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Analyse énergétique d'un hôpital desservi par un système dédié à l'air extérieur (DOAS)

Aouad, Nicolas (2011). Analyse énergétique d'un hôpital desservi par un système dédié à l'air extérieur (DOAS). Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les bâtiments canadiens consomment presque le tiers de l’énergie totale du pays, donc ils sont responsables de l’émission du tiers des gaz à effet de serre. Étant donné que les deux tiers de cette énergie sont dédié aux systèmes de ventilation, les besoins de modéliser un système de ventilation qui consomme moins d’énergie pour ensuite réduire les gaz à effet de serre s’avèrent indiscutables.

L’objectif principal de ce mémoire est de modéliser un système dédié à l’air extérieur (Dedicated Outdoor Air system (DOAS)) et de comparer son efficacité avec les autres systèmes de ventilation et de climatisation couramment utilisés au Québec. Les systèmes DOAS deviennent de plus en plus populaires aux États-Unis à cause de leur efficacité énergétique tout en respectant la qualité de l’air intérieur. Par contre, l’installation de ce type de systèmes au Québec n’est pas très répandue.

Pour atteindre notre objectif, on a appliqué la méthode de calcul des débits d’air extérieur pour chaque système en fonction de la charge dans les zones, ensuite on a appliqué la méthode de calcul de l’humidité absolue de l’air d’alimentation permettant de trouver la température de l’air d’alimentation après les batteries de traitement d’air.

Ensuite, on a déterminé le mode de fonctionnement des équipements de traitement d’air pour chaque système en fonction des caractéristiques de l’air extérieur. Le modèle ainsi développé permet de calculer les puissances de ces équipements et l’énergie consommée par le DOAS et par les autres systèmes utilisés aux fins de comparaison.

Le résultat obtenu dans ce mémoire démontre que DOAS représente le système le moins énergivore parmi les systèmes utilisés dans la comparaison. L’utilisation de la roue enthalpique et de la roue sensible nous a permis d’éliminer l’utilisation des systèmes de réchauffage et d’humidification d’air, donc de réduire les coûts de traitement d’air.

Résumé traduit

Canadian Buildings consume nearly the third of the total energy of the country, so they are responsible for issuing a third of greenhouse gas emissions. Given that two thirds of this energy is dedicated to ventilation systems, the needs to model a ventilation system that uses less energy and then reduces greenhouse gas emissions prove compelling.

The main objective of this thesis is to model a dedicated outdoor air system (DOAS) and compare its efficiency with other ventilation and air conditioning systems commonly used in Quebec. DOAS systems are becoming increasingly popular in the United States because of their energy efficiency while maintaining the indoor air quality. Otherwise installing such systems in Quebec is not widespread.

To achieve our objective, we applied the method for calculating outdoor air flows for each system depending on the load areas, and then we applied the method to calculate the absolute humidity of the air supply to find the temperature of the air supply batteries after air treatment.

Next, we determined the mode of operation of air handling equipment for each system depending on the characteristics of the outside air. The model thus developed is used to calculate the powers of such equipment and the energy consumed by the DOAS and other systems used for comparison purposes.

The result obtained in this paper demonstrates that the DOAS system is among the most energy-efficient systems used in the comparison. Use of the enthalpy wheel and sensible wheel allowed us to eliminate the use of systems of heating and humidification of air, thus reducing the costs of air handling units.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique". Bibliogr. : f. 93-95.
Mots-clés libres: Air intérieur Qualité Hôpitaux Modèles mathématiques. Hôpitaux (Édifices) Chauffage et ventilation. Hôpitaux (Édifices) Climatisation. Humidité absolue Hôpitaux. Hôpitaux (Édifices) Économies d'énergie Québec (Province) Modèles mathématiques. Air, Analyse, DOAS, Énergétique, Extérieur
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Kajl, Stanislaw
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 19 juill. 2011 20:37
Dernière modification: 15 févr. 2017 02:23
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/888

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