Les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) représentent jusqu’à 35 % de la consommation d’énergie totale des bâtiments résidentiels, commerciaux ou industriels. Une dépense très importante qu’il est nécessaire de réduire pour des raisons environnementales et budgétaires.
Les systèmes CVC apportent du confort thermique et améliorent la qualité de l’air intérieur d’un bâtiment. Ils sont cependant souvent pointés du doigt, car ils peuvent consommer beaucoup d’énergie. Pour améliorer leur performance, les moderniser s’avère indispensable. Une étude récente, Energy consumption, indoor thermal comfort and air quality in a commercial office with retrofitted heat, ventilation and air conditioning (HVAC) system, 2019, a montré, par exemple, que la consommation d’énergie et la qualité de l’air intérieur d’un immeuble de bureaux doté d’un système CVC rénové pouvaient être réduites de moitié. Pour ce faire, on peut combiner, par exemple, la gestion de capteurs (sensor-based building management), un dispositif de déshumidification de l’air extérieur, un système de filtration des particules, ou encore une ventilation efficace.
Déstratifier l’air avec des ventilateurs pour mieux chauffer
Les systèmes de chauffage peuvent aussi être améliorés grâce à l’installation de brasseurs d’air qui réduisent leur consommation d’énergie et les aident à être plus performants. L’un des meilleurs exemples est celui des ventilateurs industriels, qui permettent de brasser l’air chaud (en moyenne 5 % plus léger que l’air plus froid) et d’augmenter ainsi la température ambiante de la pièce au niveau du sol sans avoir besoin de pousser le thermostat du chauffage à son maximum. Cette déstratification de l’air est très efficace et évite le phénomène où l’air chauffé monte au plafond, appelé stratification thermique. L’utilisation d’un brasseur d’air comme « déstratificateur » s’avère particulièrement intéressante pour des hauteurs de plafond supérieures à 2,50 m. Elle est encore plus intéressante dans des bâtiments industriels de grande ampleur tels que la centrale électrique de 40 000 m² de AMSOIL Inc., aux États-Unis. Les températures constatées au sol y étaient de presque 10 °C de moins qu’au plafond. Les employés travaillaient dans le froid et l’entreprise dépensait un argent fou pour essayer de chauffer l’air. Grâce à l’installation de six déstratificateurs de 7,30 m et de deux de 4,30 m, la différence de température entre le sol et le plafond a été presque réduite à néant. Et la consommation de gaz de l’entreprise a baissé de 35 % !
Dimensionner correctement les déstratificateurs
Autre exemple de déstratification efficace, l’un des sites d’observation de l’Iram (Institut de radioastronomie millimétrique), situé à 2 550 m d’altitudesur le plateau de Bure, dans les Hautes Alpes, un endroit très peu pollué, où les températures peuvent atteindre jusqu’à -35 °C.
Maintenir l’entrepôt de 30 m de hauteur avec de l’air chaud pouvait sembler très difficile, voire impossible, car les ouvertures du bâtiment sont fréquentes. Installer un ventilateur déstratificateur de grande dimension permet de brasser l’air, d’homogénéiser la température, de limiter également les pertes de chaleur par le toit, et permet ainsi de réduire de 30 % le coût du chauffage, mais aussi des émissions de CO2 liées au chauffage du bâtiment.
En effet, pour déstratifier l’air de manière efficace, les ventilateurs ou déstratificateurs doivent être correctement dimensionnés. Il est souvent nécessaire qu’ils aient un diamètre important, et ce, pour pouvoir brasser de grandes quantités d’air. Il faut savoir, en effet, qu’un déstratificateur de grand diamètre utilisera bien moins d’énergie que plusieurs brasseurs d’air de taille plus petite.
Les déstratificateurs de grande taille, tels que le Powerfoil de Big Ass Fans, consomment moins d’énergie et sont plus efficaces que plusieurs de petite taille.
Rafraîchir l’été sans climatisation
Les ventilateurs industriels et brasseurs d’air sont également très efficaces en été pour rafraîchir ; c’est là, d’ailleurs, que leur usage est le plus répandu. Un brasseur d’air permet de faire circuler l’air et de créer une atmosphère fraîche. La température « perçue » dans la pièce peut baisser de plus de 10°C ! De quoi se passer de climatisation ou presque. Les brasseurs d’air permettent également de distribuer correctement l’air frais dans toute la pièce, même dans les “poches” sans ventilation naturelle.
La sensation de fraîcheur augmente significativement avec un ventilateur de plafond. Ici, le modèle Essence Big Ass Fans.
Comment dimensionner les brasseurs d’air et lesquels choisir ?
Les ventilateurs de plafond
Dans les grands espaces, l’utilisation d’un ventilateur de plafond directionnel, qui peut atteindre des vitesses élevées, est le meilleur moyen d’orienter correctement le flux d’air vers le bas et horizontalement. Cela permet, en général, de traiter l’air de toute la pièce.
Les ventilateurs directionnels
Inversement, les ventilateurs directionnels brassent uniquement l’air frontalement. Ils sont utilisés dans les lieux où les ventilateurs de plafond ne peuvent pas être installés pour une raison ou pour une autre. Ils sont souvent utilisés pour rafraîchir les collaborateurs dans des lieux confinés. Leur vitesse peut être réglée par les occupants pour obtenir l’effet de fraîcheur recherché.
Les ventilateurs permettent de brasser l’air de tous les recoins et de l’assainir en conséquence. Un avantage non négligeable dans les bureaux et autres espaces de travail. Ici, le modèle I6 de Big Ass Fans.
Quel est l’impact des brasseurs d’air sur la ventilation d’un espace ?
Big Ass Fans a réalisé une étude aéraulique dans un espace industriel. On peut ainsi apprécier les bénéfices des ventilateurs de plafond. Ici, le modèle Powerfoil D pousse le flux d’air directement au sol, sur une surface de 45 m² environ. Horizontalement, ce ventilateur professionnel est capable de ventiler sur une surface beaucoup plus vaste ; cette ventilation va dépendre de plusieurs facteurs :
- la hauteur de fixation ;
- les éléments installés au sol ;
- le modèle de ventilateur ;
- …
Les brasseurs d’air peuvent aussi désinfecter l’air !
Autre atout non négligeable, les ventilateurs industriels permettent d’assainir l’air, de le désinfecter et de débarrasser des virus et bactéries. Big Ass Fans propose, notamment, des ventilateurs de sa gamme Clean Air System, avec différentes technologies de désinfection de l’air (par ions négatifs ou par lumière UV-C), adaptés à l’environnement dans lequel ils sont installés.
Dans tous les cas, ces ventilateurs éliminent 99,99 % des pathogènes de l’air. Un air désinfecté, qui réduit considérablement les risques d’infection !
