagramme de l'air humide
2. Évolutions simples ( un élément ou une batterie)
3. Évolutions composées ( deux ou trois éléments)
4. Conditions de soufflage
5. Traitement de l'air dans une situation de type ÉTÉ
6. Traitement de l'air dans une situation de type HIVER

On peut commencer par l'exercice de son choix à condition toutefois que l'option soit cochée dans la page de configuration.
On peut quitter à tout moment un exercice en cours: si un exercice n'est pas validé ( mode entraînement ou évaluation), le logiciel le proposera de nouveau jusqu'à ce qu'il le soit.
Par contre, il est impossible de retrouver les mêmes valeurs pour un exercice non validé; Les valeurs sont toutes dynamiques et changent à chaque ouverture d'un exercice.
Il est nécessaire de donner des valeurs correctes pour terminer l'exercice.


On pourra judicieusement commencer par le mode entraînement avant le mode évaluation.
Lorsque le mode de fonctionnement du didacticiel est bien compris, le mode évaluation, après information préalable des pré-requis pour l'accomplissement des tâches demandées dans un temps limité, permettra de tester la rapidité et d'évaluer les acquis.

Enfin, pour chaque exercice sauf ceux de la première série, la calculatrice psychrométrique et celle de "Windows ©" sont accessibles directement au sein de Didaclim et à tout moment.

N.B. : Avant de commencer les exercices, les notions diffusées sur ce site doivent être connues pour maîtriser le mécanisme et les méthodes de calculs. DidaClim ne se substitue pas à une formation préalable mais l'accompagne.
→ Lire la partie Configuration avant de commencer à travailler avec DidaClim.
  1. Interface du programme :

L'interface est classique et reprend les mêmes bases connues des programmes sous "Microsoft Windows ©" (Windows et Microsoft sont des marques réservées).


1.1) Création d'une nouvelle activité :
Pour démarrer une séquence de travail, il faut créer le fichier de travail dans lequel seront stockés les demandes, les réponses, les résultats ...
L'interface proposée pour créer un fichier de travail est accessible soit par le menu ou en cliquant sur l'icone :

Pour commencer une activité, il faut créer le fichier nominatif de travail. Il faut renseigner nom * , prénom et classe ( * le nom est obligatoire). Si le champ «nom de fichier »n'est pas renseigné,le nom est pris par défaut. Il faut donc au minimum cette information.

Chaque nouveau fichier créé utilisera les paramètres en vigueur dans la page de configuration du programme.

Les fichiers créés gardent la configuration en cours et les options relatives.
Il n'est plus possible de modifier des options en cours une fois le fichier créé.

Il faut vérifier au préalable que la page configuration soit bien initialisée avec les paramètres de son choix (modes de travail, temps alloué ...).
1.2) Reprendre une activité (fichier travail existant) : 

Si un fichier existe dans le répertoire affiché, un filtre *.act (pour activité) permet de repérer ces fichiers.
Il suffit alors de cliquer deux fois sur le nom pour reprendre le travail en cours ou de cliquer sur le bouton "Ouvrir" après avoir sélectionner le fichier voulu.

Il n'est pas nécessaire de fermer un fichier ouvert. La fermeture des fichiers est automatique et se fait à la fin de chaque exercice à la demande de la correction.

Il n'est pas possible d'avoir deux fichiers de travail ouverts en même temps.

1.3) Utilitaires et configuration :    

Dans cette zone sont regroupés :

1.4) Affichage et impression des résultats :

Lorsqu'au moins un exercice est réalisé, les feuilles de bilan et d'impression des résultats sont accessibles.



A gauche, sont affichés de manière précise le travail demandé, les données, les coordonnées des points des évolutions à tracer et les réponses attendues aux questions posées. A droite, Chaque point placé sur le diagramme est contrôlé ainsi que les réponses données.
  1. Configuration et options :
Écran et configuration conseillés:

La résolution conseillée pour l'écran est 1280 x 1024 points.
Au dessous de 1024 x 768, le nombre de points à l'écran peut provoquer des dérives entre les valeurs calculées et le positionnement réel sur l'écran.
Vérifiez bien que la résolution choisie dans "Windows" (menu affichage et résolution de l'écran) correspond bien à la résolution native de votre écran.
Dans la négative, le diagramme de l'air humide subira des déformations gênantes mais ne remettant pas en cause le bon positionnement des points.

Généralités sur la page de configuration :

Pour ne plus avoir d'affichage des barres d'icones et de menu, il suffit de désélectionner les options correspondantes.

Ne pas oublier à chaque changement des paramètres de sauver avant de quitter la page de configuration.

A chaque modification de la page de configuration, seuls les nouveaux fichiers créés possèderont les nouvelles options.
Les fichiers existants conservent les paramètres qui étaient implémentés au moment de leur création.



Mot de passe :

La page de configuration est accessible après avoir entré un mot de passe de 4 caractères.
Le mot de passe par défaut est : **** ( quatre étoiles ou quatre signes de multiplication).


Niveau de l'apprenant :

La limitation du nombre d'exercice est automatique en fonction du niveau souhaité, une fois l'option choisie.

Modes de travail :

Dans les deux modes, il est nécessaire de tracer les bonnes évolutions et de donner des valeurs correctes pour terminer l'exercice.
On peut quitter à tout moment un exercice en cours.
Lors de la prochaine ouverture de la même série, le même exercice sera proposé mais avec des valeurs différentes.
Il est possible de commencer par l'exercice de son choix à condition toutefois que l'option soit cochée dans la page de configuration.

Les exercices ne sont pas notés dans ce mode. Le chronomètre est démarré mais ne limite pas le temps d'exécution.
Le temps sert seulement de référence pour mesurer sa rapidité de calcul et de tracé.
Il est possible de demander la correction immédiate sans réaliser l'exercice au préalable.

Lorsque le mode de fonctionnement du didacticiel est bien compris, le mode évaluation, après information préalable des pré-requis pour l'accomplissement des tâches demandées dans un temps limité, permettra de tester la rapidité et d'évaluer ses acquis :

Les exercices sont notés sur une échelle de 0 à 20 :

Paramètres des activités :

La modification du temps alloué pour chaque exercice est possible.
Le temps minimal est une minute ( 1 ) et le temps maximal quatre vingt dix neuf minutes (99).

Le coefficient de chaque série pour le calcul de la moyenne globale est aussi modifiable.

Si la case "temps alloué" de l'exercice est mise à 0, l'exercice correspondant ne sera pas proposé pour les fichiers créés avec cette configuration.

Point, tracé des évolutions sur le diagramme :

Données numériques, cases réponse :

Pour se déplacer dans les cases à remplir, les commandes classiques de copie, d'effacement ... sont les mêmes que dans "Windows".
Le déplacement du curseur de case en case peut s'effectuer de trois manières :

La donnée numérique est automatiquement formatée avec la précision qui convient.
La virgule ou le point sont acceptés pour le séparateur décimal.

Feuilles d'exercice :

Les pages d'exercice sont toutes organisées sur le même principe :

Il est possible de remplir les cases réponses indifféremment soit sur la page principale de l'exercice soit sur le panneau de gauche de la feuille de tracé.
A tout moment, on peut basculer de la page principale vers la page diagramme ou inversement à l'aide des boutons : " Diagramme" et "Réponses".

La validation d'un exercice est obtenue par l'appui sur le bouton "Correction".
Le programme vérifie alors les réponses et propose un corrigé et/ou l'étude d'un autre cas.

Lorsque l'option "Correction immédiate" est cochée dans la page de configuration, un "click" du bouton droit sur le bouton "Correction" de la principale d'exercice permet de forcer la correction sans avoir effectué l'exercice.

En déplaçant la souris sur les symboles des schémas proposés, des info-bulles renseignent l'utilisateur.

Précision des réponses :

Les résultats sont acceptés si l'erreur de positionnement ou de valeur dans une case à renseigner ne dépasse pas 10 %.
Au delà, le positionnement d'un point ou la valeur entrée sera rejeté.

Toutefois, la précision des réponses devra être meilleure ( moins de 5 %) pour les exercices ou le volume massique de référence est celui du point de soufflage.

Il n'est pas nécessaire d'avoir simultanément tous les paramètres concordant pour placer un point sur le diagramme ( une erreur légère est admise).
Les erreurs de ± 0,5 % , ± 0,4 kJ/kgas ou ± 0,3 °C seront acceptées par le logiciel car il est difficile au vu du nombre de points d'un écran d'obtenir une précision quasi-parfaite.
Il en va de même pour les températures de surface ou de saturation des batteries. Une légère dérive de ± 0,3 °C est acceptée.
Pour les débits massiques, la précision demandée est de l'ordre du 1/1000ème.

Restauration des paramètres par défaut de la page de configuration :
Pour retrouver la configuration par défaut, cliquez sur le bouton "Restaurer". Ne pas oublier de sauver avant de quitter !
  1. Séries d'exercices :
Didaclim propose six séries de plusieurs exercices classés par niveau de difficulté.
1. Lecture sur diagramme : 8 exercices
Objectifs : Placer un point et lire deux valeurs sur le diagramme
Niveau 1 :«Débutant»
Données Demandes
1 θs,Hr r,θh
2 θs,Hr r,θr
3 θs,r Hr, θr
4 θs,h Hr, r
5 θs, θr h, r
6 θs,θh h, r
7 θs,θh v", r
8 h, v" θs, r
2. Évolutions simples ou élémentaires : 14 exercices
Objectifs :
Niveau 1 :«Débutant»
Évolutions Pts Données Demandes
1 Chauffage 2 θs1, Hr1, θs2, Hr2, qm h1, h2, Φ
2 Refroidissement 2 θs1, Hr1, θs2, Hr2, qm, θadp h1, h2, Φ, θr
3 Mélange de deux airs 3 θs1, Hr1, ts2, Hr2, qm1 et qm2 qmmél, θsmél, Hrmél
4 Humidification à vapeur 2 θs1, Hr1, θs2, Hr2, qm h1, h2, Φ, meau
Niveau 2 : «Intermédiaire»
Évolutions Pts Données Demandes
5 Refroidissement 2 θs1, Hr1, θs2, Hr2, qm, θadp h1, h2, Φ, ε, BF
6 Humidification à eau 2 θs1, Hr1, θs2, Hr2, qm ηsat, θsat
7 Refroidissement 3 θs1, Hr1, θs2, qm, θadp h1, h2, Φ, meau
8 Mélange de deux airs 2 θs1, Hr1, θs2, Hr2,θs3, qmmél qm1, qm2, Hrmél
9 Chauffage 2 θs1, Hr1, qm, Φ θs2, Hr2 , h2
10 Humidification à vapeur 2 θs1, Hr1, qm, Φ θs2, Hr2, h2, meau
11 Humidification à eau 2 θs1, Hr1, qm, meau θs2, Hr2, θsat
Niveau 3 : « Confirmé »
Évolutions Pts Données Demandes
12 Mélange de deux airs 3 θs1, Hr1, θsmél, Hrmél, qm1, qm2 θs2, Hr2, qmmél
13 Déshydratation par adsorption 2 θs1, Hr1, θs2, Hr2, qm r1, r2, meau, Φrégén, gradient Δθ
14 Déshydratation par adsorption 2 θs1, Hr1, qm, meau, gradient Δθ θs2, Hr2, r2
3. Évolutions composées : 12 exercices
Objectifs :
Niveau 2 : «Intermédiaire»
Évolutions Pts Données Demandes
1 Refroidissement, Déshumdification, Réchauffage 3 θs1, Hr1, θs2, θs3, qm, θadp Hr2, Hr3, ΦBF, ΦBC
2 Chauffage, Humidification à vapeur 3 θs1, Hr1, θs3, Hr3, qm θs2, Hr2, ΦBC, ΦHV, meau
3 Chauffage, Humidification à eau 3 θs1, Hr1, θs2, θs3, qm, θsat Hr2, Hr3, ΦBC, ηsat, meau
4 Mélange Air neuf / Local, Réchauffage 4 θsAn, HrAn, θsloc, Hrloc, θsmél, θssouf, qmsouf Hrmél, HrSouf, qmAn, qmArc, ΦBc
5 Mélange Air neuf / Local, Refroidissement / Déshumidification 5 θsAn, HrAn, θsloc, Hrloc, TAN, qmsouf, θadp, BF θsmél, θssouf, HrSouf, qmArc, hmél, hsouf, ΦBF
6 Chauffage, Humidification à eau, Réchauffage 4 θs1, Hr1, θs2, Hr2, θs3, Hr3, θs4, Hr4, qm ΦBC1, ΦBC2, ηsatsat, meau

Niveau 3 : «Confirmé»

Évolutions Pts Données Demandes
7 Mélange AN / Loc, Refroidissement / Déshumidification, Réchauffage 5 θsAn, HrAn, θsloc, Hrloc, θsSouf, qmsouf, TAN, θadp , ε θsmél, θsSBF, HrSouf, qmAn, ΦBF, ΦBc
8 Préchauffage AN, Mélange AN / Loc, Réchauffage 5 θsAn, HrAn, θsAn prch, Hrloc, HrSouf , qmsouf , qmArc HrAn prch, θsmél, HrSouf, Hrmél, θssouf, ΦBC1, ΦBC2
9 Chauffage, Humidification à eau, Réchauffage 4 θs1, r1, θs2, θs4, ηsat, qmsouf Hr2, θs3, Hr3, θsat, rsat, meau
10 Refroidissement / Déshumidification 2 θs1, Hr1, θs2, qmsouf, BF r2, Hr2, h1, h2, ΦBF, θadp, meau
11 Mélange AN / Loc, Déshumidification par adsorption, Refroidissement 5 θsAn, HrAn, θsloc, Hrloc, θsDéshy, HrSDésh, qmAn, qmsouf, θadp , BF θsmél, θsSBF, qmArc, meau, ΦBF
12 Mélange AN / Loc, Déshumidification par adsorption, Refroidissement 5 θsAn, HrAn, θsloc, Hrloc, θsmél, qmsouf, grad. Δθ, Capa. déshy, θadp, BF Hrmél, qmAn, TAN, meau, Φrégén, ΦBF
4. Conditions de soufflage : 12 exercices
Objectifs :
Niveau 3 : «Confirmé»
Évolutions Pts Données Demandes
1 Droite de charge ou de soufflage (charges sensibles positives) 2 θsloc, Hrloc, rlocal, hlocal, ΦS, ΦL, qmsouf , calcul air standard θssouf , rsouf , γ
2 Droite de charge ou de soufflage (charges sensibles négatives) 2 θsloc , Hrloc, rloc, hloc, ΦS, ΦL, qmsouf , calcul air standard θssouf , rsouf , γ
3 Droite de charge ou de soufflage (charges sensibles positives) 2 θsloc , Hrloc , rlocal , hlocal , ΦS , ΦL , Δθ imposé , calcul en air standard θssouf, rsouf, γ , qmsouf, calcul simplifié toléré
4 Droite de charge ou de soufflage (charges sensibles négatives) 2 θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦS, ΦL, Δθ imposé, calcul en air standard θssouf, rsouf, γ , qmsouf, calcul simplifié toléré
5 Droite de charge ou de soufflage (charges totales positives) 2 θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT, M, Δθ imposé, Vloc, calcul en air standard θssoufflage , rsoufflage , γ , qmsouf, Txb , calcul simplifié toléré
6 Droite de charge ou de soufflage (charges totales négatives) 2 θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT, M, Δθ imposé, Vloc, calcul en air standard θssouf, rsouf, γ , qmsouf, Txb , calcul simplifié toléré
7 Droite de charge ou de soufflage (charges totales positives) 2 θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT, M, Txb imposé , Vloc, calcul en air standard θssouf, rsouf, γ , qmsouf
8 Droite de charge ou de soufflage (charges totales négatives) 2 θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT, M, Txb imposé, Vloc, calcul en air standard θssouf, rsouf , γ , qmsouf
9 Droite de charge ou de soufflage (charges totales positives) 2 θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT, M, Txb imposé, Vloc, calcul aux conditions du local θssouf, rsouf, γ , qmsouf
10 Droite de charge ou de soufflage (charges totales négatives) 2 θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT , M, Txb imposé, Vloc, calcul aux conditions du local θssouf, rsouf, γ , qmsouf
11 Droite de charge ou de soufflage (charges totales positives) 2 θsloc, Hrloc , rloc, hloc, ΦT, M, Txb imposé, Vloc, calcul aux conditions de soufflage θssouf, rsouf, γ , qmsouf, calcul précis obligatoire
12 Droite de charge ou de soufflage (charges totales négatives) 2 θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT, M, Txb imposé, Vloc, calcul aux conditions de soufflage θssouf, rsouf, γ , qmsouff, calcul précis obligatoire
5. Traitement d'air type Été :  8 exercices
Objectifs :
Niveau 3 : «Confirmé»
Système Données Demandes
1 Tout air neuf / Réchauffage terminal possible θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦS, ΦL, Vloc, Δθ imposé, régime d'eau glacée, calcul en air standard θssouf, rsouf , hsouf , γ , qmsouf , qvsoufflage , Txb , calcul simplifié toléré
2 Mélange AN, ARC / réchauffage terminal possible θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦS, ΦL, qvAn, Δθ imposé, θadp, calcul en air standard θssouf , rsouf , hsouf , tsmél , qmsouf , qvsouf, Txb, calcul simplifié toléré
3 Tout air neuf / Réchauffage terminal possible θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦS, ΦL, Vloc, Txb imposé, régime d'eau glacée, calcul aux conditions intérieures θssouf , rsouf , hsouf , qmsouf , ΦBF , ε
4 Mélange AN, ARC / Réchauffage terminal possible θsloc, Hrloc , rloc, hloc, ΦS , ΦL, qvAn, Txb imposé, θadp, calcul aux conditions intérieures θssouf, rsouf,hsouf , qmsouf , ΦBF, ε
5 Tout air neuf / Réchauffage terminal possible θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT, M, Vloc, Txb imposé, régime d'eau glacée, calcul aux conditions de soufflage θssouf , rsouf ,hsouf, ΦBF, qmsouf , qvsouf, calcul précis obligatoire
6 Mélange AN, ARC / Réchauffage terminal possible θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT, M, Vloc, Δθ imposé, θadp, calcul aux conditions de soufflage θssouf, rsouf, hsouf , ΦBF, qmsouf, qvsoufe, calcul précis obligatoire
7 Tout AN / Déshumidification par adsorption θsloc, Hrloc, rloc hloc, ΦS, M, Vloc, Txb imposé, régime d'eau glacée, gradient Δθ, capaci. déshy., calcul en air standard θssouf, rsouf,hsouf, θssort. déshy., rsort. déshy., qmsouf, ΦBF
8 Mélange AN, ARC/ Déshumidification par adsorption θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦS, M, Vloc, Txb imposé, θadp, gradient Δθ, capa. déshy. , calcul en air standard θssouf, rsouf, hsouf, Δssort. déshy., rsort. déshy., qmsouf, ΦBF
6. Traitement d'air type Hiver : 8 exercices
Objectifs :
Niveau 3 : «Confirmé»
Système Données Demandes
1 Tout air neuf / Humidification à vapeur θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦS , ΦL, Vloc, Δθ imposé, calcul en air standard θssouf, rsouf, qmsouf, puissance des éléments
2

Mélange AN , ARC / Humidification à vapeur

θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦS, ΦL, TAn, Vloc, Δθ imposé, calcul en air standard θssouf, rsouf, qmsouf, meau, puissance des éléments
3 Tout air neuf / Humidification à eau θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT, M, Vloc, Txb imposé, calcul aux conditions intérieures θssouf, rsouf, qmsouf, θsat, ηsat, meau
4 Mélange AN , ARC / Humidification à eau θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦS, ΦL, qvAn, Vloc, Txb imposé, ηsat imposé, calcul en air standard θssouf, rsouf, qmsouf, θsat, puissance des éléments
5 Mélange AN , ARC / "freecooling" θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT, M, qvAn, Vloc, Txb imposé, calcul en air standard θssouf, rsouf, qmsouf, qvAn nécessaire, puissance des éléments
6 Tout air neuf / Humidification à vapeur θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT, M, qvAn, Vloc, Txb imposé, calcul aux conditions intérieures θssouf, rsouf, qmsouf, puissance des éléments
7 Mélange AN , ARC / "freecooling", Humidification à vapeur

θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT, M, qvAn, Vloc, Txb imposé, calcul aux conditions de souffllage

θssouf, rsouf, qmsouf, qvAn nécessaire, puissance des éléments
8 Mélange AN , ARC / Humidification à vapeur ( point réel) θsloc, Hrloc, rloc, hloc, ΦT, M, qvAn, Vloc, Txb imposé, calcul aux conditions de souffllage θssouf, rsouf, qmsouf, puissance des éléments
  1. Abréviations du programme :
ts ou θs: Température sèche de l'air en [°C] th ou θh: Température humide de l'air en [°C]
tr ou θr: Température de rosée de l'air en [°C] Hr : Humidité relative de l'air en [%]
r : Humidité absolue ou teneur en eau de l'air en [geau/kgas] h : Enthalpie spécifique de l'air humide en [kJ/kgas]
v" : Volume spécifique de l'air humide en [m3/kgas] pvs : Pression de vapeur saturante de l'eau en [Pa]
pv : Pression partielle de vapeur d'eau en [Pa] qm : Débit massique d'air sec au soufflage en [kgas/s]
qman : Débit massique d'air neuf en [kgas/s] qmarc : Débit massique d'air recyclé en [kgas/s ]
qv : Débit volumique d'air humide en [m3/s] V : Volume du local en [m3]
Txb : Taux de brassage de l'air du local en [Vol./h] Φs : Charges sensibles du local en [kW]
Φl : Charges latentes ou hydriques du local en [kW] Φt : Charges enthalpiques totales du local en [kW]
M : Masse d'eau dégagée dans le local en [kgeau/h] J : Rapport caractéristique en [kJ/kgeau]
indice i ou loc : Intérieur du local indice s ou souf : Soufllage
indice an : Air neuf (extérieur) indice arc : Air recyclé
Tan : Taux d'air neuf en [%] Tarc : Taux d'air recyclé en [%]
indice m ou mél : Mélange adp : Température de surface de batterie froide "adp" en [°C]
nsat : Rendement de saturation de l'humidificateur à eau en [%] Lv : Chaleur latente de vaporisation de l'eau dans l'air en [kJ/kgeau]

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