Conception et dimensionnement de caissons acoustiques pour grands groupes froids et pompes à chaleur au-delà de 100 000 m³/h

Pour les grands groupes froids et pompes à chaleur dont le débit d’air dépasse 100 000 m³/h, il faut toujours concilier acoustique, aérodynamique, construction et esthétique. Dès le début de la conception, il est donc recommandé de fixer des valeurs cibles claires pour les paramètres techniques.

Valeurs cibles au début de la conception

• Vitesse d’air cible dans les sections libres (entrée/sortie) : généralement 5 à 7 m/s au maximum. Des valeurs plus élevées entraînent davantage de pertes de charge, une baisse de puissance et des bruits d’écoulement accrus.
• Atténuation visée : environ 10 à 15 dB(A) au point récepteur, les valeurs limites nocturnes étant particulièrement déterminantes. Selon leur construction, les caissons finis atteignent environ 5 à 18 dB(A) directement à la source.
• Perte de puissance ou de COP maximale admissible due au caisson : par exemple moins de 3 à 5 %.

Ce n’est qu’une fois ces données de base établies qu’il vaut la peine d’élaborer la géométrie de détail.

Sections libres

La section libre optimale découle directement du débit souhaité et de la vitesse d’air admissible.

Exemple : pour 100 000 m³/h (≈ 27,8 m³/s) et une vitesse d’air de 4,1 m/s, il faut environ 6,77 m² de section libre par côté.

Vitesse d’air, transfert thermique et perte de charge

• Une vitesse d’air trop faible entraîne un faible coefficient de transfert thermique et une possible baisse de puissance.
• Une vitesse d’air trop élevée provoque une hausse disproportionnée de la perte de charge, une puissance de ventilation plus élevée, des bruits d’écoulement supplémentaires et éventuellement un moins bon transfert thermique (temps de séjour trop court, répartition défavorable).

Volume du caisson, distances et compacité

Lorsque la place disponible est limitée, la surface d’enveloppe réalisable du caisson devient le facteur limitant. Le volume intérieur doit suffire pour guider l’air de l’aspiration au soufflage sans déviations extrêmes. Avec une surface limitée, les sections libres doivent être réparties de façon optimale sur l’enveloppe. Il arrive alors que des baffles ne puissent plus être installés sans créer une vitesse d’air très élevée – avec pour conséquence perte de charge et fort bruit d’écoulement.

L’air entrant et l’air sortant doivent être séparés – par des cloisons à l’intérieur du caisson ou des gaines distinctes – afin d’éviter toute recirculation.

Montage et ponts phoniques

Les joints et traversées, par exemple pour la tuyauterie, doivent être réalisés systématiquement sans pont phonique. Chaque profilé métallique rigide reliant l’intérieur et l’extérieur réduit l’isolation acoustique.

Publié initialement en allemand sur silent-mode.com