Dimensionnement d'un déstratificateur : débit et calepinage

Dimensionnement déstratificateur industriel : de quoi parle-t-on ?

Le dimensionnement consiste à déterminer le besoin minimal de brassage, le débit, le nombre d'équipements et leur position, puis à vérifier le type d'écoulement, la vitesse dans la zone occupée et l'asservissement. Il contribue au dossier CEE sans garantir à lui seul l'éligibilité finale.

Cinq paramètres pilotent ce calcul :

• Le local : hauteur, volume, surface, usage et obstacles.
• Le chauffage : nature et puissance nominale installée.
• Le besoin : brassage minimal par heure justifié par l'étude.
• Le matériel : débit, surface couverte, hauteur de pose, marque et référence.
• L'implantation : écoulement, vitesse à un mètre du sol, calepinage et asservissement.

Cette page traite exclusivement de la méthode de dimensionnement. Pour qualifier le local, le système et la prime, consultez les critères CEE IND-BA-110 A71-4.

Calcul du volume à déstratifier

Le volume à déstratifier correspond à la surface au sol multipliée par la hauteur sous plafond moyenne. Il s'exprime en mètres cubes et sert de base à tout le calcul.

Pour un atelier de 3 000 m² avec 9 m sous plafond, le volume atteint 27 000 m³. Sur une toiture en shed ou à deux pentes, retenez la hauteur moyenne entre l'égout et le faîtage, et non la hauteur maximale, sous peine de surestimer le débit. Les mezzanines et zones cloisonnées se traitent séparément.

Déterminer le besoin minimal de brassage

A71-4 demande que la note indique le besoin minimal de brassage d'air par heure, mais elle ne donne aucune valeur standard en volumes par heure. Cette valeur doit donc provenir de la méthode du rédacteur, des caractéristiques du local, du chauffage, des extractions, des obstacles et des performances du système étudié.

Documenter le débit d'air

La note doit indiquer le débit d'air retenu et les données des équipements permettant de l'atteindre. La méthode de calcul, les hypothèses et les unités doivent rester traçables. La fiche n'impose pas une formule simplifiée unique ; un résultat non relié aux références du matériel et au calepinage ne suffit pas.

Nombre d'appareils et débit unitaire

Le nombre d'équipements est celui que la note justifie à partir du besoin, du débit unitaire documenté, de la surface couverte, de la hauteur de pose, du type d'écoulement et des contraintes d'implantation. Une division de débits peut faire partie du calcul, mais elle ne remplace pas ces vérifications.

La marque, la référence et le nombre finalement retenus doivent figurer dans la note. Le nombre effectivement installé doit rester cohérent avec ce document.

Portée, espacement et calepinage

La fiche ne fixe aucun rayon ni espacement universel. Le calepinage positionne les références retenues selon leur surface couverte documentée, leur hauteur de pose, les parois, les zones occupées et les obstacles.

• Portée : reprendre la donnée propre à la référence, pas une valeur issue de son seul diamètre.
• Parois et obstacles : justifier les distances et les éventuelles zones non traitées.
• Écoulement : représenter l'orientation et vérifier les conditions verticales ou horizontales de la fiche.
• Zone occupée : démontrer une vitesse maximale de 0,2 m/s à un mètre du sol.

Les ateliers de métallurgie à grande hauteur illustrent bien ces contraintes, avec des ponts roulants qui imposent un calepinage sur mesure. Côté pilotage, l'asservissement des déstratificateurs via une GTB ajuste les vitesses selon la stratification mesurée en temps réel.

Relevé de stratification avant travaux

Le relevé de stratification est une mesure multi-hauteur de la température, du sol au faîtage, réalisée avant les travaux. Il peut objectiver le gisement, mais la fiche n'associe aucun pourcentage de surconsommation à un écart donné.

Les mesures doivent préciser les hauteurs, les points, la consigne, le chauffage en fonctionnement et les conditions extérieures. Leur interprétation économique dépend ensuite des consommations, des horaires et du prix de l'énergie ; aucun seuil de rentabilité universel n'est retenu ici.

La note de dimensionnement exigée par IND-BA-110

La note de dimensionnement est le document justificatif spécifique demandé par IND-BA-110. Elle doit être établie avant l'opération, puis référencée, datée et signée par son rédacteur et par le bénéficiaire.

Elle précise au minimum :

• la hauteur, le volume et la surface du local, ainsi que la nature et la puissance du chauffage ;
• le besoin minimal de brassage d'air par heure et le débit retenu ;
• la surface couverte, la hauteur de pose, le nombre, la marque et la référence des équipements ;
• la nature de l'écoulement et la vitesse de l'air à un mètre du sol, limitée à 0,2 m/s ;
• le calepinage et l'asservissement à la mesure de température prévue par la fiche.

Le local doit mesurer au moins 5 m sous plafond. Pour un écoulement vertical, l'aspiration s'effectue dans le cinquième supérieur de la hauteur ; la fiche prévoit des règles différentes pour un écoulement horizontal. La fiche IND-BA-110 version A71-4 permet que la note soit établie par un professionnel ou un bureau d'études qualifié OPQIBI 1327 ou 1717, ou réalisant ses études selon les référentiels NF X 50-091, NF EN 16247 ou équivalents.

La durée de vie conventionnelle de l'opération est fixée à 15 ans. Les règles de contrôle et les modèles d'attestation applicables doivent être vérifiés à la date d'engagement dans le catalogue des opérations standardisées CEE publié par le ministère.

Exemple de dossier de pré-étude pour un atelier de 3 000 m²

Cet exemple montre les données disponibles et celles qui restent à produire. Il ne fabrique pas un dimensionnement à partir d'un taux générique.