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Responsable(s) Stéphane Hallé

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École de technologie supérieure
Département de génie mécanique
Responsable(s) de cours : Stéphane Hallé


PLAN DE COURS

Hiver 2019
MEC630 : Ventilation et chauffage (3 crédits)



Préalables
Programme(s) : 7684
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MEC335    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 59,5 % 40,5 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Comprendre le fonctionnement des systèmes de chauffage et de ventilation. Choisir et concevoir un système de chauffage et de ventilation, faire une analyse de performance d'un système existant.

Au terme de ce cours, l’étudiant sera en mesure :
• d’identifier les éléments d’un système de chauffage et de ventilation;
• de concevoir un système de chauffage et d’analyser les performances d’un système existant.

Notions de confort thermique. Déperditions de chaleur à travers l’enveloppe et infiltration d’air. Méthodes de calcul de la charge de chauffage. Composants d'un système de chauffage à eau chaude. Dimensionnement de la tuyauterie. Sélection des équipements. Systèmes de pressurisation et contrôle des systèmes de chauffage (débit variable, tube commun, circuits primaires et secondaires). Chauffage par rayonnement. Chauffage solaire. Méthodes de calcul de consommation d'énergie des systèmes de chauffage (degrés-jours, méthode des fourchettes de température, méthodes de simulation). Types de chaudières et calcul de rendement. Composants d'un système de chauffage à vapeur. Qualité de l’air intérieur des bâtiments. Distribution de l'air dans les locaux. Dimensionnement des conduits d'air. Caractéristiques et sélection des ventilateurs. Ventilation industrielle. Dispositifs d'extraction localisée.

Projet portant sur la conception d’un système de chauffage dans un bâtiment incluant le calcul des charges et la sélection des équipements.



Objectifs du cours

Introduire les étudiants aux différents systèmes de ventilation et de chauffage.

Familiariser les étudiants aux méthodes de calcul en mécanique du bâtiment pour qu'ils soient aptes:

à:

  1. calculer la capacité d'un système;
  2. analyser les performances d'un système;
  3. faire des choix d'équipements et concevoir une installation.



Stratégies pédagogiques

Trois heures de cours magistraux par semaine sont consacrées à la présentation de la théorie et d'exercices pratiques.

Deux heures de travaux pratiques par semaine sont consacrées au projet de session (conception d'un système de chauffage dans un bâtiment).




Utilisation d’appareils électroniques

Calculatrice permise lors des examens.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Mercredi 18:00 - 20:00 Laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Stéphane Hallé Activité de cours Stephane.Halle@etsmtl.ca A-2824



Cours

Sujets abordés

  1. Introduction aux systèmes de chauffage. Classification et types de systèmes.
  2. Environnement intérieur et notions de confort thermique. Réglementation.
  3. Charge de chauffage : calcul de différents modes de déperdition de chaleur dans un bâtiment.
  4. Calcul de la consommation énergétique (méthode des degrés-jours, méthode Bin, notions sur les calculs horaires détaillés).
  5. Chauffage à eau chaude : calculs thermiques et hydrauliques, sélection de pompe et contrôle des systèmes.
  6. Chauffage à vapeur : caractéristiques des différents systèmes, dimensionnement de la tuyauterie de vapeur et la tuyauterie de condensat. Sélection et arrangement d’équipements (purgeurs d’air, tamis, etc.).
  7. Chaudières : différents types de chaudières, caractéristiques, bilan thermique.
  8. Distribution de chaleur : appareils de distribution de chaleur (convecteurs, radiateurs, plinthes et aérothermes). Systèmes de chauffage radiants.
  9. Distribution de l’air dans les locaux : principes de distribution, expansion d’un jet d’air, critère ADPI. Normes en vigueur.
  10. Sélection des grilles et des diffuseurs.
  11. Conduit de ventilation : méthodes de calculs, dimensionnement des gaines, pertes apparentes et singulières, sélection des ventilateurs.
  12. Principes de ventilation industrielle.



Laboratoires et travaux pratiques

Principales étapes du projet de session:

  1. Présentation du projet.
  2. Introduction à HAP.
  3. Zonage et calculs des charges.
  4. Sélection des aérothermes et plan de tuyauterie.
  5. Calculs des pertes de charge, réservoir d'expansion, etc.
  6. Sélection de la chaudière.



Utilisation d'outils d'ingénierie

Logiciel HAP de Carrier.

Logiciels pour le calcul des pertes de charges.




Évaluation

Évaluation

Pondération

Date

Examen intra

(chapitres 1 à 4)

30 %

19 février 2019

(Date à confirmer en classe)

Projet de session

30 %

Rapport préliminaire à remettre le 13 février 2019 (pondération 5 %)

Rapport final à remettre 4 avril 2019 (pondération 25 %)

Devoir

5 %

Semaine du 25 février au 1er mars 2019

Examen final

35 %

Période d’examens finaux




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 19 février 2019



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Pénalité de 5 % par jour de retard.

 




Absence à un examen
• Pour les départements à l'exception du SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

• Pour SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence auprès de son enseignant. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/A-propos/Direction/Politiques-reglements/Infractions_nature_academique.pdf ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

PowerPoint du cours et documentation pour le projet de session disponibles sur Moodle.




Ouvrages de références
  • McQuiston, F.C., Parker, J.D. and Spitler, J.D., « Heating, Ventilating, and Air Conditioning », Ed. John Wiley & Sons, Inc., 6e édition, 2004.
  • Kreider, J., F., Curtiss, P.S, Rabl, A., « Heating and Cooling of Buildings », CRC Press, 2nd Ed. 2010.
  • Awbi, H., « Ventilation of Buildings », Spon Press, 2nd Ed. 2003.
  • ASHRAE Handbooks
    • HVAC Systems and Equipment (2016)
    • HVAC Applications (2015)
    • Fundamentals (2017)



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca/login/index.php




Autres informations

Toutes documentations permises aux examens