Régulation humidité et température

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Régulation humidité et température

Message par sinced » 11 juil. 2019, 15:00

Bonjour à tous,
Je travaille sur un projet pour remplacer des anciens régulateurs de tableau qui contrôlaient la température de la climatisation centralisée par eau glacée dans un bâtiment.
Ma question est comprendre le fonctionnement d'une boucle de régulation de la température et de l'humidité. En gros sur le système actuel les sondes de température et d'humidité sont câblées sur un régulateur. Les actionneurs sont un thyristor et une electrovanne.
Dans la littérature je fouille et je vois beaucoup de choses sans rien comprendre. On parle de sélection de priorité.
Je vais implémenter sur le M221 donc je souhaiterais avoir le retour de ceux qui ont fait des projets dans la CVC, GTC.
D'avance merci

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Re: Régulation humidité et température

Message par itasoft » 11 juil. 2019, 15:12

slts,
j'ai pas la réponse, attendre kallysto qui doit savoir, ceci dit tu sais que es que ça commande comme actionneur le thyristor et l’électrovanne ??
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Re: Régulation humidité et température

Message par sinced » 11 juil. 2019, 15:53

itasoft a écrit :
11 juil. 2019, 15:12
slts,
j'ai pas la réponse, attendre kallysto qui doit savoir, ceci dit tu sais que es que ça commande comme actionneur le thyristor et l’électrovanne ??
Le thyristor c'est pour une battérie de chauffe et l'électrovanne règle de débit de l'eau glacée.
Voici le schéma en question.
Image

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Re: Régulation humidité et température

Message par Kallysto » 04 sept. 2019, 11:26

Bonjour,

Désolée de répondre si tard, mais j'ai fait une lllooonnnngggggguuuuueeeee pause cet été.

Déjà un M221 pour faire de la CVC, faudra pas vouloir un truc qui veut faire trop de chose du métier, ou tu vas GRAVE en chier : on ne fonctionne pas en séquentiel en CVC, c'est un peu "tout en même temps".
(En Schneider, il y a le M171 qui a remplacé les M168, si tu dois avoir de l'interconnexion avec un système GTC existant, tu souffriras moins)

Le principe d'une régulation d'hygrométrie / température, c'est simple : c'est un système de priorité.

Pour déshumidifier, il n'y a pas 36 solutions, soit tu as un assécheur d'air (ce qui n'est pas le cas) soit au moins une batterie froide (youpi t'as ça !).
Le principe de fonctionnement d'une batterie froide est ultra simple : plus tu mets d'eau froide dedans, plus elle refroidit ton air. Et pour déshumidifier, il faut attendre le point de rosée de ton air et condenser sur ta batterie.

Ici je t'ai mis les bases à connaitre pour l'hygrométrie, pour comprendre la différence entre hygrométrie relative et absolue

Code : Tout sélectionner

C'est le principe du diagramme de l'air humide : l'air ne peut contenir qu'une certaine quantité d'eau. 
Cette quantité d'eau est variable selon la température de l'air : plus l'air est chaud, plus il peut emmagasiner de l'eau. 
Du coup, on distingue 2 unités de mesure de l'hygrométrie : l'absolue et la relative. 
L'absolue est la quantité d'eau en gramme par kg d'air sec que contient l'air par rapport à son maximum. 
La relative s'exprime en % et correspond à la "charge" en eau de ton air par rapport à son maximum 

Par exemple :
De l'air à 20°C peut contenir au maximum 15 gr[sub]eau[/sub]/Kg[sub]air sec[/sub]. Si ton air à 20°C contient 10 gr d'eau, son hygrométrie relative est de 66% environ. 
De l'air à 10°C peut contenir au maximum 8 gr[sub]eau[/sub]/Kg[sub]air sec[/sub]. Si ton air à 10°C contient 6 gr d'eau, son hygrométrie relative est de 66% environ. 

C'est pour ça que quand on met un élément froid au milieu d'air chaud et humide, il se forme de la condensation : l'air au contact de l'élément froid est refroidit et "lâche" l'eau en trop. La température à partir de laquelle on commence à condenser est le point de rosée. 

Voilà pour la théorie sur l'hygrométrie, qu'on sache un peu de quoi on parle. 
https://www.dimclim.fr/diagrammes-air-humide.php
Pour une régulation de température en CVC, le mieux, c'est une cascade : tu as une consigne de température ambiante et à partir de la mesure tu calcules une consigne de température de soufflage.
Pour ça on utilise un régulateur PID.
La température de soufflage est toujours comprise entre au minimum 16 et 32°C au maximum si t'as des gens en dessous. Et ces bornes peuvent être réduites en fonction de la précision demandée dans ta pièce et de ton taux de traitement d'air de la pièce (1 volume/heure, 5 volume/heure, 20 volume/heure, 30 volume/heure) et du type de bouche de soufflage (classique, à déplacement d'air) et du côté chiant du gus en dessous de la bouche...
Pour les paramètres du PID, il faut prévoir un système relativement lent : si ta consigne passe son temps à bouger, pour réguler derrière, tu vas en chier.

Donc maintenant que tu as une consigne de température de soufflage, c'est assez simple :
Si ta mesure de soufflage < consigne - delta (typiquement 1°C) => passage en mode chauffage
Si ta mesure de soufflage > consigne + delta => passage en mode refroidissement

La vanne froide est pilotée par un PID avec en entrée consigne soufflage et mesure soufflage,
La vanne chaude / batterie élec est pilotée par un PID avec en entrée consigne soufflage et mesure soufflage.

Et tu autorises ou non les PID en fonction du mode.

Pour l'hygrométrie, le principe est le même.
Et tu vas piloter ta vanne froide.
Pour qui a la priorité sur ta vanne, c'est simple : c'est celui qui en demande le plus.
Par exemple :
Si ta régulation de température demande ta vanne froide à 25% et ta régulation d'hygrométrie à 10%, ta vanne est à 25%
Si ta régulation de température demande ta vanne froide à 2% et ta régulation d'hygrométrie à 30%, ta vanne est à 30%.

Dans le cas où tu passes en mode déshumidification (demande de froid par la déshumidification > à demande de froid par la régulation de température), tu autorises ta batterie chaude / électrique pour éviter de transformer ton local en frigo.

ATTENTION : ça ne fonction que si ta batterie électrique ou chaude est placée APRES la batterie froide dans le sens du flux d'air. Sinon, tu vas chauffer ton air avant de le refroidir et non seulement ça ne servira à rien pour ta régulation de température mais en plus, ça sera contre productif pour ta déshumidification (tu n'arriveras plus à condenser).

Procédure antigel :
si ton système utilise de l'air extérieur, tu dois avoir un thermostat antigel après la 1ère batterie à eau de ton système. Donc dans ton cas, l'eau froide logiquement.
Si ce thermostat déclenche, c'est que la température après la batterie est inférieure à 7°C et donc il y a risque qu'elle gèle.
Dans ce cas, il faut arrêter la ventilation, fermer les volets d'air et ouvrir la batterie chaude au maximum pour protéger le système du gel.
Soit le système se réarme seul après un temps donné uen fois que le thermostat est de nouveau OK, soit c'est à réarmement manuel.
Au redémarrage après un antigel, on laisse la batterie chaude forcée pendant 4/5 minutes et on la déforce progressivement ensuite.

Enfin, la gestion de la batterie électrique :
-> INTERDICTION de démarrer une batterie électrique sans présence de flux d'air. Ou tu vas pouvoir voir la caserne de pompiers locale en action.
-> Si ta batterie électrique a été en fonctionnement, tu dois avoir une post ventilation de minimum 5 minutes après l'arrêt de la batterie électrique. C'est à dire que même si on demande l'arrêt du système, ta ventilation doit continuer au minimum 5 minutes après l'arrêt de ta batterie électrique.
-> on n'utilise JAMAIS une batterie électrique pour une procédure antigel : la ventilation doit TOUJOURS être en fonctionnement. Dans le cas où on n'a pas de batterie chaude, on coupe la CTA et on attend.
-> En général, on évite de faire réguler les thyristors en dessous de 5%, ils aiment pas et les résistances élec non plus.

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Re: Régulation humidité et température

Message par sinced » 04 sept. 2019, 20:59

Merci Kallysto.
Je fais un copier/coller de tes explications dans mon doc d'analyses fonctionnelles :D
Dans mon cas, j'ai une armoire de clim par CTA donc c'est en fait une cascade PID pour la température avec un sélecteur de priorité pour la commande des thyristors que le M221 pourra gérer (et quelques commandes pour l'alimentation de la CTA avec report d'etat).
Mon système ne fait que refroidir (normal quand on est sur les tropiques), les thyristors étaient prévus pour la regul de l’humidité.
J'ai 40 armoires avec un reseau Modbus TCP donc je suis en IO scanning sur l'automate concentrateur M580 qui communique avec mon superviseur pour les consignes et les alarmes.
Merci encore pour cette explication claire.

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Re: Régulation humidité et température

Message par itasoft » 05 sept. 2019, 17:47

slts,
La Kallysto elle doit taper plus que son ombre pour arriver à écrire tout ce texte.
LOL
Modifié en dernier par itasoft le 09 sept. 2019, 10:48, modifié 1 fois.
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Re: Régulation humidité et température

Message par Kallysto » 09 sept. 2019, 10:44

sinced a écrit :
04 sept. 2019, 20:59

Je fais un copier/coller de tes explications dans mon doc d'analyses fonctionnelles :D
ça sent la feignasse ^^
sinced a écrit :
04 sept. 2019, 20:59
Dans mon cas, j'ai une armoire de clim par CTA donc c'est en fait une cascade PID pour la température avec un sélecteur de priorité pour la commande des thyristors que le M221 pourra gérer (et quelques commandes pour l'alimentation de la CTA avec report d'etat).
Mon système ne fait que refroidir (normal quand on est sur les tropiques), les thyristors étaient prévus pour la regul de l’humidité.
J'ai 40 armoires avec un reseau Modbus TCP donc je suis en IO scanning sur l'automate concentrateur M580 qui communique avec mon superviseur pour les consignes et les alarmes.
Merci encore pour cette explication claire.
Tss.... de la CVC faite avec du Schneider :cry: l'horreur.

Bon par contre, c'est que du basique là, je t'ai pas fait de cours sur le freecooling / freeheating et refroidissement nocturne.
Ni sur la façon la plus efficace de gérer une température de confort. Ni la façon de gérer une période de canicule dans une installation de confort.
Tu peux aussi avoir des consignes différentes suivants le mode : occupé / standby / inoccupé / WE / Eco

J'ai en général 6 consignes de température par installation, parfois 12. Avec programme horaire (semainier) d'occupation, détection des jours fériés civils et religieux, 2 périodes de vacances et possibilité de passage en mode "éco" (hors gel + quoi) soit depuis le réseau soit depuis une commande sur l'écran tactile.

Par contre ton truc de IO Scanning... sincèrement ? Y a rien de pire en CVC que des systèmes avec intelligence déportée via réseau. T'es sûr d'une chose : ça va finir par merder. Et bien plus rapidement qu'on ne le croit.
Un seul système est viable sur le long terme : l'intelligence locale. Chaque armoire doit avoir son programme local qui peut se gérer seul et sur lequel on peut intervenir en direct. Et idéalement, le moins de communication inter automate possible et toutes les données vitales présentes sur chaque API.

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Re: Régulation humidité et température

Message par sinced » 09 sept. 2019, 17:53

Chaque armoire a son programme local qui tourne sur un M221.
J'ai 38 amoires. En suite chaque armoire renvoie ses infos a un automate concentrateur (d'ou l'IO scanning) qui se charge de communiquer avec le poste de supervision.
Pour les consignes, merci pour l'info c'est bien pense.

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