Climatisation, chauffage de plusieurs locaux

Climatiser et chauffer plusieurs pièces avec un système à réfrigérant variable est un concept à haute efficacité énergétique

Septembre 2014


APPROCHE TECHNIQUE
II. FAQ
ASPECTS REGLEMENTAIRES

La norme européenne EN 378

Logo norme européenneLa norme NF EN 378 révisée en 2000, sert notamment à limiter le taux de concentration des fluides frigorigènes dans les systèmes de réfrigération et de pompes à chaleur. Elle fixe également les exigences de sécurité et d'environnement.

La norme européenne 378 se décline comme suit :

EN 378-1 (déc 2000) : Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur. Exigences de sécurité et d'environnement - Partie 1 : Exigences de base, définitions, classification et critères de choix

EN 378-2 (juin 2000) : Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur - Exigences de sécurité et d'environnement - Partie 2 : Conception, construction, essais, marquage et documentation

EN 378-3 (juin 2000) : Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur - Exigences de sécurité et d'environnement - Partie 3 : Installation sur site et protection du personnel

EN 378-4 (juin 2000) : Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur - Exigences de sécurité et d'environnement - Partie 4 : Fonctionnement, maintenance, réparation et récupération

1.1 Classification des conditions d'occupation des locaux

Signalons que la norme définit 3 catégories d’occupation des bâtiments :


CATEGORIE CARACTERISTIQUES EXEMPLE
A

Pièces, parties de bâtiment, bâtiments :

  • Où des personnes peuvent dormir
  • Où des personnes peuvent ne pas être libres de leurs mouvements
  • Où un nombre incontrôlé de personnes sont présentes ou bien où quiconque a accès sans être personnellement informé des mesures de sécurité nécessaires.

Hôpitaux, tribunaux, prisons, théâtres, hôtels, supermarchés, écoles, gares, restaurants.

B

Pièces, parties de bâtiment, bâtiments où seul un nombre limité de personnes peuvent se rassembler et dont certains doivent nécessairement être informées des mesures générales de sécurité de l'établissement.

Bureaux ou locaux professionnels, laboratoires, lieux de fabrication à activité générale, etc.

C

Pièces, parties de bâtiment, bâtiments où n'ont accès que des personnes autorisées qui sont nécessairement informées.

Installations de fabrication par exemple chimiques, alimentaires, boissons, fabriques de glaces, crèmes glacées, raffinerie, entrepôts, etc.

1.2 Les fluides sont classés en différentes catégories selon leur toxicité et leur inflammabilité.

Il est évident qu’il faut limiter pour des questions de sécurité matérielle et humaine le faux de concentration des fluides frigorigènes pour éviter tout incident ou accident Pour cela la norme EN 378 spécifie des seuils pratiques limites en ppm, dites « limites pratiques », ce qui se traduit par la plupart du temps par une détection d’alarme selon les cas d’application : dans local technique, dans locaux ERP, …

Selon la catégorisation des locaux A, B, C (cf ci-dessus), la charge de fluide frigorigène, en kilogrammes, contenue dans un système de réfrigération ne doit pas dépasser le produit de :
La « limite pratique » pour le fluide frigorigène, en kilogrammes par mètre cube (limites exemple ci-dessous)
Par le volume en m³ du plus petit espace occupé par des personnes dans lequel se trouve l'équipement contenant le fluide frigorigène.

Les fluides utilisés en détente directe (R407C, R410A) sont classés "L1", c'est-à-dire non inflammables et faiblement toxiques.

1.3 Classification suivant l'inflammabilité

Les fluides frigorigènes doivent être assignés à l'un des deux groupes A et B basés sur la toxicité :
— groupe A : Fluides frigorigènes dont la concentration moyenne dans le temps n'a pas d'effet défavorable sur presque tous les travailleurs qui peuvent être exposés jour après jour pendant 8 h et une semaine de travail de 40 h, et dont la valeur est égale ou supérieure à 400 ml/m³  (p.p.m. (V/V)).
— groupe B : Fluides frigorigènes dont la concentration moyenne n'a pas d'effet défavorable sur presque tous les travailleurs qui peuvent être exposés jour après jour pendant 8 h et, une semaine de travail de 40 h, et dont la valeur est inférieure à 400 ml/m³
(p.p.m. (V/V)).

1.4 Limites pratiques

La norme stipule qu'il faut également considérer le volume des faux plafonds et des gaines. Dans le cas de cloisons mobiles, portes avec grille de transfert, les deux volumes sont alors à prendre en compte.
De même, la norme dit qu'il faut considérer les débits d'air hygiénique (CTA ou VMC) pour le calcul du volume et, pour ce faire, considérer un temps d'exposition court (inférieur à 10 mn).
Ces valeurs étant déterminées, les limites pratiques pour les fluides utilisés en détente directe ne doivent pas dépasser les valeurs suivantes :
R-407C : 0,31 kg/m³ - R-410A : 0,44 kg/m³ - R134A: 0.25 kg/m³ – etc, cf la norme EN 378

Lire également « Les fluides frigorigènes » par l’Institut National de Recherche et de Sécurité Les fluides frigorigènes

Cet aide-mémoire présente les principaux fluides frigorigènes ainsi que les mesures de prévention à appliquer lors d’utilisations

Le service norme AFNOR permet, grâce au partenariat avec XPAIR.COM, d'accéder au service AFNOR spécifiquement pour cette norme et ses évolutions.

Norme AFNOR

Exemple de calcul réglementaire

Logo norme européenneCas classique par exemple d'un hôtel, soit un bâtiment de la catégorie " A ".

Les caractéristiques du projet/exemple sont :

  • Hôtel de type 3 étoiles.
  • Système VRV prévu pour alimenter 12 chambres
  • Unité extérieure modèle 8 (8 cv), VRV Réversible pouvant alimenter jusqu'à 13 unités. La doc donne 8,6 kg de fréon R407C.
  • Chambre la plus petite de 20 m² (salle de bain comprise) > Volume = 50 m³
  • Ventilation VMC de 90 m³/h, soit 15 m³ en 10 minutes

Cela donne le calcul :

Volume de la pièce à prendre en compte : 50 + 15 = 65 m³

CHARGE MAXIMALE AU TITRE DE LA NORME
0,31 kg/m³ x 65 m³ = 20,15 kg de réfrigérant

Le calcul étant établi pour la pièce dont le volume est le plus petit, la contenance totale de réfrigérant de l'installation est à prendre en compte :

Groupe extérieur (8,6 kg) + Appoint réseau

L'appoint réseau se calcule en fonction des longueurs et diamètres de tubes cuivre mis en œuvre. Pour une première approche, nous prendrons 100% de plus pour le réseau, Ă titre de valeur moyenne.

CALCUL CHARGE MAXIMALE PROJET
8,6 kg + (8,6 kg) = 17,2 kg de réfrigérant

INFERIEUR AU SEUIL NORMATIF

Conclusion :

Le calcul réglementaire est simple à réaliser et il permet de valider l'utilisation dans de très nombreux cas de bâtiments type " A ", qui sont le plus souvent des ERP (établissements recevant du public).

Dans ce cas, et d'une manière générale, plus le réseau est dense et plus les volumes des pièces sont petits, plus il demandera un calcul attentif et précis.

Et si pour un cas de figure le seuil ne pouvait être respecté avec une configuration donnée (1 UNITE EXTERIEURE + RESEAU DENSE), il conviendrait alors de " morceler " l'installation avec des réseaux plus petits rattachés à 2 (ou plus) unités extérieures. La configuration apporterait de fait une sécurité de fonctionnement supplémentaire.

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