Unités de traitement d'air (AHU): composants, maintenance et efficacité est un guide sur l'ensemble CVC qui conditionne et met en mouvement l'air dans un bâtiment ou un espace de process, et sur la maintenance qui le maintient propre, efficace et fiable.
Une AHU est un ensemble compartimenté de sections qui filtrent, chauffent, refroidissent, humidifient et déplacent l'air, le distribuant généralement via des conduits vers des zones occupées ou contrôlées.
Parce qu'elle fonctionne en continu et influe à la fois sur le coût de l'énergie et la qualité de l'air, elle récompense une maintenance préventive rigoureuse plus que presque tout autre équipement du bâtiment.
Une AHU prélève de l'air extérieur, le mélange avec l'air repris, le conditionne à une consigne et le délivre à une température, une humidité et un débit contrôlés. Elle est le terme côté air d'une installation plus vaste.
La batterie frigorifique est alimentée par de l'eau glacée provenant d'un groupe frigorifique ou par un fluide frigorigène en détente directe, et la chaleur rejetée par ce groupe est envoyée vers une tour de refroidissement ou un condenseur. L'AHU ne fonctionne donc jamais isolément.
Une batterie encrassée ou un registre bloqué se traduit en aval par une charge de pompage plus élevée, des heures de fonctionnement du groupe frigorifique plus longues et une perte de régulation du confort.
Une AHU traditionnelle montée en plusieurs éléments est une succession de sections, chacune ayant ses modes de défaillance :
Les filtres sont l'élément de maintenance le plus fréquent. Le bon déclencheur pour un remplacement de filtre est la pression différentielle à travers la banque, pas une date calendaire.
Un manomètre ou un contacteur de pression différentielle mesure la chute de pression, et le filtre est remplacé lorsqu'il atteint la résistance finale indiquée par le fabricant.
Changer trop tôt gaspille les médias filtrants et la main-d'œuvre; changer trop tard prive le ventilateur d'air, augmente la consommation d'énergie et peut affaisser le média dans le flux d'air.
La sélection moderne des filtres suit la norme ISO 16890, qui classe les médias en ISO Coarse, ISO ePM10, ISO ePM2.5 et ISO ePM1 et a remplacé les anciennes classes EN 779 G et F.
L'encrassement des batteries est le tueur d'efficacité silencieux. Un film de poussière, de biofilm ou de calcaire sur les ailettes augmente la chute de pression côté air et réduit l'échange thermique, de sorte que la batterie délivre moins de capacité tandis que le ventilateur et la pompe travaillent davantage.
Les batteries sont nettoyées par brossage doux, air comprimé ou nettoyant approuvé pour batteries, toujours parallèlement aux ailettes pour éviter de plier l'aluminium. La même logique d'encrassement qui s'applique aux batteries gouverne l'installation plus large, il vaut donc la peine de comprendre l'encrassement des échangeurs de chaleur comme problème général de fiabilité.
Le bac de condensats et le siphon doivent rester dégagés et biologiquement propres, car une évacuation bouchée inonde le bac, favorise la croissance microbienne et peut entraîner de l'eau dans le réseau de gaines.
Les ventilateurs nécessitent des contrôles de tension et d'alignement des courroies, une lubrification des paliers selon le calendrier et une surveillance des vibrations pour détecter précocement les déséquilibres ou l'usure.
| Composant | Tâche de maintenance clé | Conséquence en cas de négligence |
|---|---|---|
| Banque de filtres | Suivre la pression différentielle ; remplacer à la résistance finale | Débit d'air réduit, consommation énergétique du ventilateur plus élevée, fuites de contournement |
| Batterie frigorifique | Nettoyer les ailettes ; maintenir la vitesse de face entre 2,0 et 2,5 m/s | Perte de capacité, charge accrue sur le groupe frigorifique, entraînement d'humidité |
| Bac de condensats et siphon | Dégager l'évacuation ; nettoyer le bac ; vérifier l'étanchéité du siphon | Débordement, prolifération microbienne, eau dans les gaines |
| Ventilateurs d'insufflation et de reprise | Tension des courroies, alignement, lubrification des paliers, contrôle des vibrations | Rupture de courroie, défaillance de palier, arrêts non planifiés |
| Registres et actionneurs | Test de course des liaisons ; confirmer ouverture et fermeture complètes | Pas de refroidissement gratuit, mauvais contrôle de l'air neuf, gaspillage d'énergie |
| Humidificateur | Détartrage ; vérifier les buses ou la distribution de vapeur | Mauvais contrôle de l'humidité, encrassement minéral, risque hygiénique |
Chaque pascal de résistance ajouté coûte de l'énergie au ventilateur, et la puissance du ventilateur augmente fortement avec le débit et la pression. Un filtre bouché ou une batterie encrassée oblige le ventilateur à travailler contre une pression statique plus élevée, donc la consommation en kilowatts augmente avant même que le confort ne souffre.
Côté eau, une batterie encrassée transfère moins de chaleur, si bien que le débit d'eau glacée et les heures de fonctionnement du groupe frigorifique augmentent pour maintenir la consigne. C'est pourquoi l'état de l'AHU est directement lié à l'efficacité de l'installation et à la maintenance du groupe frigorifique .
La chaleur rejetée charge ensuite la tour, de sorte que la propreté de la tour et le traitement de l'eau, traités dans l'entretien des tours de refroidissement , bouclent le cycle. Filtres propres, batteries propres et registres libres figurent parmi les économies d'énergie les moins coûteuses disponibles dans tout bâtiment.
Un programme AHU défendable prévoit des contrôles de filtres par pression différentielle, une inspection et un nettoyage des batteries de façon saisonnière, une hygiène du bac et du siphon mensuellement pendant la saison de refroidissement, des contrôles des courroies et des paliers des ventilateurs trimestriellement, et des tests complets de course des registres et actionneurs avant chaque bascule chauffage/refroidissement.
Enregistrer les chutes de pression, les intensités moteurs et les vibrations au fil du temps transforme des tâches éparses en une tendance sur laquelle agir avant une panne. Une GMAO (CMMS) telle que Fabrico peut contenir le registre des actifs, déclencher des tâches conditionnelles et stocker les relevés qui révèlent l'encrassement tôt.
Réservez une démonstration Fabrico pour voir comment les calendriers et les relevés d'AHU s'intègrent au reste de votre installation.
Selon l'état, pas selon le calendrier. Remplacez les filtres lorsque la pression différentielle mesurée à travers la banque atteint la résistance finale du fabricant. La surveillance continue de la chute de pression donne le signal réel, tandis que les intervalles typiques ne font que l'estimer.
L'encrassement ajoute une chute de pression côté air et réduit en même temps l'échange thermique. Le ventilateur consomme plus d'énergie pour pousser l'air, et le groupe frigorifique tourne plus longtemps pour maintenir la consigne, si bien qu'une seule batterie sale augmente la consommation d'énergie côté air et côté eau.
Le biofilm, la poussière lessivée de la batterie et un siphon défaillant ou desséché sont les causes habituelles. Une évacuation bouchée inonde le bac, favorise la croissance microbienne et peut entraîner de l'eau dans la gaine, d'où la nécessité d'un nettoyage de routine du bac et du siphon pendant la saison de refroidissement.
Environ 2,0 à 2,5 m/s est courant. Au-dessus d'environ 2,5 m/s, le risque que des gouttelettes de condensat soient arrachées des ailettes et entraînées en aval augmente, c'est pourquoi un séparateur d'humidité est souvent installé à des vitesses plus élevées. La conception et la mise en service doivent confirmer la vitesse réelle à la face.
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