Une ventilation équilibrée pour une maison fraîche
Une maison saine et confortable nécessite une bonne ventilation tout au long de l’année.
La ventilation équilibrée est un moyen efficace et économe en énergie pour y parvenir. Ce système de récupération de chaleur compense l’air entrant par un volume égal d’air sortant, ce qui maintient le climat intérieur à un niveau confortable.
La plupart des gens ne sont pas conscients des avantages qu’offre une ventilation équilibrée. En se basant sur des mesures réelles, Bart Cremers, conseiller expert en ventilation chez Zehnder, montre comment une ventilation équilibrée peut combattre le problème croissant de la surchauffe dans les maisons modernes.
« Nous avons l’habitude de dire qu’une année a quatre saisons. Toutefois, lorsque nous parlons de climatisation dans les bâtiments, nous distinguons trois saisons : la saison de chauffage, la saison de rafraîchissement et la saison intermédiaire. »
« Selon les saisons, la ventilation est équilibrée de manière différente. Le système de ventilation commute automatiquement entre la récupération de chaleur, la récupération de froid et le rafraîchissement passif. Cette commutation se fait en fonction de la température ambiante souhaitée et de la température extérieure. »
Un système VRC réutilise la chaleur ou le froid déjà présents dans la maison grâce à l’unité de récupération de chaleur.
Pendant la saison de chauffage, la chaleur de l’air extrait est utilisée pour réchauffer l’air frais extérieur avant qu’il ne pénètre dans l’espace de vie, de sorte que l’air entrant est à une température très similaire à celle de l’intérieur. Ainsi, moins d’énergie est nécessaire pour atteindre la température ambiante souhaitée et des courants d’air sont moins susceptibles de se produire.
Une ventilation équilibrée permet de garder les maisons chaudes en hiver, mais elle est également bénéfique en été. « Lorsqu’il fait plus chaud à l’extérieur qu’à l’intérieur pendant la saison de rafraîchissement, le système fonctionne en sens inverse et le froid est récupéré. La chaleur reste à l’extérieur tandis que l’air neuf est refroidi en utilisant la fraîcheur relative de l’air extrait. »
Disons que c’est une fraîche soirée d’été et que vous voulez profiter de la baisse de température. Est-ce possible avec une ventilation équilibrée ?
Oui, en utilisant un composant connu sous le nom de by-pass. Lorsque le by-pass est automatiquement activé, l’air intérieur n’entre pas en contact avec l’air extérieur dans le récupérateur de chaleur, il n’y a donc pas d’échange de chaleur. Au lieu de cela, l’air intérieur chaud est extrait tandis que l’air extérieur frais pénètre dans l’espace de vie. Ainsi, l’air frais naturellement disponible est utilisé de manière optimale, sans pour autant consommer plus d’énergie pour un rafraîchissement supplémentaire. C’est ce que l’on appelle le rafraîchissement passif.
« Le recours à un by-pass pour rafraîchir l’air n’est pas nouveau, mais la technologie a évolué au fil des ans. Dans le passé, le by-pass n’avait que deux positions : ouvert ou fermé. Il devait souvent être activé manuellement et restait activé tout au long de l’été. Les jours et les nuits d’été chauds, cela s’avérait contre-productif. »
« Les systèmes modernes sont mieux conçus et n’activent le by-pass que lorsque celui-ci contribue à une température ambiante confortable. Ces systèmes sont équipés d’un by-pass modulant qui s’ajuste automatiquement, de sorte qu’il peut également être partiellement actif en fonction des circonstances. »
La surchauffe est un problème croissant, en particulier dans les maisons modernes et bien isolées.
« Supposons que vous ayez une maison moderne, bien isolée, avec de grandes fenêtres orientées vers le sud, et que ce soit une journée de printemps ensoleillée. La température extérieure n’est que de 7 degrés, mais les rayons du soleil traversent les fenêtres tout l’après-midi. Ainsi, même si la température extérieure est basse, la température à l’intérieur de la maison peut facilement atteindre 25 degrés. Et une fois que la chaleur est entrée, il est difficile de la faire ressortir. »
Un by-pass résout-il le problème de la surchauffe ? « Un by-pass classique ouvert ou fermé ne résout pas le problème. Lorsque vous activez ce type de by-pass, la différence de température devient trop importante. Du condensat se forme sur les conduits d’alimentation, ce qui entraîne des problèmes d’humidité et des courants d’air frais. »
« Un by-pass intelligent et modulant lutte contre la surchauffe en s’activant partiellement, ce qui permet de maintenir l’échange de chaleur à un certain niveau. Cela permet de faire entrer de l’air frais dans la maison et d’éviter la condensation et les courants d’air. »
M. Cremers a analysé différentes situations dans lesquelles un by-pass intelligent et modulant contribue à un climat intérieur confortable. Il a conclu qu’une contribution est apportée lorsque :
il fait plus froid à l’extérieur qu’à l’intérieur ;
il fait plus chaud à l’intérieur qu’il ne devrait ;
ce n’est pas la saison de chauffage (ce qui empêche le fonctionnement du by-pass pendant que l’on chauffe activement).
Les mesures en conditions réelles montrent que le by-pass est activé relativement souvent. Dans la maison étudiée, le by-pass était activé plus de la moitié du temps au cours d’une année (voir figure 1).
La commutation entre la récupération de chaleur, la récupération de froid et le rafraîchissement passif se fait automatiquement en fonction des conditions. Cela est illustré dans la figure 2, où toutes les moyennes horaires d’une année (température de l’air pulsé et de l’air intérieur) ont été représentées.
Lorsque le by-pass était activé, la température de l’air pulsé était proche de la température extérieure. Lorsque la récupération de chaleur ou de froid était utilisée, la température de l’air pulsé était proche de la température intérieure.
Les mêmes mesures en conditions réelles montrent comment la récupération du froid fonctionne et quand le by-pass modulant entre en jeu.
La figure 3 montre que même au cours d’un été chaud, lorsque la température extérieure approche les 40 degrés (ligne verte), l’air pulsé (ligne rouge) reste aux alentours de 30 degrés grâce à la récupération de froid.
« C’est encore assez chaud, mais déjà beaucoup plus frais que si l’air neuf provenait directement de l’extérieur, par exemple par les fenêtres ou les grilles. »
Les mesures montrent que le by-pass s’active lorsqu’il fait plus frais à l’extérieur, évitant ainsi la surchauffe. On constate que les matins du 7 au 9 août, l’air pulsé était presque à la même température que l’air extérieur. Les mesures de l’air extrait (ligne jaune) montrent que la température dans la maison a continué à baisser jusqu’à environ 26 degrés.
« Nous voulons tous une maison durable, aussi je prévois que le secteur de l’installation s’orientera de plus en plus vers des solutions complètes pour le climat intérieur. »
« En utilisant un seul système pour la ventilation, le rafraîchissement et le chauffage, nous obtenons un équilibre optimal entre la santé, le confort de vie et l’efficacité énergétique. »
La ventilation équilibrée est le moyen le plus simple de maintenir une maison bien ventilée et de garantir une température constante tout au long de l’année.
Alors que les anciens systèmes présentent l’inconvénient de posséder un by-pass restrictif, les systèmes de ventilation modernes sont plus souples et plus accommodants. Les propriétaires peuvent donc choisir entre l’air ambiant et l’air frais et prendre des mesures pour réduire le risque de surchauffe.