Économiser l'énergie grâce à un contrôle intelligent de la ventilation

Au fil des ans, les unités de ventilation sont devenues plus compactes, plus silencieuses et moins gourmandes en énergie. Aujourd'hui, les principales innovations se situent essentiellement dans le domaine du contrôle. La ventilation zonale et la ventilation à la demande sont la clé pour réduire davantage la consommation d'énergie dans les bâtiments. Ce contrôle à la demande est de plus en plus précis car le taux de ventilation peut être réglé de manière optimale sur base du CO₂, des COV et de l'humidité.

VENTILATION NATURELLE AVEC un système C

Extraction centrale ou zonale

Avec un système C, l'air frais entre naturellement dans les pièces sèches par les aérateurs de fenêtres et l'air sale est extrait mécaniquement par des canaux de ventilation des pièces humides (cuisine, salle de bains, toilettes, remise...) - et également des pièces sèches (chambres, bureaux...) dans les nouveaux bâtiments. L'unité de ventilation d'un système C est équipée d'un ventilateur extracteur central avec moteur. La box est équipée d'un canal d'évacuation et de x canaux d'alimentation. Normalement, chaque zone humide a son propre canal d'alimentation. Un système C avec extraction centrale ventile toutes les pièces en continu, quel que soit l'endroit où l'air contaminé est détecté.

Les systèmes C contrôlés à la demande ventilent à un niveau de ventilation minimum et n'augmentent le niveau de ventilation que si de l'air contaminé est détecté. En appliquant le contrôle à la demande avec un module de réglage/clapet par pièce, la qualité de l'air est contrôlée par pièce. Ce module de réglage/clapet est situé dans l'unité de ventilation à la hauteur du raccordement au canal d'aspiration. Les débits d'évacuation de tous les clapets sont réglés par le fabricant en standard en fonction des exigences applicables par pièce (espace sanitaire, toilettes...), mais peuvent également être réglés manuellement par l'installateur.

le système C est compact

Les principaux avantages d'un système C sont que l'unité de ventilation est peu encombrante (compacte), qu'elle consomme moins d'énergie électrique (il n'y a qu'un seul moteur et un seul ventilateur) et qu'elle nécessite peu d'entretien (il n'y a pas de filtres). Au lieu des grilles de ventilation standard, qui peuvent toujours être laissées ouvertes, les alternatives suivantes peuvent offrir une solution en cas de rue animée ou de perte de chaleur indésirable en hiver:

• grilles d'aération insonorisantes: des grilles d'aération acoustiques, convenant aux projets à faible et à fort bruit;
• grilles de ventilation électroniques: des grilles à commande électronique qui s'ouvrent ou se ferment automatiquement en fonction des besoins de ventilation.

VENTILATION ÉQUILIBRÉE AVEC le système D

pulsion et extraction centrales

Avec le système de ventilation D, l'apport d'air frais et l'extraction de l'air contaminé se font mécaniquement. Le système de conduits d'air permet d'insuffler dans la maison autant d'air extérieur frais et filtré que d'air pollué extrait de la maison. Contrairement au système C, il n'y a pas de connexion par zone prévue sur l'unité, mais un conduit pour l'extraction et un conduit pour la pulsion. Avec le système de ventilation D, il n'y a pas de vannes de contrôle dans l'unité proprement dite. Cependant, on peut éventuellement installer une vanne 2 zones pour diviser la maison en une zone de vie/jour et une zone de sommeil/nuit. 

Deux ventilateurs, chacun équipé d'un moteur, aspirent et extraient l'air. Un filtre situé du côté de l'aspiration retient les contaminants de l'air extérieur. Un échangeur de chaleur assure l'échange de chaleur entre l'air intérieur et l'air extérieur, et est équipé de série d'un dispositif de protection contre le gel. Cette protection consiste soit en un élément de préchauffage qui empêche l'échangeur de geler à des températures extérieures très froides, soit en un cycle de dégivrage qui commence à dégeler l'échangeur gelé avec de l'air intérieur chaud. Pour assurer le refroidissement nocturne, l'air entrant est détourné par un by-pass (afin qu'il ne passe pas sur l'échangeur et ne soit pas réchauffé par l'air intérieur chaud).

Récupération de la chaleur avec un système D

Le système de ventilation D présente le grand avantage de pouvoir utiliser la chaleur de l'air extrait pour préchauffer l'air extérieur entrant. Cela se produit dans un échangeur de chaleur où les deux flux d'air se croisent (de cette façon, plus de 80% de la chaleur de l'air extrait peuvent être transférés à l'air extérieur amené). En été, lorsqu'il fait plus chaud à l'extérieur qu'à l'intérieur, l'échange de chaleur entre l'air extrait et l'air amené présente également des avantages.

L'air intérieur refroidit alors l'air extérieur. Grâce à l'échange de chaleur, le système D obtient de meilleurs résultats que le système C en termes d'énergie. En raison de l'apport mécanique d'air frais et de l'élimination de l'air contaminé dans un système D, aucun aérateur de fenêtre n'est nécessaire dans les espaces de vie et les chambres. Un autre avantage du système D est que l'air extérieur est filtré avant d'être envoyé dans la maison. Cependant, ces filtres doivent être nettoyés tous les trois mois et remplacés tous les six mois pour éviter qu'un filtre sale n'augmente la résistance et ne fasse monter le régime du moteur.

C OU D?

Le choix du système C ou D dans un bâtiment dépend de différents facteurs. Les préférences personnelles sont importantes (par exemple, préfère-t-on un système entièrement automatique? Quel est le budget? Préfère-t-on ne pas avoir d'entretien?), ainsi que la nature du projet (par exemple, où se situe la maison: en ville ou à la campagne? Y a-t-il assez de place pour le système D?), mais dans la pratique, le choix est aussi fortement déterminé par la législation PEB. Dans les nouveaux projets de construction ou les rénovations importantes, où la ventilation est obligatoire en raison du degré élevé d'isolation, la législation PEB s'applique. Avec un système C, vous pouvez tout au plus obtenir le même score au niveau PEB qu'un système D standard avec un interrupteur à trois positions. Un système D avec une régulation à la demande obtiendra dans tous les cas un meilleur score énergétique qu'un système C.

 

POSSIBILITÉS DE CONTRÔLE

La bonne position

Un système de ventilation n'est jamais complètement éteint. Avec le système C, un déplacement d'air d'au moins 10% est nécessaire pour mesurer le taux de CO₂ ou d'humidité dans l'air pollué. De cette façon, le capteur peut mesurer si l'unité a besoin d'accélérer ou non. Pour les systèmes D sans contrôle à la demande, une quantité minimale est toujours ventilée. Un système comporte généralement cinq niveaux: un niveau automatique, une fonction de minuterie (par exemple, 30 minutes à pleine puissance après une douche) et trois niveaux manuels (faible, moyen et élevé). Certains appareils disposent également d'une fonction de refroidissement nocturne. Lorsqu'une certaine température intérieure est atteinte et que la température extérieure est inférieure à la température intérieure la nuit, une ventilation est assurée, ce qui permet de refroidir le bâtiment plus rapidement et de réduire le besoin de refroidissement pendant la journée.

Récupération de la chaleur pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire
Il existe sur le marché des systèmes de ventilation qui récupèrent la chaleur de l'air évacué pour le chauffage à basse température et la production d'eau chaude sanitaire. L'appareil se compose d'une unité de ventilation, d'une pompe à chaleur et d'un réservoir de chauffe-eau intégré. Si nécessaire, il peut être raccordé à une chaudière à combustible fossile, qui interviendra comme appoint lorsque la demande de chauffage ou d'eau chaude sera trop importante.

Ventilation à la demande

On choisit de préférence le mode automatique, où le système de ventilation contrôle lui-même la qualité de l'air sur base des mesures des capteurs. De cette manière, le débit de ventilation requis peut être déterminé avec précision et la ventilation s'effectue le plus efficacement possible sur le plan énergétique et le plus confortablement possible (sur le plan acoustique). Avec les systèmes C, on peut prévoir une ventilation contrôlée à la demande par zone. Dans ce cas, la ventilation n'a lieu que là où elle est nécessaire (par exemple, dans la zone du salon/cuisine ouverte ou dans la zone de la chambre principale. Avec les systèmes D, le niveau de ventilation est le même pour toute la maison et la ventilation est assurée lorsque cela est nécessaire (par exemple en cas de dépassement de la valeur de CO₂). Avec un système D, cependant, la maison peut être divisée en une zone de jour/zone de vie et une zone de nuit/zone de sommeil, et la ventilation est ainsi adaptée à l'activité dans le bâtiment. S'il y a une augmentation du CO₂ dans la zone de nuit, l'unité n'accélérera que dans cette zone au lieu de le faire dans toute la maison. Elle consommera donc moins d'énergie et produira moins de bruit.

L'importance des capteurs

Les zones sans capteurs ou les systèmes sans capteurs ne peuvent pas fonctionner automatiquement et sont généralement réglés en permanence sur des niveaux bas. C'est pourquoi l'utilisation de capteurs est importante afin de garantir un air intérieur sain aussi confortablement que possible.

Les capteurs qui mesurent le taux de CO₂, l'humidité relative, la température et les odeurs (COV) dans une pièce sont les plus utilisés. Les capteurs sont situés à hauteur de l'appareil, dans les conduits ou dans la pièce proprement dite. Les capteurs de pièce communiquent sans fil avec la commande de l'unité de ventilation et des vannes de régulation, de sorte que le débit d'alimentation et d'évacuation est automatiquement régulé.

• Pour les espaces de vie tels que le salon, la cuisine ouverte, la chambre à coucher, etc., le CO₂ et la température sont des indicateurs de degré importants. En général, on vise un taux de CO₂ inférieur à 800 ppm. Si cette valeur est dépassée, la vanne de régulation est activée et le débit de ventilation est augmenté. Parfois, les variations des composés organiques volatils (COV) sont également mesurées comme indicateur des odeurs.
• Pour les pièces sanitaires et humides, le taux de ventilation est déterminé par l'humidité relative (de préférence entre 30 et 70%) et la température de la pièce.
• Pour les toilettes, on utilise un capteur de CO₂ ou de COV. Il détecte la présence dans les toilettes grâce à la moindre variation du taux de CO₂ ou de COV et active le système de ventilation.
• Parfois, il est également possible de connecter la vanne de commande directement à un contact de commutation ou à un capteur d'ambiance dans une pièce, de manière à ce que le système de ventilation soit immédiatement activé lorsque, par exemple, on allume la lumière.

Alimentation contrôlée avec un système C

Pour limiter les pertes d'énergie dans un système C dues à un apport d'air frais non contrôlé, il existe sur le marché une ventilation automatisée des fenêtres. Ces grilles de ventilation à commande électronique sont reliées à des capteurs du système de ventilation qui mesurent le CO₂ et la température. Sur base de ces données, la grille de ventilation s'ouvre et se ferme automatiquement.

Unités de ventilation connectées
Les dernières unités de ventilation sont prêtes pour les 'maisons intelligentes' et communiquent non seulement avec les résidents, mais aussi avec l'installateur. Cela rend l'installation et le réglage beaucoup plus pratiques. Via une appli d'installateur, l'unité peut être installée et calibrée de manière qualitative. Le réglage et l'ajustement des débits, etc. peuvent désormais se faire via une appli. Et, cerise sur le gâteau, les documents nécessaires à la demande PEB peuvent simplement être établis numériquement après l'étalonnage.

Comment économiser de l'énergie avec le système C?
- Les grilles de ventilation à commande électronique permettent de limiter les pertes de chaleur indésirables en hiver et les gains de chaleur indésirables en été
- Ne ventiler que lorsque c'est nécessaire en fonction des données des capteurs améliore la consommation d'énergie et le confort.

Comment économiser de l'énergie avec le système D?
- Grâce à l'échangeur de chaleur, il y a moins de pertes de chaleur en hiver et moins de gains de chaleur en été
- Une fonction de refroidissement nocturne permet de rafraîchir la maison la nuit, réduisant ainsi le besoin de refroidissement pendant la journée
- Le fait de ne ventiler que lorsque c'est nécessaire en fonction des données des capteurs augmente l'efficacité énergétique et le confort de l'installation
- En divisant l'espace en zones de jour et de nuit, il n'y a pas de ventilation inutile dans une zone où personne n'est présent

Merci à Duco, Itho Daalderop, Renson, Vasco et Zehnder