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Faculté des Sciences appliquées
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Mémoire

Master's thesis and Internship : Framework for Evaluating the Design Requirements of ATEX-Certified Psychrometric Chambers

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Van de Velde, Olivier ULiège
Promoteur(s) : Lemort, Vincent ULiège ; Gendebien, Samuel ULiège
Date de soutenance : 29-jui-2026/30-jui-2026 • URL permanente : http://hdl.handle.net/2268.2/26144
Détails
Titre : Master's thesis and Internship : Framework for Evaluating the Design Requirements of ATEX-Certified Psychrometric Chambers
Auteur : Van de Velde, Olivier ULiège
Date de soutenance  : 29-jui-2026/30-jui-2026
Promoteur(s) : Lemort, Vincent ULiège
Gendebien, Samuel ULiège
Membre(s) du jury : Dewallef, Pierre ULiège
kalin, Ismail 
Langue : Anglais
Nombre de pages : 46
Mots-clés : [en] psychrometric
[en] chamber
[en] ATEX
Discipline(s) : Ingénierie, informatique & technologie > Energie
Commentaire : Link to the web application found in the extra url field.
URL complémentaire : https://psychrometric-simulator.streamlit.app/
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Diplôme : Master : ingénieur civil en génie de l'énergie à finalité spécialisée en Energy Conversion
Faculté : Mémoires de la Faculté des Sciences appliquées

Résumé

[en] Driven by increasingly stringent environmental and safety regulations, as well as emerging restrictions on per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS), the HVAC/R industry is rapidly transitioning toward natural refrigerants like highly flammable propane (R290). The use of such fluids in HVAC/R applications requires special testing facilities to safely evaluate their thermal performance.

This thesis addresses these risks by implementing a zone-avoidance engineering strategy. By combining safety ventilation that ensures sufficient dilution, with automated fail-safe shutdown sequences, potential refrigerant leaks are properly managed. This guarantees both personnel and installation safety. This approach enables the establishment of a Zone of Negligible Extent (Zone 2 NE), thereby eliminating the need for explosion-proof instrumentation within the experimental volume.

To operationalize this framework, a comprehensive engineering design tool was developed as a Python-based Streamlit web application. The application integrates a three-tier computational engine comprising a transient 1D thermal RC network wall model for multi-layer heat transfer, a dynamic energy balance module to evaluate real-time HVAC thermal load compensation, and a tree-based decision solver to map EN 378 compliance pathways and compute mandatory volumetric safety ventilation flow rates.

Finally, a techno-economic analysis was performed on a baseline twin-chamber configuration (32.19 m³ individual volume, 30 kW dynamic thermal load compensation). A budget offer from Aralab indicates a capital investment of €600,000 without accounting for installation costs, whereas a bottom-up cost estimation for a self-assembled alternative ranges from €58,587 to €100,453. While the in-house solution offers significant cost savings, it shifts a substantial engineering workload, safety validation and full legal liability onto the university.


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Taille: 9.45 MB
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Annexe(s)

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Taille: 153.39 kB
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Auteur

  • Van de Velde, Olivier ULiège Université de Liège > Mast. ing. civ. gén. énerg. fin. spéc. Energ. conv.

Promoteur(s)

Membre(s) du jury

  • Dewallef, Pierre ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'aérospatiale et mécanique > Systèmes de conversion d'énergie pour un dévelop.durable
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • kalin, Ismail








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