Cellule SNDC

PRINCIPE DE CALCUL DE CELLULE SNDC

Le logiciel Cellule SNDC permet de modéliser le fonctionnement thermique d’une cabine de véhicule afin de calculer avec précision la puissance à installer pour la chauffer et la climatiser.

Le but est de donner une valeur exacte de cette puissance mais surtout de mettre en évidence l'influence des divers paramètres tels qu'isolation des parois, surface et inclinaison des vitres.

HYPOTHÈSES :

Par sa constitution, Cellule SNDC peut simuler les conditions thermiques de la cabine sous n'importe quelle latitude, à n'importe quelle heure de l'année et quelle que soit son orientation par rapport au sud.

LES SAISONS :

HIVER :

la puissance cherchée est celle du chauffage, elle est maximum lorsque le soleil est absent. Les variables qui sont prises en compte dans le calcul sont :

• la température et l'humidité de l'air extérieur, la vitesse du vent
• la température intérieure souhaitée
• le taux de renouvellement de l'air
• le volume de la cabine
• le nombre de personnes occupant la cellule

ETE :

• la température intérieure souhaitée
• la puissance solaire en fonction de la latitude du lieu, choisie sur une liste de pays répartis entre la Suède (6O°) et l'équateur
• la peinture, dont la couleur donne l'absorptivité
• le jour : afin de maximiser les effets du soleil, le calcul est fait pour le jour du solstice d'été, supposé sans nuage

LES PAROIS DU VÉHICULE

Cellule SNDC définit les besoins de toutes les parois du véhicule, dont le plancher et le plafond. Chacune est définie par :

• sa surface totale (y compris la vitre et la partie isolée)
• l'épaisseur et la conductivité du matériau qui le compose (tôle ou composite)
• la surface isolée
• l'épaisseur et la conductivité du matériau isolant
• la surface vitrée, son épaisseur, sa conductivité et sa transparence
• l'orientation (angle entre la paroi et l'axe de la cabine ou plan de symétrie). Cet angle peut être :
  • nul pour la paroi avant, à 180° pour la face arrière
  • positif pour une paroi située sur le côté droit de la cabine
  • négatif pour une paroi située sur le côté gauche de la cabine
  • nul pour une paroi verticale
  • positif pour une paroi regardant le ciel
  • négatif si elle regarde le sol

La température de chaque paroi, relevée lors du bilan en thermographie sur la face extérieure ou intérieure est spécifiée, afin de prendre en compte l’influence des dissipations calorifiques du moteur, et de l’huile hydraulique.

LES AMBIANCES :

L'ambiance interne : les paramètres pris en compte sont :

• la température interne souhaitée
• le nombre de personnes : chaque personne dégage une puissance de 120 W (métabolisme : 1,2 Met)
• le taux de renouvellement d'air en volume de cabine par heure
• L'ambiance externe : la température, la vitesse du vent et l'humidité relative sont considérées.

LES PAS DE TEMPS ET D'AZIMUT :

En condition d'été, la puissance solaire reçue par la cabine dépend de l'heure de la journée et de l'orientation par rapport au sud. Il n'est pas possible de dire a priori quelle sera la condition la plus défavorable, car cela dépend de la surface et de la disposition des vitres et des parois.
Le logiciel cellule SNDC exécute successivement les calculs pour toutes les heures et renouvelle ces calculs en faisant tourner la cellule par sauts de 45°, jusqu'à effectuer un demi-tour (180°).

Le logiciel retient et affiche la valeur maximum de climatisation ou chauffage parmi 35 simulations.

Les pas de temps et d'angle choisis constituent un compromis satisfaisant entre la précision et le temps de calcul.

LES RÉSULTATS :

Cellule SNDC fournit les données de puissance à installer sur la base des conditions de température et d’hygrométrie extérieures et de la température intérieure souhaitée.

Les données de puissance en Watts sont réparties entre les parois isolées, les parois non isolées, les vitrages et le renouvellement d’air neuf.