Mesure du débit d'air à l'intérieur des conduites

04-24-2012 | HVAC

Pourquoi effectuer une mesure de conduite

Il est essentiel que l'air circule correctement dans les conduites HVAC pour permettre un fonctionnement optimal de l'équipement. Lorsque l'air ne circule pas correctement dans les conduites, il ne peut pas être traité comme prévu, les coûts d'exploitation s'élèvent et la durée de vie de l'équipement est réduite.

De nombreux facteurs influencent la mesure de la vitesse ou du débit de l'air. Effectuer une mesure de conduite est la méthode la plus précise pour obtenir cette information. Pour cela, il est nécessaire d'effectuer à intervalles réguliers des mesures de la vitesse et de la pression de l'air d'une section d'une conduite droite (reportez-vous au graphique dans ce guide sur le débit d'air). Cette note d'application explique la manière de procéder.

Effectuer une mesure de conduite

Pour une précision maximale du débit d'air, effectuez plusieurs mesures sur un plan transversal, convertissez-les en unités de vitesse et calculez la moyenne. L'illustration de la Figure 1 montre les points du plan transversal où les mesures doivent être effectuées, dans les conduites rectangulaires ou rondes.

Prenez des mesures sur au moins 25 points, indépendamment de la taille de la conduite.

  • Pour les conduites dont les côtés mesurent moins de 76 cm, les mesures doivent être prises sur 5 points transversaux (5 sur chaque côté, 5*5=25).
  • Pour les conduites dont les côtés mesurent entre 76 et 91 cm, les mesures doivent être prises sur 6 points.
  • Pour les conduites dont les côtés mesurent plus de 91 cm, les mesures doivent être prises sur 7 points.
  • Si le côté de la conduite est inférieur à 45 cm, les mesures doivent alors être effectuées au centre de zones égales situées à moins de 15 cm l'une de l'autre, et à au moins 2 points de part et d'autre de la conduite.

L'endroit de la mesure doit être situé de préférence sur une section droite d'une conduite d'alimentation, celle-ci doit être droite sur plus de 10 fois le diamètre en amont de la mesure et 3 fois en aval du plan transversal. Cependant, un minimum de 5 fois le diamètre en amont de la mesure et 1 fois en aval peut donner des résultats corrects.

Lorsque l'endroit de mesure est situé à proximité du ventilateur, les conditions de débit sont généralement meilleures en amont. Le plan en amont doit être situé à un équivalent de 0,5 fois le diamètre en amont de l'entrée du ventilateur.

Diamètre équivalent de la conduite = √ (4HV/π)
H = dimension horizontale de la conduite
V = dimension verticale de la conduite
π = 3,14

Insertion de l'appareil de mesure

Pour déterminer la profondeur d'insertion de l'appareil de mesure, reportez-vous aux tableaux suivants. Supposons que les côtés de la conduite mesurent 61 x 38 cm. Pour le côté de 61 cm de notre conduite rectangulaire, reportez-vous à la ligne « 5 lignes transversales ».

La règle de Log-Tchebycheff pour les conduites rectangulaires
Nombre de points ou lignes transversalesPosition par rapport à la paroi interne
50,074, 0,288, 0,500, 0,712, 0,926
60,061 ; 0,235 ; 0,437 ; 0,563 ; 0,765 ; 0,939
70,053 ; 0,0203 ; 0,366 ; 0,500 ; 0,634 ; 0,797 ; 0,947
La règle de Log-Tchebycheff pour les conduites circulaires
Nombre de points par diamètrePosition par rapport à la paroi interne
60,032 ; 0,135 ; 0,321 ; 0,679 ; 0,865 ; 0,968
80,021 ; 0,117 ; 0,184 ; 0,345 ; 0,655 ; 0,816 ; 0,883 ; 0,981
100,019 ; 0,153 ; 0,217 ; 0,361 ; 0,639 ; 0,783 ; 0,847 ; 0,923 ; 0,981

Veuillez noter les cinq multiplicateurs énumérés au-dessous de « Position par rapport à la paroi interne ». Multipliez la dimension de la conduite (61 cm) par les chiffres du tableau pour obtenir les différentes profondeurs d'insertion pour ce côté de la conduite. Par exemple, la position la plus proche de la paroi interne serait : 0,074 * 61 = 4,5 cm, et ainsi de suite. Pour le côté de 38 cm, suivez les instructions ci-dessus pour prendre les mesures lorsque les côtés de la conduite sont inférieurs à 46 cm.

La procédure étape par étape

Voici comment mesurer la vitesse et la pression, à l'aide d'un débitmètre Fluke 922

  • Connectez le tube de pression totale au « + » du débitmètre 922, et connectez le tube de pression statique au port « - ».
  • Sélectionnez le mode « Flow Volume »
  • Sélectionnez conduite ronde ou rectangulaire
  • Saisissez les dimensions intérieures de la conduite lorsque celles-ci sont demandées
  • Mettez l'appareil à zéro
  • Positionnez l'embout du tube de Pitot à l'intérieur de la conduite sur le premier point de mesure.
  • Lorsqu'une valeur stable du volume d'air s'affiche, appuyez sur « Save » pour enregistrer la valeur.
  • Répétez l'opération pour chaque point de mesure
  • Une fois que toutes les valeurs des points de mesure ont été enregistrées, appuyez sur « Calc Average » pour obtenir le débit moyen

Pression totale - pression statique = pression de la vitesse. Le Fluke 922 convertit la pression de la vitesse en vitesse automatiquement lorsque le mode Vitesse est activé. En mode Volume de débit, le débitmètre 922 vous demandera de saisir la forme et les dimensions de la conduite, afin d'afficher le débit d'air (pcm) en temps réel. Les calculs de vitesse et de débit d'air du 922 se basent sur un air standard de 76 cm Hg à 21,1 °C.

Conseils

Lorsque nous parlons de positionner le tube Pitot sur 10 fois le diamètre en amont de la mesure et 3 fois en aval du plan transversal, il est tout d'abord nécessaire de convertir les mesures de la conduite rectangulaire en un diamètre circulaire équivalent.

Pour effectuer des mesures dans une conduite circulaire, suivez la même procédure de positionnement dans le plan transversal que pour la conduite rectangulaire. Les conduits circulaires nécessitent cependant de prendre des mesures sur 3 diamètres différents (voir le guide sur le débit d'air),avec un minimum de 6 mesures par diamètre. Multipliez le nombre de points de mesure par le chiffre de la deuxième moitié du tableau 1 pour déterminer la position de mesure par rapport à la paroi interne de la conduite.

Remarques :

  1. lorsque vous effectuez des mesures dans une conduite, assurez-vous toujours que le bec du tube Pitot est parallèle à la paroi de la conduite et orienté en direction du débit d'air.
  2. Effectuez les mesures dans une conduite longue et droite, si possible. Évitez d'effectuer des mesures immédiatement en aval d'un coude ou de toute autre obstruction du débit.

Ressources supplémentaires

Commencez par prendre connaissance des normes ASHRAE 111 « Practices for Measurement,Testing, Adjusting, and Balancing of Building Heating, Ventilation, Air-Conditioning, and Refrigeration Systems » et ISO 3966. La première contient un chapitre général sur la mesure de l'air et cite la règle de Log-Tchebycheff développée dans ISO 3966, et donne également des conseils concernant le positionnement du plan transversal et les techniques de mesure. La norme ISO développe plus en détail la règle.

Pour en savoir plus sur le débit d'air, reportez-vous au guide de référence rapide du débitmètre Fluke . Pour une explication simple et concise des mesures du débit d'air, reportez-vous au livre (en anglais) « Airflow in Ducts » de Leo A. Meyer (édition LAMA Books).