Exercice 2 - IUP GCI Toulouse

Examen : Chauffage Durée : 1 h 30
Document autorisé : 2 fiches format A4 recto verso Exercice 1 (10 points) : QCM (durée conseillée : 30 minutes) Plusieurs réponses sont proposées pour chaque question :
cocher la (ou les) case(s) qui convien(nen)t. BAREME
réponse correcte = + 1 point ; réponse incorrecte = - 0.5 point
1. Dans une chaudière traditionnelle, une température du fluide de retour
trop faible peut provoquer : o une condensation des fumées de la combustion
o une corrosion prématurée d'une partie de la chaudière
o une corrosion des canalisations du fluide caloporteur
2. Dans un dimensionnement de réseau de chauffage, on procède à
l'équilibrage. Cette opération consiste à : o écrire que la hauteur manométrique de la pompe est supérieure ou égale
à la somme de toutes les pertes de charge du réseau
o écrire que les circuits aller / retour de tous les radiateurs vers la
chaufferie ont la même perte de charge
o écrire que tous les émetteurs de chaleur ont la même perte de charge
3. Que signifie 'faire fonctionner des chaudières en cascade' ? o les installer les unes au-dessus des autres
o utiliser totalement la puissance disponible d'une chaudière avant de
faire intervenir la suivante
o attendre que la première chaudière soit usée pour utiliser la seconde
o cela ne veut rien dire.
4. Une chaudière à condensation permet généralement d'obtenir de meilleur
rendement qu'une chaudière traditionnelle : o vrai
o faux 5. Quel est le rôle d'une soupape de sécurité sur une chaudière ? o éviter les surpressions dans l'installation
o éviter les surchauffes dans l'installation
o éviter les phénomènes de condensation dans l'installation
6. Un réseau de distribution de chauffage est composé de 3 tronçons a, b et
c dont les pertes de charge sont de 6,85 mCE pour a, 4,55 mCE pour b et
7,2 mCE pour c. Le débit circulant dans tous les tronçons du réseau est de
3 m3/h. Parmi les pompes du catalogue donné ci-après, quel modèle
choisiriez-vous ? o 312
o 313
o 314
o 635
o 637
o 644
o 818
o 1062 7. Pour que le réseau fonctionne correctement, que faut-il ajouter en série
à cette pompe ?
8. Que faut-il ajouter pour que tous les radiateurs fournissent la bonne
puissance ?
9. Une analyse de combustion a donné les résultats suivants : (O2 = 12 % ;
CO2 = 3,5 %) (Cf. diagramme page suivante). Cette combustion peut être
qualifiée de : o Combustion avec excès d'air
o Combustion avec défaut d'air
o Combustion complète
o Combustion incomplète
10. Pour la combustion décrite à la question précédente, la teneur en CO
vaut environ : o 0,6 %
o 2,1 %
o 4,0 %
o 14 %
11. Pour améliorer la teneur en (CO) contenue dans les fumées, il est
souhaitable de : o réduire le débit de gaz de la chaudière
o augmenter le débit de gaz de la chaudière
o réduire le débit d'air entrant dans la chaudière
o augmenter le débit d'air entrant dans la chaudière
o vérifier et nettoyer le brûleur 12. Je veux utiliser un radiateur du catalogue présenté ci-après pour
chauffer un logement à une température ambiante de 20°C. En régime
nominale, la température d'entrée du radiateur est de 75°C, la
température de sortie est de 65°C. Les déperditions de ce logement ont
été évaluées à 1255 W. Quel radiateur de modèle 22H puis-je installer
parmi les suivants : o hauteur 300 mm, longueur 1000 mm
o hauteur 300 mm, longueur 1120 mm
o hauteur 300 mm, longueur 1200 mm
o hauteur 300 mm, longueur 1600 mm
o hauteur 400 mm, longueur 600 mm
o hauteur 400 mm, longueur 720 mm
o hauteur 400 mm, longueur 800 mm
o hauteur 500 mm, longueur 600 mm
o hauteur 500 mm, longueur 720 mm
13. La perte de charge dans une canalisation de dimensions 26/34 en acier
et de 15 mètres de long faisant circuler de l'eau à 80°C à un débit de
1,5 m3/h est : o D'environ 390 mmCE
o D'environ 475 mmCE
o D'environ 820 mmCE
14. La vitesse de l'eau dans une canalisation de dimensions 40/48 en acier
et de 15 mètres de long faisant circuler de l'eau à 80°C à un débit de
0,6 m3/h est de : o 0,05 m/s
o 0,12 m/s
o 0,18 m/s
o 0,22 m/s
Exercice 2 (4 points) Trois radiateurs de 1200 W sont disposés en monotube série. Le régime
nominal de température est 80/60°C. a. Faire un schéma du circuit sur lequel devront figurer le débit et la
température de chaque tronçon (à la puissance nominale).
b. Dimensionner les trois radiateurs dans la gamme ORNIS (modèle 21 H et
hauteur 750 mm, température de l'air ambiante à 19°C). Que remarquez-
vous ? Indiquer la puissance installée avec le radiateur choisi.
c. Proposer un autre montage permettant d'utiliser le même modèle pour
les trois radiateurs.
d. Que faut-il ajouter à ce circuit pour ajouter une possibilité de
régulation sur le circuit. Représenter le nouveau montage. Exercice 3 (6 points)
oit le réseau de chauffage collectif schématisé ci-dessous. Données sur le réseau : > Puissance nominale de chaque émetteur : 100 kW (les émetteurs sont
identiques) > Conditions nominales de la chaudière : Te = 60°C, Ts = 40°C > Canalisations acier 66/76. > Pertes de charge : radiateur = 100 mmCE ; chaudière = 20 mmCE > Température de l'air (dans les locaux chauffés) : 20°C > Cp,eau = 4,18 kJ/kg.K Questions : 1. Déterminer le sens de circulation de l'eau dans les différents
tronçons dans les conditions nominales. Calculer les débits dans les
radiateurs pour ces conditions. En déduire les débits dans tous les
tronçons du réseau.
2. Déterminer la pompe P et dimensionner l'équilibrage éventuel. 3. Sélectionner la V3V et préciser l'autorité de la vanne. Dnominal de la V3V (mm) |40 |50 |65 |80 |100 |125 |150 |200 | |Kvs
(m3/h) |24 |37 |63 |95 |148 |231 |333 |592 | |
4. Lorsque la puissance appelée est de 60 kW pour chaque radiateur,
recalculer les températures entrée / sortie des radiateurs (on prendra
n = 1,3). Est-ce raisonnable ? Pourquoi ? Coefficients de pertes de charge singulières ? :
[pic] Catalogue de vannes trois voies [pic]
[pic]
[pic]
[pic] [pic] [pic] -----------------------
? = 1,5 ? = 1 Ch ? = 1,5 Td Tr P ? = 1 V
Te Ts ? = 1,5 70 m
20 m 30 m 38 m
28 m 5 m