Découvrez comment piloter les brasseurs d’air dans une GTC (Gestion Thermique Centralisée) pour optimiser le confort thermique et l’efficacité énergétique. Explorez les options de contrôle manuel et automatisé, ainsi que les stratégies d’intégration dans les systèmes CVC pour un pilotage optimal des brasseurs d’air.
Le pilotage des brasseurs d’air peut aller de simples interrupteurs manuels à des systèmes entièrement automatisés, intégrés à la GTC (Gestion Thermique Centralisée). Lors de la conception et du choix des équipements, plusieurs aspects liés au contrôle doivent être pris en compte.
Faut-il opter pour un fonctionnement manuel ou automatique ? Les occupants auront-ils la possibilité de contrôler les brasseurs d’air eux-mêmes ? Si oui, comment et à quel endroit ? Dans le cas d’un contrôle automatique, quels seront les seuils de déclenchement ? Faut-il prévoir plusieurs vitesses de ventilation, et dans quelle mesure ? Enfin, comment les commandes des brasseurs d’air s’intègrent-elles avec le système CVC existant ?
Ces questions sont centrales pour assurer une intégration efficace des brasseurs d’air dans une GTC. Les besoins en matière de contrôle peuvent varier considérablement d’un bâtiment à l’autre, selon les usages et les objectifs (confort thermique, efficacité énergétique, etc.).
Dans les sections suivantes, nous reviendrons sur les options les plus courantes et les points de vigilance à considérer lorsqu’on souhaite intégrer des brasseurs d’air dans une gestion thermique centralisée.
Interfaces utilisateurs : comment contrôler les brasseurs d’air ?
L’un des aspects essentiels lorsqu’on intègre des brasseurs d’air dans une GTC concerne l’interface de contrôle disponible pour les utilisateurs. Le type d’interface choisi influence non seulement le confort des occupants, mais aussi la facilité de gestion du système dans son ensemble. Plusieurs options existent, souvent combinées dans un même projet :
✔️Chaînette de tirage : utilisée surtout dans les environnements résidentiels, cette méthode permet de régler la vitesse du brasseur ou l’éclairage via une chaînette située sur le ventilateur. En général, on retrouve deux chaînettes (une pour la lumière, une pour la ventilation), avec trois niveaux de vitesse. Cette technique de contrôle est assez ancienne et n’est plus utilisée pour les brasseurs d’air nouvelle génération. Par exemple, chez Turbobrise, nos ventilateurs de plafond n’ont plus de chaînette de tirage.
✔️Commande murale filaire : sous forme de curseurs ou de boutons, ces commandes sont installées au mur et permettent de piloter la vitesse des brasseurs d’air ainsi que l’intensité lumineuse. Elles sont adaptées aux installations nécessitant une variation plus fine de la vitesse.
✔️Télécommande sans fil ou commande murale détachable : ces dispositifs communiquent avec le brasseur d’air via des signaux radio. Comme les commandes filaires, ils permettent de gérer des vitesses multiples et l’éclairage. Leur avantage : ils évitent les travaux de câblage, un point fort en rénovation. En revanche, ils fonctionnent sur piles et peuvent être égarés.
✔️Connexion Wi-Fi ou Bluetooth via application mobile : certains modèles de brasseurs d’air proposent un contrôle via une application mobile ou une interface web. Cette solution est intéressante pour gérer plusieurs brasseurs dans un même espace ou à l’échelle d’un bâtiment. Toutefois, elle peut poser des limites si plusieurs personnes doivent accéder aux commandes. Il est également possible de moderniser des brasseurs existants via des modules compatibles.
✔️Interface avec la GTC (Gestion Thermique Centralisée) : les brasseurs d’air peuvent également être intégrés directement dans la GTC. Ce mode de contrôle est particulièrement adapté aux bâtiments tertiaires (bureaux, salles de conférence, hôtellerie), où il est préférable que seules les équipes de maintenance ou de gestion technique aient accès aux réglages.
Types d’automatisation pour les brasseurs d’air
Au-delà des interfaces utilisateurs, il existe plusieurs stratégies pour automatiser le fonctionnement des brasseurs d’air. Ces options peuvent être combinées selon les besoins et les capacités techniques du matériel choisi. L’intégration dans une GTC permet souvent de centraliser ces logiques de contrôle automatique. Voici les principales approches possibles :
- ✔️Manuel : aucun automatisme, le brasseur d’air est piloté exclusivement par les occupants.
- ✔️Programmation horaire : il est possible de définir des horaires de fonctionnement. Par exemple, dans une salle utilisée uniquement pendant les heures de bureau en semaine, on peut programmer les brasseurs pour qu’ils s’activent automatiquement le matin et s’arrêtent le soir, à vitesse fixe.
- ✔️Automatisation basée sur la présence : dans cette configuration, le brasseur d’air ne fonctionne que lorsque l’espace est occupé, ce qui est pertinent puisque la ventilation n’apporte de confort que si une personne est présente pour en ressentir les effets.
- Interrupteur mural avec détection de présence ou d’absence
- Intégration avec des capteurs de présence de la GTC (via relais de puissance, entrée 0-10 V ou interface BACnet)
- Capteur de présence intégré au brasseur d’air
- ✔️Automatisation par détection de température : les brasseurs d’air peuvent être programmés pour se déclencher à partir d’un certain seuil de température et adapter leur vitesse en fonction de la chaleur ambiante. Cela permet une régulation thermique automatique, comparable à un thermostat de système CVC.
- Contrôleur mural fourni par le fabricant, avec sonde de température intégrée ou déportée
- Intégration avec une sonde de température connectée à la GTC (via signal 0-10 V ou interface BACnet)
- Capteur de température embarqué dans le brasseur
- ✔️Apprentissage des préférences utilisateurs : certains brasseurs d’air intègrent une logique d’apprentissage basée sur les habitudes. Par exemple, si un utilisateur éteint régulièrement le ventilateur lorsque la température descend à 23 °C (74 °F), l’appareil peut retenir cette préférence et ajuster son comportement automatiquement à l’avenir.
Points techniques à considérer pour le choix du mode de contrôle
Le choix d’un système de commande pour les brasseurs d’air ne dépend pas uniquement des préférences d’utilisation. Certains aspects techniques doivent être pris en compte dès la phase de conception, en particulier dans le cadre d’une intégration à une GTC.
✔️Limitations d’intensité électrique
L’intensité admissible par une commande murale filaire peut limiter le nombre de brasseurs d’air pilotables simultanément. Par exemple, une commande conçue pour supporter 5 ampères pourra gérer au maximum 5 brasseurs si chacun consomme environ 1 ampère.
✔️Récepteurs pour les télécommandes sans fil
Chaque brasseur d’air contrôlé sans fil (via télécommande ou commande murale sans fil) doit être équipé d’un récepteur. Si l’on souhaite étendre l’installation à d’autres brasseurs, il faut prévoir autant de récepteurs supplémentaires. Il est également nécessaire de synchroniser la télécommande avec chaque récepteur en réglant les fréquences de communication.
✔️Intégration avec les systèmes de gestion thermique (GTC/BAS)
Une intégration complète dans une GTC (ou BAS – Building Automation System) implique un contrôle précis de la vitesse des brasseurs d’air. Cette commande peut se faire via un signal 0-10 V ou une interface BACnet, selon les capacités des équipements.
Un exemple typique d’intégration : dans une zone équipée d’un brasseur d’air et d’un caisson VAV (Variable Air Volume), le brasseur s’active en premier lorsque la température atteint 23 – 24 °C, assurant ainsi un premier niveau de rafraîchissement. Si la température continue de monter, le VAV prend ensuite le relais à 25,5 – 26,5 °C. Cette stratégie permet de retarder le recours au système de climatisation, réduisant la consommation d’énergie tout en maintenant le confort.
Certains modèles de brasseurs d’air disposent également de capteurs embarqués qui leur permettent de gérer automatiquement la vitesse et la température, sans nécessairement être intégrés à la GTC.
Une alternative plus simple et moins coûteuse pour contrôler automatiquement les brasseurs d’air en fonction de la température consiste à utiliser un relais pour allumer ou éteindre l’alimentation des brasseurs d’air. Les brasseurs d’air fonctionnent alors à une vitesse fixe prédéfinie.
Cette solution ne permet qu’un contrôle marche/arrêt et ne peut donc être efficace que sur une petite plage de températures sans qu’un occupant « typique » de l’espace ne ressente des conditions soit trop chaudes (mouvement d’air insuffisant), soit trop fraîches (mouvement d’air excessif). Cette approche peut être la plus appropriée pour les conceptions qui :
- utilisent principalement les brasseurs d’air pour mélanger l’air dans l’espace et visent des vitesses d’air relativement faibles (par exemple, ≤ 0,25 m/s) dans la zone occupée. Les applications typiques incluent : la déstratification en chauffage ou le mélange d’air pour réduire le besoin de gaines de distribution.
- concernent des espaces où la variabilité des vitesses d’air est probablement bénéfique (par exemple, les occupants peuvent facilement se déplacer dans l’espace, comme dans un hall, un espace événementiel ou un couloir).
Le fonctionnement des brasseurs d’air peut également être lié à des capteurs de présence dans la zone, évitant ainsi un fonctionnement, une consommation d’énergie et une maintenance inutiles. Enfin, il est important de noter que dans certains cas, il peut être bénéfique de faire fonctionner les brasseurs d’air même en l’absence d’occupants, par exemple pour des applications de pré-refroidissement qui bénéficient d’une convection accrue des surfaces dans l’espace grâce au mouvement d’air généré par les brasseurs d’air.
Interface utilisateur et formation
Un élément clé du succès de toute installation de brasseurs d’air est de s’assurer que les occupants comprennent l’objectif et l’utilisation des brasseurs d’air.
Dans les cas où les occupants sont réguliers (par opposition aux espaces avec des occupants temporaires comme les halls ou les espaces événementiels) et n’ont pas de contrôle direct sur le fonctionnement des brasseurs d’air, les occupants doivent être informés de l’objectif et du fonctionnement des brasseurs d’air. Idéalement, les espaces où les occupants n’ont pas de contrôle direct sur le fonctionnement des brasseurs d’air devraient également permettre une certaine flexibilité, afin que les occupants puissent trouver un emplacement dans l’espace qui correspond le mieux à leurs préférences de confort.
Dans les applications où les occupants ont accès aux commandes des brasseurs d’air, il est également utile d’afficher des informations ou des instructions encourageant les occupants à ajuster les réglages des brasseurs d’air lorsqu’ils ont trop chaud, plutôt que de réduire les consignes de thermostat.
Applications
Les brasseurs d’air sont efficaces pour le rafraîchissement et la circulation de l’air dans presque tous les scénarios et applications. Le tableau ci-dessous présente quelques considérations clés pour les applications des brasseurs d’air en fonction de l’intention de conception pour chaque espace.
Le tableau est divisé en quatre catégories principales d’objectifs de ventilation :
- **Occupant unique** : conception où l’objectif du brasseur d’air est de fournir un confort thermique pour un seul occupant principal.
- **Uniformité** : espaces multi-occupants où les occupants n’ont pas de flexibilité dans leur emplacement, et où des vitesses d’air uniformes et une expérience de confort thermique constante sont les objectifs principaux.
- **Flexibilité** : espaces multi-occupants où les occupants ont de la flexibilité dans leur emplacement et peuvent choisir leurs paramétrages préférés, une plus grande variabilité des vitesses d’air et des conditions de confort thermique est proposée.
- **Ciblé** : espaces avec des occupations temporaires ou transitoires, des conditions thermiques inconstantes et/ou des espaces avec des exigences thermiques spécifiques.
Pour chaque objectif de ventilation, le tableau fournit des types d’applications, des vitesses d’air cibles, et des considérations supplémentaires pour chaque type d’approche.
Objectif de ventilation | Exemples d’application | Vitesse d’air cible maximale | Commentaires |
Occupant individuel | ✔️Bureau – Privé ✔️Résidentiel | Élevée à très élevée | ✔️Prévoir un contrôle manuel local ✔️S’assurer que le ventilateur peut fonctionner à une vitesse d’air faible ✔️Positionner le ventilateur au-dessus de l’occupant lorsque possible, en tenant compte de l’agencement du mobilier et de l’espace |
Uniformité de la vitesse d’air pour tous les occupants | ✔️Espaces collectifs avec assises fixes ✔️Salles de classe et salles de conférence ✔️Espaces de restauration ✔️Bureaux – Espaces partagés avec postes assignés ✔️Commerces | Faible à moyenne | ✔️Prioriser l’uniformité et la couverture pour garantir des conditions cohérentes dans toutes les zones occupées ✔️Dans les bureaux et les salles de classe, s’assurer que la vitesse de l’air ne fait pas s’envoler les papiers (≈ 0,76 m/s, voire 0,4 m/s pour du papier léger) ✔️Pour les restaurants et les commerces, adapter les vitesses d’air selon les sous-zones (ex : clients vs personnel) en fonction des niveaux d’activité et des besoins de rafraîchissement |
Objectif de ventilation | Exemples d’application | Vitesse d’air cible maximale | Commentaires |
Flexibilité | ✔️Espaces événementiels à aménagement modulable ✔️Cafétérias ✔️Salles de sport / gymnases ✔️Bureaux – Partagés, sans postes assignés / en flex office | Moyenne | ✔️Pour les espaces où les occupants peuvent se déplacer librement et choisir la configuration, permettre des vitesses d’air variables dans l’espace, allant jusqu’à des vitesses moyennes ✔️L’uniformité n’est pas prioritaire ✔️Dans les bureaux, veiller à ce que la vitesse maximale de l’air ne fasse pas voler les papiers |
Objectif de ventilation | Exemples d’application | Vitesse d’air cible maximale | Commentaires |
Ciblé | ✔️Espaces événementiels ✔️Halls d’entrée / Lobbies ✔️Secteurs agricoles / Élevage ✔️Production industrielle / Fabrication ✔️Cuisines (professionnelles) ✔️Extérieur ✔️Salles de sport / – directement au-dessus des zones ou équipements où les occupants ont probablement un métabolisme élevé | Faible à élevée ; selon l’usage et l’occupation, la cible peut varier dans l’espace | ✔️Pour les espaces à occupation temporaire ou variable, conditions thermiques inconstantes, et/ou exigences thermiques spécifiques, adapter la stratégie de ventilation aux besoins précis de chaque zone ✔️Prévoir des vitesses d’air différentes selon le type d’occupant : par exemple, un réceptionniste en poste aura des besoins thermiques différents de ceux des personnes simplement de passage ✔️Les ventilateurs peuvent aussi compenser les variations thermiques internes (zones à fort ensoleillement près des fenêtres, ou zones avec des niveaux d’activité métabolique très différents) ✔️Prévoir de la flexibilité ou des vitesses d’air réduites pour les occupants permanents (ex. : réceptionnistes) ✔️Dans les environnements agricoles, industriels ou d’entrepôt, la vitesse maximale cible dépendra de la présence ou non d’un autre système de refroidissement (les espaces non climatisés peuvent nécessiter des vitesses plus élevées) |
Quels brasseurs d’air choisir ?
Les brasseurs d’air Turbobrise, notamment les brasseurs Big Ass fans sont pilotables depuis une GTC, quel que soit le modèle de brasseur d’air, même le plus petit. Par exemple, à la médiathèque d’Aubervilliers, 400 brasseurs d’air sont installés et font l’objet d’un pilotage centralisé via une GTC :
- Open spaces
- salles de travail
- bureaux individuels
- salles de séminairs
- espaces de confort
- auditorium
- librairie
- archives
- …
