Notice etude Vitocal 160-A
Description
VIESMANN VITOCAL 160-APompe à chaleur à eau chaudeNotice pour l'étudeVITOCAL 160-A type WWK VITOCAL 160-A type WWKSPompe à chaleur à eau chaude pour utilisation sur air Pompe à chaleur à eau chaude similaire au type WWK,ambiant ou sur air évacué munie en supplément d'un échangeur de chaleur solaire etTempérature ECS de 55 °C maxi. lorsque la pompe à chaleur d'une régulation solairefonctionneCapacité du préparateur de 285 litres3Débit volumique de l'air de 250 m /h maxi.5814 485 CH/f 6/2009Sommaire1. Principes 1.1 Récupération de la chaleur présente dans l'air ambiant ............................................... 41.2 Mode de fonctionnement .............................................................................................. 41.3 Emissions sonores ........................................................................................................ 6■ Bruit ........................................................................................................................... 6■ Puissance et pression acoustiques ........................................................................... 7■ Propagation des bruits dans les bâtiments ............................................................... 72. Vitocal 160-A 2.1 Description du produit ................................................................................................... 8■ Utilisation .................................................................................... ...
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VIESMANN
Notice pour l'étude
VITOCAL 160-A type WWK Pompe à chaleur à eau chaude pour utilisation sur air ambiant ou sur air évacué Température ECS de 55 °C maxi. lorsque la pompe à chaleur fonctionne Capacité du préparateur de 285 litres Débit volumique de l'air de 250 m 3 /h maxi.
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VITOCAL 160-A Pompe à chaleur à eau chaude
VITOCAL 160-A type WWKS Pompe à chaleur à eau chaude similaire au type WWK, munie en supplément d'un échangeur de chaleur solaire et d'une régulation solaire
Sommaire Sommaire 1. Principes
2.
3.
4. 5. 6.
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Vitocal 160-A
Système de conduites air évacué/ air extrait
Accessoires du préparateur d'eau chaude sanitaire Accessoires pour le fonctionne-ment avec des capteurs solaires (type WWKS) Conseils pour l'étude
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1.1 Récupération de la chaleur présente dans l'air ambiant ............................................... 4 1.2 Mode de fonctionnement .............................................................................................. 4 1.3Emissions sonores ........................................................................................................6 ■ Bruit ........................................................................................................................... 6 ■Puissance et pression acoustiques ...........................................................................7 ■ Propagation des bruits dans les bâtiments ............................................................... 7 2.1 Description du produit ................................................................................................... 8 ■ Utilisation .................................................................................................................. 8 ■ Les points forts .......................................................................................................... 8 ■ Etat de livraison ........................................................................................................ 8 2.2 Caractéristiques techniques ......................................................................................... 10 ■ Données techniques ................................................................................................. 10 ■ Données techniques relatives aux bruits .................................................................. 11 ■ Courbe du débit volumique de l'air ........................................................................... 11 ■ Dimensions ............................................................................................................... 12 3.1 Ouvertures d'air extrait ................................................................................................. 13 ■ Grille d'aspiration d'air extérieur (ventouse) .............................................................. 14 ■ Traversée de toit d'air extrait .................................................................................... 14 3.2 Ouvertures d'aspiration et d'évacuation d'air ............................................................... 14 ■Clapet d'évacuation d'air DN 100 ..............................................................................14 ■ Clapet d'évacuation d'air pour cuisine DN 100 ......................................................... 15 ■ Filtre à air évacué (G3) ............................................................................................. 15 ■ Elément d'admission d'air raccordement mural/extérieur DN 100 ............................ 15 ■ Filtre d'amenée d'air (G3) ......................................................................................... 15 3.3 Insonorisation et piège à sons ...................................................................................... 15 ■ Piège à sons DN 160, rond, flexible .......................................................................... 16 3.4Conduites et pièces profilées ........................................................................................16 ■ Flexible DN 160, calorifugé ...................................................................................... 16 ■ Flexible, à paroi compactée ...................................................................................... 17 ■Tube de liaison ..........................................................................................................17 ■Gaine plissée en spirale ............................................................................................17 ■ Coude 90° ................................................................................................................. 17 ■ Coude 45° ................................................................................................................. 18 ■ Té .............................................................................................................................. 18 ■ Té, réduit ................................................................................................................... 18 ■ Manchon réducteur 160/125 ..................................................................................... 19 ■ Manchon réducteur 125/100 ..................................................................................... 19 4.1 Groupe de sécurité conforme à la norme DIN 1988 ..................................................... 19 5.1 Capteurs solaires .......................................................................................................... 19
6.1 Mise en place ................................................................................................................ 19 6.2 Découplage du bruit et des vibrations .......................................................................... 21 6.3 Raccordement électrique .............................................................................................. 21 6.4 Evacuation des condensats .......................................................................................... 22 6.5 Raccordement du circuit solaire (type WWKS) ............................................................. 22 ■ Schéma hydraulique ................................................................................................. 23 6.6 Raccord côté eau chaude sanitaire .............................................................................. 23 6.7 Mode ventilation (Vitocal 160-A pour l'utilisation sur air évacué) ................................. 24 ■ Enveloppe du bâtiment étanche à l'air ...................................................................... 24 ■ Protection contre les incendies ................................................................................. 24 ■ Domaine d'application ............................................................................................... 24 ■Durée de fonctionnement ..........................................................................................25 ■ Fonctionnement avec des foyers avec cheminée ..................................................... 25 ■ Ventilation de base pour la marche normale ............................................................ 25 ■ Système de conduites air évacué/air extrait (accessoires) ....................................... 26 6.8 Détermination des pertes de charge pour le système de conduites air évacué/air extrait (Vitocal 160-A pour l'utilisation sur air évacué) ............................................................. 27 ■ Vitesses de flux ......................................................................................................... 28 ■ Diagrammes des pertes de charge pour les éléments d'admission d'air et les tra-versées d'air extrait ................................................................................................... 29 ■ Pertes de charge des conduites ............................................................................... 30 VITOCAL 160-A
Sommaire
7.
8.
Annexe
Index
( s
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uite)
6.9 Raccordement des capteurs solaires (type WWKS uniquement) ................................. ■ Dimensionnement du vase d'expansion solaire ........................................................
7.1 Formulaire d'étude des sections du système de conduites air évacué/air extrait ......... 7.2 Formulaire de calcul des pertes de charge totales du système de conduites air évacué/ air extrait ....................................................................................................................... 7.3 Représentation du système de conduites air évacué/air extrait ...................................
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Principes 1.1 Récupération de la chaleur présente dans l'air ambiant Le potentiel énergétique de l'air ambiant peut être utilisé par les pom- La pompe à chaleur permet d'atteindre le niveau de température élevé pes à chaleur à eau chaude modernes pour la production d'eau requis pour la production d'eau chaude sanitaire. Le transfert d'énergie chaude sanitaire. calorifique sur l'eau chaude sanitaire s'effectue au moyen du conden-Un ventilateur transporte l'air ambiant par le biais de l'évaporateur de seur. la pompe à chaleur afin d'assurer le transfert énergétique sur la pompe à chaleur. 1.2 Mode de fonctionnement La Vitocal 160-A peut être utilisée sur air ambiant ou sur air évacué. Les deux types de Vitocal 160-A (WWK et WWKS) peuvent être livrés Sur air ambiant, seul le potentiel énergétique de l'air provenant du local aussi bien pour l'utilisation sur air ambiant que pour l'utilisation sur air d'installation est utilisé pour la production d'eau chaude sanitaire. évacué. Sur air évacué, la pompe à chaleur reçoit, par le biais d'un système de conduites, l'air provenant également des autres pièces. Type WWK (sans utilisation de l'énergie solaire) La Vitocal 160-A, type WWK est spécialement conçue pour la production d'eau chaude sanitaire sans générateur de chaleur externe supplé-mentaire (mode monovalent ou monoénergétique). Utilisation sur air ambiant ! La pompe à chaleur permet de refroidir l'air du local d'installation et de réduire l'humidité de l'air. L'énergie calorifique extraite de la pièce est envoyée à l'eau chaude sanitaire. Le système chauffant électrique peut être enclenché pour des températures ECS comprises entre 55 °C et 65 °C.
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A Vitocal 160-A, type WWK (pour l'utilisation sur air ambiant) D Evacuation des condensats G Raccordement eau froide
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Principes (suite) ?
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Utilisation sur air évacué Dans le cas de l'utilisation sur air évacué, la Vitocal 160-A aspire l'air chaud des WC, de la salle de bains, de la cuisine, etc. par le biais d'un système de conduites, puis elle transfère l'énergie calorifique soutirée sur l'eau chaude sanitaire. L'air évacué refroidi dans la pompe à cha-leur est conduit vers l'extérieur sous forme d'air extrait au moyen d'un conduit d'air. L'enclenchement du système chauffant électrique s'ef-fectue de manière similaire à ! . De l'air frais doit être envoyé dans les pièces au moyen d'éléments d'admission d'air distincts de manière contrôlée afin d'éviter une dépression dans le bâtiment. Sous ce mode de fonctionnement, outre la production d'ECS, la Vitocal 160-A permet également d'assurer une ventilation et une purge de l'air contrôlées du bâtiment. Le dimension-nement du système de conduites pour l'air évacué et l'air extrait est effectué sur le modèle d'un système de ventilation domestique.
A Vitocal 160-A, type WWK (pour l'utilisation sur air évacué) C Elément d'admission d'air D Evacuation des condensats G Raccordement eau froide Type WWKS (avec utilisation de l'énergie solaire) La Vitocal 160-A, type WWKS est conçue pour la production d'ECS avec appoint solaire. L'échangeur de chaleur solaire intégré permet de raccorder des capteurs plats de 6 m 2 maxi. ou des capteurs à tubes d'une surface maxi. de 3 m 2 . Une régulation électronique à différentiel est intégrée dans la Vitocal 160-A. Utilisation sur air ambiant E La production d'ECS par la pompe à chaleur et l'appoint de chauffage § par le système chauffant électrique s'effectuent comme pour ! . Selon la différence de température réglée entre le préparateur d'eau chaude sanitaire et le capteur solaire, la régulation électronique à dif-férentiel enclenche ou arrête la pompe du circuit solaire. Lorsque la pompe du circuit solaire est enclenchée, la pompe à chaleur n'assure aucune production d'eau chaude sanitaire.
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B Vitocal 160-A, type WWKS (pour l'utilisation sur air ambiant) D Evacuation des condensats E Capteurs solaires F Divicon solaire G Raccordement eau froide
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Principes (suite) E $
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B Vitocal 160-A, type WWKS (pour l'utilisation sur air évacué) C Elément d'admission d'air D Evacuation des condensats E Capteurs solaires F Divicon solaire G Raccordement eau froide 1.3 Emissions sonores Bruit
A Bruits solidiens B Bruits transmis par l'air
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Utilisation sur air évacué La production d'ECS par la pompe à chaleur et le mode de ventilation correspondent à ? , et l'appoint de chauffage de l'eau chaude sani-taire par le système chauffant électrique se déroule de manière simi-laire à ! . La production solaire d'eau chaude sanitaire est identique à § .
Bruits solidiens, bruits liquides Des vibrations mécaniques sont amorcées dans les solides, tels que les pièces des machines et du bâtiment, et dans les liquides, puis elles y sont transférées avant d'être émises en un autre point partiellement sous forme de bruits transmis par l'air. Bruits transmis par l'air Les sources sonores (permettant de faire vibrer les solides excités) produisent des vibrations mécaniques dans l'air qui se propagent de manière ondulatoire et qui sont perçues de manière différente par l'oreille humaine.
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Principes (suite) Puissance et pression acoustiques
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A A Source de bruits (pompe à chaleur) Lieu d'émission Grandeur de mesure : niveau de puissance acoustique L W B Lieu du rayonnement acoustique Lieu d'immission Grandeur de mesure : niveau de pression acoustique L P Niveau de puissance acoustique L W Niveau de pression acoustique L P Désigne les émissions sonores produites par la pompe à chaleur dans Le niveau de pression acoustique est une grandeur informant sur le toutes les directions. Il ne dépend pas des conditions ambiantes (réfle- volume sonore ressenti subjectivement par l'oreille humaine en un xions) et permet d'établir une comparaison avec les caractéristiques endroit donné. Le niveau de pression acoustique est considérable-des autres pompes à chaleur. ment influencé par la distance et les conditions ambiantes et il dépend de ce fait du lieu de la mesure. Le niveau de pression acoustique est la grandeur qui permet d'évaluer les immissions des installations individuelles. Propagation des bruits dans les bâtiments La propagation des bruits dans les bâtiments s'effectue, en règle générale, par la transmission des bruits de structure par le biais du sol, des murs et des plafonds. Dans la plupart des cas, les émissions sonores des soupiraux provoquent non seulement des perturbations dans l'environnement, mais également dans l'immeuble d'habitation. Ainsi, en présence de conditions secondaires défavorables, une immission sonore peut se produire dans la maison par le biais des fenêtres. Dans la maison, il y a également un risque de transmission des bruits d'air entre autres par la cage d'escalier et le plafond de la cave. Remarque La transmission des bruits émis par la Vitocal 160-A peut être nette-ment réduite en prenant une série de mesures efficaces (voir page 21).
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A Vitocal 160-A B Bruits solidiens C Bruits transmis par l'air
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Vitocal 160-A 2.1 Description du produit La Vitocal 160-A est une pompe à chaleur pour la production d'ECS qui comporte un préparateur d'eau chaude sanitaire intégré. Dans le cas de l'utilisation sur air ambiant, elle emploie pour ce faire l'énergie issue de l'air du local d'installation. Dans le cas de l'utilisation sur air évacué, l'air provenant des autres pièces est envoyé à l'appareil au moyen d'un système de conduites. Le ventilateur intégré permet d'ob-tenir un débit volumique de l'air de 250 m 3 /h maxi. De ce fait, la Vitocal 160-A est adaptée pour assurer une purge d'air contrôlée de plusieurs pièces d'une surface totale maxi. d'env. 200 m 2 . Utilisation La capacité du préparateur d'eau chaude sanitaire de la Vitocal 160-A étant de 285 litres, elle suffit de ce fait amplement à une famille composée de plusieurs personnes (jusqu'à 5). L'exploitation de l'énergie issue de l'air au sein du bâtiment est effec-tuée de manière très efficace et est de ce fait peu onéreuse. Avec une température de l'air de 15 °C, un débit volumique de l'air de 250 m 3 /h et une température ECS comprise entre 15 °C et 45 °C, la pompe à chaleur atteint un coefficient de performance (COP) de 3,54. Lorsque seule la pompe à chaleur fonctionne, la température ECS maxi. est de 55 C. L'appoint de chauffage assuré par le système ° chauffant électrique intégré permet d'obtenir une température maxi. de 65 °C. Modes de fonctionnement Grâce à ses divers modes de fonctionnement, la Vitocal 160-A est flexible en termes d'utilisation. Quel que soit le mode de fonctionnement, la production d'ECS a lieu dès que la température du préparateur d'eau chaude sanitaire passe en dessous du seuil d'enclenchement. En mode automatique, la régu-lation enclenche le ventilateur uniquement en cas de production d'ECS et elle règle la vitesse de rotation en fonction de la quantité d'énergie requise. Les points forts ■ Mise en service aisée grâce au précâblage et à la régulation préré-glée. ■ La Vitocal 160-A est adaptée à la production exclusive de l'eau chaude sanitaire requise lorsque la pompe à chaleur fonctionne à une température maxi. de 55 °C. Aucun autre générateur de chaleur n'est requis pour la production d'eau chaude sanitaire (mode mono-valent ou monoénergétique). ■ Associée à un système de conduites air évacué et à des éléments d'admission d'air, la Vitocal 160-A munie d'un couvercle pour utili-sation sur air extrait convient à la ventilation et à la purge d'air con-trôlées d'une surface habitable de 200 m 2 maxi. (pour un renouvel-lement d'air d'un coefficient d'env. 0,5). Etat de livraison Type WW, pour utilisation sur air ambiant ■ Pompe à chaleur à eau chaude sans utilisation de l'énergie solaire ■ Couvercle pour utilisation sur air ambiant ■ Préparateur d'eau chaude sanitaire intégré de 285 litres de capacité ■ Système chauffant électrique intégré, puissance de 1,5 kW Type WWK, pour utilisation sur air évacué ■ Pompe à chaleur à eau chaude sans utilisation de l'énergie solaire ■ Couvercle pour utilisation sur air ambiant ■ Couvercle supplémentaire pour utilisation sur air évacué avec rac-cords DN 160 pour l'air évacué et l'air extrait ■ Préparateur d'eau chaude sanitaire intégré de 285 litres de capacité ■ Système chauffant électrique intégré, puissance de 1,5 kW
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La conception solaire de la Vitocal 160-A munie d'un échangeur de chaleur solaire intégré permet en plus d'exploiter l'énergie solaire. Grâce aux raccords de tube pratiques et au précâblage électrique, la Vitocal 160-A est facile à installer, par ex. dans une cave, un local technique ou un cellier.
La marche permanente permet une purge d'air continue des pièces raccordées au moyen du système de conduites air évacué à une vitesse de ventilateur constante (allure 1). Dans le cas de l'utilisation sur air ambiant, il est possible de déshumidifier le local d'installation. Lors du fonctionnement avec horloge, la ventilation a lieu à une autre vitesse de ventilateur (allure 2) dans une plage réglable. Les vitesses de ces deux allures de ventilateur peuvent être réglées séparément par des paramètres. Si une valeur supérieure à celle de l'allure 1 est réglée pour l'allure 2 de la vitesse du ventilateur, le fonc-tionnement avec horloge peut être utilisé comme fonction réceptions. Afin de réduire la ventilation pour le fonctionnement avec horloge, par ex. comme réglage d'absence, une vitesse inférieure à celle de l'allure 1 est réglée pour l'allure 2 du ventilateur.
■ Conception solaire (type WWKS) avec échangeur de chaleur intégré et régulation solaire pour le raccordement de capteurs plats et de capteurs à tubes. ■ Avec système chauffant électrique intégré (1,5 kW) pour des tem-pératures ECS de 65 °C maxi. ■ La Vitocal 160-A est conforme aux règles techniques DVGW (Deut-schen Vereinigung des Gas- und Wasserfaches) et SSIGE (Schwei-zer Vereinigung des Gas- und Wasserfaches).
Type WWKS, pour utilisation sur air ambiant ■ Pompe à chaleur à eau chaude avec utilisation de l'énergie solaire ■ Couvercle pour utilisation sur air ambiant ■ Préparateur d'eau chaude sanitaire intégré de 285 litres de capacité et échangeur de chaleur solaire intégré (tube lisse) ■ Système chauffant électrique intégré, puissance de 1,5 kW ■ Régulation solaire, sonde de température des capteurs, sonde de température ECS Type WWKS, pour utilisation sur air évacué ■ Pompe à chaleur à eau chaude avec utilisation de l'énergie solaire ■ Couvercle pour utilisation sur air ambiant ■ Couvercle supplémentaire pour utilisation sur air évacué avec rac-cords DN 160 pour l'air évacué et l'air extrait
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Vitocal 160-A (suite)
■ Préparateur d'eau chaude sanitaire intégré de 285 litres de capacité et échangeur de chaleur solaire intégré (tube lisse) ■ Système chauffant électrique intégré, puissance de 1,5 kW ■ Régulation solaire, sonde de température des capteurs, sonde de température ECS
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Transformation pour utilisation sur air évacué Le couvercle pour l'utilisation sur air ambiant est monté à l'état de livraison y compris sur la Vitocal 160-A pour l'utilisation sur air évacué. La transformation pour l'utilisation sur air évacué se déroule sur le lieu de l'installation en remplaçant le couvercle pour l'utilisation sur air ambiant par le couvercle fourni pour l'utilisation sur air évacué. L'utili-sateur conserve le couvercle démonté. Ainsi, la transformation inverse pour l'utilisation sur air ambiant reste possible à tout moment.
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Vitocal 160-A (suite) 2.2 Caractéristiques techniques Données techniques Vitocal 160-A Performances de la pompe à chaleur pour une production d'ECS de 15 à 45 °C et une température de l'air de 15 °C Puissance calorifique Coefficient de performance ∊ (COP) Performances électriques Puissance électr. absorbée de la pompe à chaleur Puissance électr. absorbée du système chauffant électrique Récupération de chaleur Débit volumique de l'air maxi. Préparateur d'eau chaude sanitaire Capacité préparateur Pression de service maximale admissible Consommation d'entretien q E Déperditions calorifiques selon EnEV c Production d'ECS uniquement par la pompe à chaleur Température ECS maxi. Coefficient de performance N L *1*2 Quantité d'eau pouvant être soutirée *2 (température d'eau mélangée 45 °C, débit de soutirage 15 litres/mn) Production d'ECS par la pompe à chaleur et appoint de chauffage par le système chauffant électrique Température ECS maxi. Coefficient de performance N L *1*2 Quantité d'eau pouvant être soutirée *2 (température d'eau mélangée 45 °C, débit de soutirage 15 litres/mn) Echangeur de chaleur solaire Surface d'échangeur de chaleur Pression de service maximale admissible Température maximale admissible Surface maxi. de capteurs plats pouvant être raccordée Surface maxi. de capteurs à tubes pouvant être raccordée Système de conduites air évacué/air extrait (accessoires pour l'utilisation sur air évacué) Pertes de charge maximales admissibles Δp Total (pour un débit volumique de l'air de 250 m 3 /h) Paramètres électriques Tension nominale Protection par fusibles (interne) Circuit frigorifique Fluide frigorigène Quantité de fluide Conditions de fonctionnement Températures ambiantes admissibles Dimensions et poids Longueur totale ( 7 ) Largeur totale Hauteur totale (air ambiant) Hauteur totale (air évacué) Poids Raccords Eau froide, eau chaude Bouclage ECS Départ et retour solaires Evacuation des condensats ( 7 )
*1 En référence à la norme DIN 4708. *2 A une température ECS maxi. 10 VIESMANN
Type WWK Type WWKS kW 1,52 3,54 kW 0,43 kW 1,5 m 3 /h 250 l 285 bar 10 kWh/24 h 2,48 kWh/24 h 2,70 °C 55 1,1 l 260 °C 65 1,8 l 320 m 2 – 0,95 bar – 10 °C – 70 m 2 – 6 m 2 – 3 Pa 95 1/N/PE 230 V/50 Hz T 6,3 A H R 134 A kg 1,0 °C 2 à 35 mm 660 mm 700 mm 1846 mm 1838 kg 105 110 R ¾ R ¾ R – ¾ mm 19
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Vitocal 160-A (suite) Données techniques relatives aux bruits Niveau de puissance acoustique pour l'utilisation sur air évacué pour un débit volumique de l'air de 250 m 3 /h Niveau de puissance acoustique L W [dB (A)] à la fréquence moyenne d'octaves [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 dans le manchon d'évacuation d'air 60 72 74 74 71 69 63 dans le manchon d'air extrait 72 79 80 81 78 79 70 Niveau de puissance acoustique pour l'utilisation sur air ambiant pour un débit volumique de l'air de 250 m 3 /h Niveau de puissance acoustique L W [dB (A)] à la fréquence moyenne d'octaves [Hz] 63 125 250 500 1000 2000 4000 dans le local d'installation 40 45 53 52 52 55 44 Courbe du débit volumique de l'air 250
200
150
100
50 0
0 50 100 150 200 Débit volumique en m³/h
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250 300
8000 50 60 8000 37
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