Un conduit de tôle joue un rôle essentiel dans les systèmes HVAC.
Par conséquent, la fabrication de conduits de tôle est cruciale dans les systèmes HVAC pour un flux d’air et une circulation efficaces.
Le guide d’aujourd’hui vous présente les aspects fondamentaux du processus de fabrication de conduits en tôle – de la conception de conduits en tôle, au choix des matériaux en passant par diverses procédures de fabrication.
Donc, si vous voulez devenir un expert dans la fabrication de systèmes de conduits en tôle, lisez ce guide.
Étape 1 : Conception des conduits en tôle pour la fabrication
Un système de conduits en tôle ou un réseau de conduits est un assemblage de nombreuses pièces et composants. Par conséquent, le processus de conception peut varier légèrement en fonction des exigences d’application.
Ainsi, lorsque vous assemblez tous les accessoires HVAC, vous obtenez un système complet comme celui-ci :
Mais, avant d’explorer le processus de conception des conduits, faisons un bref rappel :
Qu’est-ce qu’un conduit en HVAC ?
C’est un tube, un tuyau ou un canal dans le système HVAC pour un flux d’air libre.
Par conséquent, lorsque vous reliez ces canaux ou tubes en utilisant divers accessoires, vous avez un système de conduits.
Généralement, les systèmes de conduits HVAC sont disponibles sous forme de :
- Conduits flexibles – ce sont des conduits HVAC flexibles. Ils conviennent aux endroits nécessitant des courbures. De plus, ils sont fabriqués à partir de fil flexible ou enroulés et recouverts d’un matériau flexible.
- Conduits rigides – comme leur nom l’indique, ces conduits ne se plient pas. Ils sont disponibles en formes rectangulaires ou cylindriques.
Pour l’étendue de ce guide, nous nous concentrons uniquement sur les conduits en tôle.
Conduit en tôle rond
Conduit en tôle rectangulaire
Conduit en tôle spiralé
En plus de ceux-ci, nous avons également des systèmes de conduits de forme ovale. Idéalement, ce sont les conceptions de conduits HVAC les plus courantes que vous pouvez envisager.
Considérations de conception des conduits en tôle
La conception est une étape cruciale dans la fabrication des conduits en tôle. Elle détermine le coût, l’efficacité et la praticité du système final de conduits HVAC.
Il y a certains aspects que vous devez prendre en compte lors du processus de conception tels que :
1. Déterminer les caractéristiques du flux d’air
Lorsque vous dimensionnez le système de conduits, il est essentiel d’évaluer :
- La quantité d’air qui circulera dans le conduit HVAC, généralement en pieds cubes/minute
- La taille du conduit dont les mesures sont en pieds carrés
- Le débit d’air requis dans le système de conduits HVAC peut être déterminé en pieds par minute
Eh bien, il y a d’autres caractéristiques du flux d’air que vous devriez analyser telles que ;
- Pression – comprenant à la fois la pression relative et absolue
- Densité de l’air
- Analyser les principes du flux d’air
De plus, vous devriez également connaître la pression dans le système de conduits. Ici, vous pouvez évaluer :
- Pression statique
- Pression totale
- Pression de vitesse
Après avoir déterminé tous ces paramètres, il sera plus facile de concevoir un système de conduits en tôle spécifique pour vos applications.
2. Composants des conduits
Il y a de nombreux composants qui constituent le système de conduits.
Même lorsque vous concevez le conduit, vous devez réfléchir à la manière de l’intégrer avec d’autres accessoires HVAC tels que :
- Bottes de conduits
- Adaptateurs de conduits
- Angles de conduits
- Capuchons de conduits
- Étriers de conduits
- Colliers de conduits
- Coin de conduits
- Raccords de conduits
- Coudes de conduits
- Réducteurs de conduits ou augmentateurs de conduits
- Pylônes de conduits
- Regards de conduits
- Croisements de conduits
- Retour d’air de conduit
- Cadre de retour d’air de conduit
- Transitions de conduits
Selon la conception du conduit HVAC, il peut comporter plus de composants.
Idéalement, ces composants détermineront également la conception du conduit. Rappelez-vous qu’ils doivent se joindre de manière transparente pour un flux d’air optimal.
De plus, ils peuvent influencer les caractéristiques du flux d’air. Bien sûr, tout cela détermine la dimension des conduits à long terme.
3. Classification des conduits
Les critères de classification constituent un aspect fondamental dans la conception des conduits. En gros, vous pouvez classer les conduits en fonction de :
- La vitesse où vous pouvez avoir des vitesses élevées, moyennes ou élevées
- Les classifications de pression – là encore, vous pouvez avoir une pression faible, moyenne et élevée
4. Formes des conduits HVAC
Formes des conduits
En ce qui concerne la fabrication de conduits en tôle, vous aurez :
Conception de conduit rond
C’est un système de conduits efficace en raison de sa faible résistance au flux d’air.
Lorsque vous comparez des conduits de même capacité, les conduits ronds nécessitent moins de tôle pour la fabrication. Bien sûr, ce n’est pas le cas avec les conduits rectangulaires et carrés.
Par conséquent, en ce qui concerne le coût de fabrication, le système de conduits ronds sera abordable.
Généralement, les conduits ronds sont connus pour :
- Moins de chutes de pression
- Caractérisé par un meilleur flux d’air
- Accumulation de saletés réduite réduisant ainsi la croissance bactérienne
- Performance acoustique supérieure
- Peut nécessiter moins d’isolation
- Ils viennent en longueur plus grande
N’oubliez pas, vous pouvez fabriquer des conduits ronds en utilisant de la tôle simple ou avec des joints en spirale.
Les joints en spirale rendent le conduit rond plus rigide. De plus, en ajoutant des joints en spirale, vous pouvez utiliser de la tôle avec des calibres plus légers.
Enfin, les fuites dans les conduits en spirale sont moins importantes. En ce qui concerne la scellage des fuites, le processus est plus facile dans les systèmes de conduits ronds que dans les conduits carrés ou rectangulaires.
Conception de conduit rectangulaire
En ce qui concerne l’installation dans la plupart des bâtiments, ces conceptions de conduits sont faciles à installer.
Vous pouvez personnaliser facilement les conduits rectangulaires en ajustant le rapport largeur-hauteur en cas de contraintes d’espace.
Normalement, nous désignons le rapport largeur-hauteur comme le rapport d’aspect en HVAC. Par conséquent, même lorsque vous concevez le conduit rectangulaire, le rapport d’aspect ne doit pas dépasser 4.
Les conduits avec des rapports d’aspect supérieurs à 4 sont :
- Peu efficaces car vous utiliserez plus de matériau
- Sujets à des pertes de pression élevées
Dans la plupart des cas, un rapport d’aspect de 2 ou 3 vous conviendra.
Même lorsque vous choisissez ces conduits, il est important de prêter attention aux éléments critiques suivants :
- Jointures difficiles à sceller
- Chute de pression élevée
- Coût élevé en termes de matériau lorsque vous comparez les conduits rectangulaires aux conduits ronds
- Si la conception n’est pas correcte, vous pouvez avoir un rapport d’aspect élevé
Conception de conduit ovale
En cas d’espace limité, vous pouvez manipuler la hauteur du conduit rond. Avec cette conception, vous profiterez toujours des avantages du système de conduit HVAC rond
Cependant, vous pouvez rencontrer les défis suivants :
- Les accessoires de conduit de climatisation HVAC sont difficiles à trouver et à fabriquer
- La manipulation de grandes tailles peut être un défi
- De manière intéressante, ces conduits peuvent devenir plus circulaires lorsque vous les soumettez à une pression extrêmement élevée
- Lorsque vous avez un grand rapport d’aspect, joindre les conduits ovales peut être difficile.
Parfois, vous voudrez peut-être remplacer les conduits rectangulaires par des conduits ronds et vice-versa.
Dans de telles situations, votre conception doit prendre en compte le diamètre équivalent.
Avec la fabrication de conduits de climatisation HVAC, le diamètre équivalent est le diamètre d’un système de conduit circulaire capable de fournir une perte de pression dans les conduits rectangulaires. Bien sûr, cela doit être dans les mêmes caractéristiques de flux d’air.
1. Dimensionnement du conduit pour le HVAC
De manière générale, vous pouvez utiliser ces méthodes pour dimensionner les conduits pour le système de climatisation HVAC :
- Méthode de friction égale
- Méthode de réduction de vitesse
- Méthode de récupération statique
Comme vous pouvez le constater, la conception de conduits en tôle implique de nombreuses considérations et calculs. Pour cette raison, nous n’avons peut-être pas abordé tout cela en détail ici.
Cependant, voici quelques ressources utiles pour vous :
- Comment dimensionner et concevoir des conduits – par CED Engineering
- Informations sur la conception de conduits – par David Jones
- Comment dimensionner un système de conduits – par Super Cool
- Dimensionnement des conduits – par Energy Vanguard
- Stratégie avancée dans la conception de conduits d’air – par Arlan Burdick
- Calculateur de dimensionnement des conduits HVAC – par Pick HVAC
- Dimensionnement et calcul des conduits – par The Engineering Mindset
Étape 2 : Choix du matériau du conduit en tôle
Bien que l’aluminium et l’acier galvanisé restent des matériaux clés dans la fabrication de conduits en tôle, les fabricants adoptent d’autres métaux pour des applications spécialisées.
N’oubliez pas, il existe certains environnements tels que les environnements très acides ou corrosifs. Ceux-ci nécessitent des matériaux hautement résistants à la corrosion.
Regardons quelques matériaux que vous pouvez envisager pour la fabrication de vos conduits de climatisation en tôle :
Acier galvanisé
Les conduits en acier galvanisé sont courants dans la plupart des applications industrielles et domestiques.
Vous pouvez considérer soit :
- ASTM A653 ou
- Revêtement C90
Les conduits en acier galvanisé sont résistants à la corrosion. Ils peuvent également résister à des températures plus élevées.
Vous pouvez en savoir plus sur les Processus de fabrication de tôles d’acier galvanisé.
Aluminium
Les conduits en aluminium conviennent aux salles propres. Les alliages les plus courants pour la fabrication de conduits en aluminium sont :
- ASTM B209
- Série 1100
- Série 3003
- Série 5052
De plus, vous pouvez utiliser des conduits en aluminium pour l’air chargé d’humidité. Ils sont également parfaits pour les systèmes d’échappement ou les systèmes de conduits de climatisation ornementaux.
Les conduits en aluminium sont bons pour leur résistance élevée et leur légèreté. Vous pouvez renforcer l’aluminium et le plier plusieurs fois.
De plus, vous pouvez installer des conduits en aluminium sans nécessiter beaucoup de support structurel.
Vous pouvez en savoir plus sur le Processus de fabrication de tôles d’aluminium.
Acier inoxydable
Les systèmes de conduits en acier inoxydable sont également populaires dans les systèmes de climatisation modernes. Ils conviennent parfaitement à l’air à haute teneur en humidité, aux fumées d’échappement de la cuisine, etc.
Pour les conduits en acier inoxydable, vous pouvez envisager ces grades :
- ASTM A167
- Classe 302/304
Parfois, vous pouvez appliquer certaines finitions de surface telles que No. 2B si vous fabriquez un conduit dissimulé. Sinon, la finition de surface No. 4 est populaire pour les conduits en acier inoxydable qui sont exposés.
La propriété de résistance supérieure à la corrosion rend les conduits en acier inoxydable adaptés à la plupart des environnements difficiles.
Vous pouvez en savoir plus sur la Fabrication de tôles d’acier inoxydable.
Cuivre
Les systèmes de conduits en cuivre sont populaires dans les applications spécialisées. Bien sûr, ils peuvent aussi être décoratifs.
Les conduits en cuivre sont courants pour les systèmes d’échappement dans certaines industries chimiques.
Le cuivre est populaire pour sa ductilité, sa conductivité thermique, sa conductivité électrique et ses propriétés antimicrobiennes.
Voici plus d’informations sur la Fabrication de tôles de cuivre.
Acier au carbone
Les conduits en acier au carbone sont un choix parfait pour les applications à haute température. Cependant, ils peuvent nécessiter un revêtement spécial pour des applications industrielles.
Vous pouvez en savoir plus sur la Fabrication de tôles d’acier.
Selon vos besoins en conduits métalliques, vous pouvez utiliser n’importe quelle autre tôle. Cependant, vous devez évaluer les coûts de fabrication et de maintenance.
Étape 3 : Techniques de fabrication de conduits en tôle
Lorsqu’il s’agit de fabriquer des conduits métalliques, le processus peut varier légèrement en fonction du type et des configurations.
Idéalement, tous les processus restent les mêmes, sauf en ce qui concerne la mise en forme des conduits métalliques.
Voyons comment les conduits métalliques sont fabriqués :
Fabrication de conduits en tôle ronde
La fabrication des conduits en tôle peut varier légèrement en fonction de la configuration.
Par exemple :
Fabrication de conduits en tôle spiralée
Le processus implique :
- Choisir le matériau du conduit en tôle : il peut s’agir d’aluminium, d’acier inoxydable ou d’acier galvanisé
- Couper la tôle pour fabriquer des bandes – les dimensions des bandes métalliques dépendront de la conception du conduit
- Alimenter la bande métallique dans la machine à fabriquer des conduits en spirale.
- Généralement, les machines à fabriquer des conduits en spirale ont des capacités de soudage interne et externe. Cependant, la conception de la machine peut varier.
- En alimentant la bande métallique dans la machine, elle s’enroule et se soude en même temps. Généralement, c’est un processus continu produisant des conduits spiralés.
Processus de fabrication des conduits en spirale
Fabrication de conduits métalliques ronds sans joint à verrouillage en spirale
Encore une fois, la fabrication des conduits ronds est simple :
- Choisir le matériau du conduit, qui peut être de l’acier inoxydable, de l’aluminium ou de l’acier galvanisé
- Couper la tôle à l’aide d’une découpe laser, d’une découpe au plasma ou de toute autre technique adaptée aux dimensions recommandées
- Former la tôle en une forme circulaire – la tôle doit former un cercle complet, laissant une petite section pour le soudage
- Souder les deux sections – vous formerez un conduit complet et continu, qui sera le conduit rond ou circulaire. Sinon, vous pouvez utiliser un joint pour assembler les sections de conduits en tôle.
Étroitement liée à ces deux techniques est le processus de fabrication des conduits ovales. Le processus est similaire aux deux ci-dessus.
Idéalement, un conduit oval est un conduit rond ou circulaire qui a été “étiré”. Par conséquent, vous commencerez par fabriquer un conduit rond. Ensuite, utilisez une machine spéciale pour fabriquer les conduits ovales.
Fabrication des conduits en tôle rectangulaire et des conduits en tôle carrée
La différence entre les conduits en tôle rectangulaire et les conduits en tôle carrée réside dans les dimensions. Cependant, le processus de fabrication des conduits reste le même.
Généralement, le processus de fabrication implique :
- Choisir le matériau de conduit métallique approprié – vous pouvez choisir de l’acier galvanisé, de l’aluminium, du cuivre ou de l’acier inoxydable
- Couper la tôle selon les dimensions de la conception (étape 3). Dans la plupart des cas, pour former un conduit rectangulaire ou un conduit carré, vous formerez deux tôles. Ensuite, vous les assemblerez pour former un système complet. Vous pouvez utiliser une découpe au plasma, une découpe au laser ou tout autre outil de découpe de tôle approprié.
- Cela implique de former les deux tôles en formes de “L”. Les bords doivent se chevaucher pour permettre l’assemblage.
- Assembler les deux pièces ensemble par rivetage ou soudage. Vous pouvez utiliser un mécanisme approprié tel que faire glisser la section repliée et la fixer avec des vis ou des fixations. Peu importe la méthode que vous choisissez, l’assemblage doit être sûr.
Voici quelques mécanismes d’assemblage courants :
Assemblage de conduits en tôle
Remarque : Le processus de fabrication de conduits en tôle peut varier en fonction de la machine et des exigences de conception. Pour toute demande sur une fabrication sur mesure de conduits en tôle, vous pouvez contacter l’équipe technique de KDM.
Après la fabrication réussie des conduits en tôle, vous pouvez appliquer une finition de surface appropriée. En général, cela dépendra de l’endroit où vous avez l’intention d’utiliser les conduits en tôle.
Quelques options disponibles incluent :
- Peinture
- Polissage
- Revêtement en poudre
- Sablage ou toute autre finition de surface personnalisée.
Voici des guides détaillés sur :
Enfin, vous devez soumettre les conduits en tôle à divers tests de qualité. Certains contrôles de qualité comprennent :
- Finition de surface uniforme
- Dimensions cohérentes
- Qualité des joints soudés
- Vérification de la rugosité de surface
- Vérification de la possibilité de fuites
- Où cela est possible, ils doivent respecter les normes locales de qualité et de sécurité
Conclusion
En bref, la fabrication de conduits en tôle nécessite de choisir une conception, d’avoir les bonnes dimensions, de sélectionner un matériau et d’adopter le bon processus de fabrication.
Avec la bonne machine et l’expertise, cela peut être un processus simple.
Chez KDM, nous fabriquons des systèmes de conduits de climatisation et des accessoires – parlez à notre équipe maintenant.