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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Stéphane Hallé


PLAN DE COURS

Automne 2021
MEC630 : Ventilation et chauffage (3 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7684,7884
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MEC335    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 6,8 % 20,4 % 72,8 %




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
Au terme de ce cours, l’étudiante ou l’étudiant comprendra le fonctionnement des systèmes de chauffage et de ventilation et sera en mesure de choisir et concevoir un système de chauffage et de ventilation, et de faire une analyse de performance d'un système existant.

Au terme de ce cours, l’étudiante ou 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 Lundi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Jeudi 15:30 - 17:30 Laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Stéphane Hallé Activité de cours Stephane.Halle@etsmtl.ca A-2826
01 Hélène Proulx Laboratoire helene.proulx.1@ens.etsmtl.ca



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. Règles de l'art.
  10. Méthode de sélection des grilles et des diffuseurs.
  11. Conduit de ventilation : méthodes de calculs, dimensionnement des gaines, pertes de charges 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 d'un bâtiment et calculs des charges de chauffage.
  4. Sélection des aérothermes et plan de tuyauterie.
  5. Calculs des pertes de charge, réservoir d'expansion, pompes, 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 %

25 octobre 2012 (Date à confirmer)

Projet de session

30 %

Rapport préliminaire à remettre le 15 octobre 2021 

(pondération 10 %)

Rapport final à remettre le 3 décembre 2021 

(pondération 20 %)

Devoir

10 %

Devoir distribué dans la semaine du 25 au 29 octobre 2021

Examen final

30 %

Période d’examens finaux



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 25 octobre 2021



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 10 % par jour de retard.

 



Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, 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 ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Infractions de nature académique
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/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) 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 le site Moodle du cours.

Capsules vidéos disponibles sur GoogleDrive (lien disponible sur le site Moodle du cours)



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 (2020)
    • HVAC Applications (2019)
    • Fundamentals (2017 ou 2021)



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

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



Autres informations

Toute documentation permise aux examens