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Comment optimiser la ventilation saisonnière : Économiseurs et roues enthalpiques
Temps de lecture : 3 minutes
Les ingénieurs en mécanique et les propriétaires d'installations rencontrent la même frustration chaque printemps et chaque automne : des inefficacités coûteuses dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation.
Pendant ces "saisons intermédiaires", les fluctuations de température et d'humidité de l'air posent des défis uniques, repoussant les limites des systèmes mécaniques du bâtiment. Ci-dessous, nos experts en ventilation explorent la science et les défis de la ventilation commerciale saisonnière, ainsi que les solutions courantes.
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Le défi de la ventilation commerciale saisonnière
Lorsque les saisons changent, les niveaux d'humidité à l'extérieur peuvent varier considérablement entre le jour et la nuit. Souvent, le taux d'humidité nocturne est très élevé en raison des températures froides et entraîne l'entrée d'une grande quantité d'humidité dans le bâtiment. Le système de refroidissement doit donc faire face à cet excès d'humidité lors de la mise en route pendant la journée.
Comme il n'y a pas une grande charge de refroidissement pendant la nuit, les systèmes de climatisation ont souvent un cycle court, ce qui fait que moins d'humidité est capturée dans les serpentins de climatisation pour l'éliminer. Lorsque le système de climatisation atteint sa limite, le compresseur cesse de fonctionner efficacement et n'est plus en mesure d'éliminer l'humidité de l'air.
Pour réduire l'humidification, les systèmes de chauffage et de refroidissement peuvent commencer à fonctionner simultanément. Cela entraîne non seulement un gaspillage d'énergie important, mais nuit également aux performances et à l'efficacité du système de ventilation du bâtiment.
Bien que ce sujet fasse l'objet de nombreuses recherches, les points de vue divergent quant à la méthode la plus efficace pour optimiser les performances et l'efficacité. Deux des solutions les plus courantes sont l'utilisation d'économiseurs et de dispositifs enthalpiques.
Solutions communes pour améliorer l'efficacité
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Économiseurs
Lorsque la température extérieure baisse, les économiseurs arrêtent le compresseur et aspirent l'air frais. Ce processus, appelé free cooling, offre une alternative à l'utilisation de l'unité HVAC pour produire de l'air plus frais et le ventiler mécaniquement dans le bâtiment.
Si le recours à un économiseur pour assurer le free cooling pendant la nuit permet de réduire la charge de refroidissement pendant la journée et de diminuer les coûts énergétiques, cette méthode présente néanmoins certains inconvénients.
Les économiseurs n'ont aucun moyen de gérer les fluctuations des niveaux d'humidité dans l'air. En aspirant l'air extérieur, les économiseurs ne peuvent pas contrôler la qualité ou l'humidité de l'air introduit dans le bâtiment.
En fait, certaines recherches ont montré que les économiseurs introduisent en réalité _plus d'_humidité que ce qui avait été initialement prévu dans les modèles de simulation, ce qui ajoute encore au défi que représente le contrôle de l'humidité. Les économiseurs peuvent être une solution efficace si le climat extérieur offre la température et l'humidité idéales, mais peuvent présenter des problèmes supplémentaires dans le cas contraire.
Roues d'enthalpie dans les VRE
Les roues enthalpiques peuvent être incluses dans la conception de la VRE pour résoudre les problèmes d'humidité. Alors que la plupart des appareils de VRE transfèrent de l'énergie thermique (sensible) ou de l'humidité (latente), les roues enthalpiques permettent l'échange des deux.
| 1. The enthalpy device features a sponge-like material within the heat exchanger to assist in energy transfer. |
| 2. Water vapor goes from high to low through the latent material in the exchanger. |
| 3. Its rotary wheel rotates in response to the air stream. |
| 4. As the air stream crosses the enthalpy wheel, it captures some of that moisture and transfers it to the outgoing air stream. |
| 5. As a result, the moisture load is reduced, ensuring the indoor environment is drier than outside air at nighttime. |
Toutefois, ce processus ne fonctionne que si la pression de vapeur de l'environnement intérieur est inférieure à celle de l'air extérieur. Si les niveaux d'humidité augmentent et que le système de climatisation n'est pas en mesure de les réduire, il est peu probable que la roue enthalpique fonctionne dans le bon sens. En revanche, lorsque le système de climatisation fonctionne correctement et est capable de contrôler l'humidité, les roues enthalpiques peuvent contribuer efficacement à la réduction de la charge.
De nombreux concepteurs ne sont pas conscients des avantages qu'offrent les roues enthalpiques pendant les saisons intermédiaires. Les économiseurs sont souvent utilisés parce qu'ils coûtent moins cher mais, dans certaines situations, ils peuvent être une solution moins efficace.
Toutes les solutions ERV de Systemair ont des options enthalpiques disponibles pour répondre aux défis de la ventilation saisonnière. Contactez nos experts en ventilation pour en savoir plus sur les performances et les solutions ERV de Systemair.
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