Ventilation

 

Une ventilation double flux avec récupérateur de

chaleur

 

La ventilation représente une part très importante de la consommation énergétique de notre bâtiment. L'installation initiale est une ventilation simple flux avec un rendement de  2 vol/h. Cela signifie que l'entrée d'air dans le bâtiment ce fait naturellement et que l'aspiration est réalisée par des ventilateur motorisés, permettant le renouvellement de deux fois le volume de la pièce en une heure. L'installation consomme au total 1 046 MWh/an.

Le meilleur moyen d'améliorer ce poste est la mise en place d'un système de ventilation double flux avec récupérateur de chaleur. Le double flux signifie donc que l'entrée et la sortie d'air de la pièce sont motorisés. Cela permet d'y associé un récupérateur de chaleur, qui permet un échange thermique entre le flux d'air entrant et le flux d'air vicié (sortant).

En hivers par exemple l'air entrant va être froid comparé à l'air vicié qui lui est à température intérieur (24°C), ainsi grâce au récupérateur de chaleur, l'air sortant va pouvoir réchauffer l'air entrant et ainsi diminuer la quantité d'énergie nécessaire au réchauffement de l'air entrant. A l'inverse, en été, si l'air entrant est supérieur à 24°C elle pourra être refroidi par l'air sortant et diminuer la consommation liée à la climatisation.

Figure 1 : Principe du récupérateur de chaleur (Eau Glycolée)

(Source: http://www.energieplus-lesite.be/energieplus/page_10866.htm)

Il existe différent type de récupérateur de chaleur : caloduc, à plaques, rotatif et à eau glycolée.  Ils sont plus ou moins adapté à certaines situation. Pour certains types de récupérateurs chaleur (à plaques et rotatif), il existe des échanges entre l'air sortant et l'air entrant, pouvant provoquer ainsi une contamination de l' air entrant par l'air vicié. Dans notre cas, nous sommes dans un bâtiment de soin aux personnes, il est donc primordial d'opter pour un récupérateur qui ne présente aucun risque de contamination.

Nous avons donc réalisé deux études de rentabilité, une avec un récupérateur de type caloduc, l'autre avec un récupérateur de type eau glycolée. Voici les résultats obtenus:

Figure 3 : Résultat de la simulation de rentabilité des récupérateur de chaleur

(Source : Energie +, http://www.energieplus-lesite.be/energieplus/page_15873.htm)

Nous décidons donc d'opter pour un récupérateur de type caloduc qui, avec un rendement plus élevé pour notre bâtiment permet de réaliser des économies à l'année plus importante. L'investissement de départ bien que nettement supérieur à l'autre type est tout a fait envisageable puisque le temps de retour n'est que de 4 ans. De plus, l'entretien de ce type de récupérateur est moins contraignant puisque il ne dispose pas de fluide caloporteur à contrôler.

 

Nous pouvons aussi adapter à notre nouveau système, un puit canadien (ou puit provençal). Ce système permet d'utiliser la chaleur du sol pour chauffer l'air et ainsi minimiser encore plus la chauffe de l'air entrant. La Figure 3 schématise le principe:

Figure 3: Principe du puit canadien en fonctionnement été

(Source simulation: http://ecoportail.net/qeb/puits_canadien.php)

En effet, le puit canadien permet de réchauffer l'air entrante en hivers et de la refroidir en été. Cela s'explique par le fait que la température du sol est plus fraîche que celle de l'air en été et plus chaude en hivers.

Un ventilateur va alors aspirer de l'air extérieur par une bouche (Figure 4) filtrer cette air et l'envoyer dans un tuyau sous terre (environ 2 m de profondeur) pour enfin la faire circuler dans le système de ventilation du bâtiment.

Figure 4 : Bouche d'entrée d'air d'un puit canadien

(Source: http://www.energieplus-lesite.be/energieplus/page_10862.htm)

Pour la conception de ce système, plusieurs tuyau peuvent être employé (PVC, polyéthylène, polypropylène, etc.). Dans notre cas, toujours par souci de contamination, nous opterons plus pour un tuyau en terre cuite (diamètre de 150 à 300 mm). En effet, la conductivité de la terre cuite est plus importante que les autres matériaux et offres donc un meilleur rendement. Par ailleurs, ces tuyaux sont plus solides et peuvent ainsi être enfoui plus en profondeur (3 m) et donc apporter de meilleur résultats. De plus, les condensats sont quasi inexistants dans ce type de tuyau, évitant ainsi la contamination de l'air par des bactéries pathogènes et/ou moisissures. La terre cuite empêche aussi l'infiltration de radon au travers de la canalisation. Le radon, cancérigène, peut poser de gros problème dans certaines régions de France (cf. carte de l'IRSN) dans la contamination de l'air notamment par les puits canadiens. (Source: Ekopédia/Puits-canadien)

Nous n'avons pas trouver de moyens pour faire une simulation à l'échelle de notre bâtiment. En revanche grâce aux fabricants et utilisateurs nous avons pu estimer le coût et la rentabilité (économie de 25% d'énergie en moyenne) d'une telle installation. En voici les résultats:

Figure 5 : Rentabilité du puit canadien

 


Plan du menu "Réduction de la consommation énergétique"

Ventilation        Isolation façade       Isolation toiture/plancher        Eau chaude sanitaire        Éclairage         Chaudière       Bilan


Retour au menu "Projet"                                                  Réduction de la consommation énergétique