Derniers développements en matière de ventilo-convecteurs

En réponse à l'abandon des combustibles fossiles associés aux pompes à chaleur ou à l'énergie géothermique, les ventilo-convecteurs ont gagné du terrain ces dernières années. Cette solution de climatisation peut à la fois chauffer et refroidir et existe sous différentes formes. Cet article présente les formes et les possibilités, la combinaison avec les pompes à chaleur et les derniers développements sur le marché.

Technologie et construction

Un ventilo-convecteur est un corps de chauffe composé d'un échangeur de chaleur combiné à des ventilateurs. Comme son nom l'indique, l'émission de chaleur se fait donc presque exclusivement par convection, contrairement au chauffage par le sol, qui fonctionne principalement par rayonnement, et aux radiateurs, où le transfert de chaleur se fait par les deux types d'émission de chaleur.

Selon le type de ventilo-convecteur, on utilise des ventilateurs supérieurs, également appelés ventilateurs axiaux, ou des ventilateurs inférieurs, appelés ventilateurs tangentiels. La qualité et l'efficacité des ventilo-convecteurs sont donc déterminées par le type d'échangeur de chaleur, équipé ou non d'un revêtement hydrophile ou hydrophile pour éviter la condensation et l'encrassement, ainsi que par le type de ventilateur, dont le rotor et les pales peuvent être alignés ou non.

La gamme des ventilo-convecteurs est particulièrement étendue, allant du type classique à montage mural ou au plafond à des types encastrés dans les murs ou les faux-plafonds. En concertation avec l'installateur ou l'entrepreneur, ils peuvent également être dissimulés dans des armoires ou adaptés au projet de construction.

Les ventilo-convecteurs appartiennent au groupe des systèmes de distribution qui fonctionnent à basse température. La température d'alimentation minimale recommandée pour les ventilo-convecteurs de chauffage est d'environ 28 °C, mais elle se situe généralement entre 35 et 45 °C.

Pour le refroidissement, la température d'alimentation recommandée varie entre 7 et 18 °C selon que l'on utilise ou non un refroidissement par condensation, c'est-à-dire un refroidissement en dessous du point de rosée. Avec une température d'alimentation inférieure au point de rosée, c'est-à-dire un refroidissement à condensation ou actif, il est possible d'obtenir une grande capacité de refroidissement, mais une évacuation des condensats doit être raccordée à l'unité. Cela peut parfois constituer une limitation dans le cadre d'une rénovation, si aucun tuyau d'évacuation n'est disponible ou ne peut être fourni en supplément.

Outre le refroidissement ou le chauffage, un ventilo-convecteur peut également être placé en mode ventilation, bien qu'un terme plus correct dans ce contexte soit 'mode circulation de l'air'. Dans ce cas, l'appareil fait simplement circuler l'air intérieur par l'intermédiaire des ventilateurs internes, sans qu'il en résulte un changement de température.

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Applications et utilisation

Les ventilo-convecteurs présentent l'avantage de pouvoir être utilisés dans presque toutes les situations. Qu'il s'agisse de logements ou de projets, de rénovations ou de nouvelles constructions. En ce qui concerne les projets de rénovation, les ventilo-convecteurs présentent l'avantage que, contrairement au chauffage par le sol, il n'est pas nécessaire de démolir l'ensemble du sol ou d'installer au moins une nouvelle finition. Ce problème ne se pose pas avec les ventilo-convecteurs.

Mais surtout, à l'instar des systèmes de chauffage par le sol, les ventilo-convecteurs sont adaptés aux régimes de basse température et vont donc de pair avec les pompes à chaleur, par exemple, dans le cadre d'une rénovation énergétique. Dans la suite de cet article, nous expliquons en détail pourquoi les ventilo-convecteurs constituent une combinaison idéale avec les pompes à chaleur.

L'installation d'un ventilo-convecteur ne requiert aucune exigence particulière en matière de construction. Il suffit de prévoir une prise de courant supplémentaire ou un câble de 230V. En cas de refroidissement sans condensation, il faut tenir compte du fait que le tuyau d'alimentation de l'appareil doit avoir un diamètre d'au moins 20 mm (tuyaux multicouches) en raison du débit d'eau et de la capacité de refroidissement plus limitée.

Avantages et inconvénients

Les principaux avantages des ventilo-convecteurs par rapport aux systèmes de chauffage traditionnels sont leur capacité de refroidissement, leur caractère dynamique et les diverses possibilités de régulation qu'ils offrent. En ce qui concerne la méthode de régulation, par exemple, il est possible de choisir entre une simple commande à trois positions et une modulation complète par pièce via la domotique. La vitesse du ventilateur contrôle la puissance calorifique ou frigorifique et est réglée en fonction de la demande de chaleur, idéalement de manière modulante.

Toutefois, le véritable atout des ventilo-convecteurs réside dans le contrôle dynamique de la demande de chaleur et de la puissance frigorifique. Par rapport au chauffage par le sol et aux radiateurs, les ventilo-convecteurs sont des systèmes beaucoup moins inertes et permettent d'anticiper beaucoup plus rapidement le climat souhaité par les occupants. Cela signifie que, surtout dans les chambres à coucher, les ventilo-convecteurs peuvent rapidement atteindre la température de confort requise.

Outre la consommation d'électricité supplémentaire due au ventilateur de l'appareil, les critiques pourraient également citer le bruit qu'il produit comme un inconvénient. La norme EN-ISO 3741:2010 prescrit que deux éléments doivent être mesurés dans une chambre réverbérante lors de la fabrication des ventilo-convecteurs: 1. la puissance acoustique, c'est-à-dire le son produit par l'appareil, et 2. la pression acoustique, c'est-à-dire le son ressenti à une certaine distance. Les fabricants tiennent compte de la pression acoustique dans la conception de leurs appareils, tant dans le choix des matériaux que dans la construction de l'appareil.

Néanmoins, la qualité du ventilateur est déterminante. Les ventilateurs axiaux sont généralement plus silencieux que les ventilateurs tangentiels. Si le rotor et les pales de ces derniers sont alignés, il est également possible de réduire le bruit des ventilateurs tangentiels, tant pour le débit d'air que pour le bruit d'impact.

Ventilo-convecteurs et pompes à chaleur

Les pompes à chaleur ont le rendement le plus élevé à une température relativement basse pour la production de chaleur. Les ventiloconvecteurs peuvent être alimentés en eau de chauffage à basse température. Pour les applications de chauffage, il est donc judicieux de combiner les ventilo-convecteurs avec une pompe à chaleur. En outre, de nombreuses pompes à chaleur peuvent également fournir de l'eau de refroidissement, qui peut également servir à alimenter les ventilo-convecteurs. La combinaison de ce système de production et de distribution est donc parfaitement adaptée. En calculant à la fois la perte de chaleur et la charge de refroidissement de chaque pièce, les ventilo-convecteurs peuvent être parfaitement dimensionnés.

Essentiellement, trois concepts d'installation sont possibles pour combiner les ventilo-convecteurs avec une pompe à chaleur.

Concept d'installation 1: une pompe à chaleur avec uniquement des ventilo-convecteurs comme puits de chaleur.

Concept d'installation 2: une pompe à chaleur combinée à un plancher chauffant ou rafraîchissant, selon la saison, et à des ventilo-convecteurs. Dans ce cas, les températures de départ sont réglées de manière égale sur le(s) circuit(s) de chauffage/refroidissement par le sol et sur le(s) circuit(s) équipé(s) de ventilo-convecteurs sans condensation. L'inconvénient de ce système est que, pour le refroidissement, la capacité de refroidissement des ventilo-convecteurs est limitée au point de rosée, faute de quoi de la condensation se produirait sur les sols.

Concept d'installation 3: une pompe à chaleur combinée avec des tuyaux de chauffage par le sol utilisés uniquement pour le chauffage par le sol et des ventilo-convecteurs qui peuvent être utilisés à la fois pour le chauffage et le refroidissement. Les circuits pour le chauffage par le sol et le(s) circuit(s) des ventilo-convecteurs sont séparés et contrôlés séparément. Il n'y a donc aucune restriction quant à la capacité de refroidissement avec ou sans condensation des ventilo-convecteurs. Ce concept offre l'avantage supplémentaire qu'en basse saison, principalement au printemps, seuls les ventilo-convecteurs peuvent être mis en marche lorsque la demande de chaleur est limitée ou uniquement dans les chambres à coucher le soir.

Innovation et tendances

Dans la conception des bâtiments, les maîtres d'ouvrage font de plus en plus de choix conscients en ce qui concerne la conception des installations techniques. Les fabricants tentent de répondre à cette demande en proposant sur le marché des appareils au design moderne qui privilégient l'esthétique. Plusieurs marques proposent des ventilo-convecteurs qui répondent aux dernières tendances en matière de décoration intérieure.

Les appareils connectés, par exemple via l'Internet des objets (IdO), sont une évolution qui existe depuis un certain temps. Des systèmes open source permettent aux appareils de fonctionner en combinaison avec des systèmes domotiques, des thermostats intelligents et/ou le générateur de chaleur.

En collaboration avec: Jaga Climate Designers, Thermo Comfort, Vaillant