Afin de réduire les coûts d’exploitation des bâtiments résidentiels, depuis longtemps une tendance observée est de construire d’une façon permettant de garantir les meilleures caractéristiques de puissance.
En raison de la conscience croissante des investisseurs et d’une plus grande accessibilité des matériaux qui répondent aux conditions de l’efficacité énergétique, une la ventilation naturelle basée sur le mouvement de l’air non forcé ne prévoit pas d’échange d’air suffisant. Dans ce cas-là, l’installation de gravité ne fonctionne pas bien.
Par conséquent, les concepteurs sont obligés de concevoir une système mécanique dans lequel le mouvement de l’air est forcé par exemple par des ventilateurs. Mais on voit dans la pratique, malgré la modernisation thermique du bâtiment bien effectuée, environ 50% de l’énergie consommée est l’énergie nécessaire pour chauffer ou refroidir l’air venant de l’extérieur.
En conclusion, il est tout à fait justifié d’équiper notre système de ventilation d’un dispositif permettant la récupération de la chaleur et du froid et de forcer le flux d’air. Ces dispositifs qui répondent aux exigences ci-dessus sont les récupérateurs HRU-ECCO et HRU-ERGO produits par l’entreprise Alnor.
Concepts de base
La notion de récupération est associée à la récupération de l’énergie qui peut ensuite être traitée dans le processus. Analogiquement, le récupérateur est un dispositif de récupération de chaleur. Il est ainsi possible de réduire la perte de chaleur due à l’installation de ventilation. En conclusion, le but d’utiliser les récupérateurs est d’économiser de l’énergie et de fournir de l’air propre et frais.
Principe de fonctionnement
La fonction principale du récupérateur est d’éliminer l’air usé et de fournir l’air frais, en maintenant les paramètres pertinents de la température, de l’humidité, de la performance.
L’air chaud prélevé de l’extérieur grâce à un ventilateur d’alimentation passe à travers des filtres où sont enlevés des saleté, de la poussière, des pollens, puis il est pompé vers un échangeur de chaleur. Simultanément, l’air usé est supprimé du local par un ventilateur d’extraction et également dirigé vers l’échangeur de chaleur. Les deux masses d’air sont ensuite pompées à travers l’échangeur de chaleur.
Dans l’échangeur de chaleur se produit la transition thermodynamique. En été, le froid de l’air sortant du local est transmis à la masse d’air chaude entrant de l’extérieur. Ensuite, l’air frais refroidi est pompé dans le local et l’air usé est à l’extérieur. Nous avons donc le processus de récupération de la chaleur de l’air sortant à l’extérieur. En hiver, le processus est le suivant : l’air froid entrant de l’extérieur est chauffé par la chaleur de l’air usé sortant du local.
Le rendement thermique du processus de récupération dépend entre autres du type d’échangeur de chaleur utilisé et des matériaux dont il est fait.
Fig. 1. Schéma de l’installation avec un récupérateur
Eléments des récupérateurs HRU-ECCO et HRU-ERGO produits par l’entreprise Alnor:
- boîtier,
- raccords,
- échangeur,
- ventilateurs,
- filtres,
- contrôleur.
Fig. 2. Structure du récupérateur HRU-ECCO
Les boîtiers des récupérateurs Alnor sont faits d’acier galvanisé. Les dimensions du boîtier sont optimisées pour la performance de différents types. Le boîtier est compact et peu encombrant. De cette façon, il ne nécessite pas beaucoup d’espace de montage. En outre, il peut être monté horizontalement ou à l’envers selon le besoin. Le boîtier est partiellement isolé thermiquement et acoustiquement, en réduisant ainsi la perte d’énergie.
Raccords
Les diamètres des raccords du récupérateur ont 160, 200 ou 250mm, en fonction du type. Les raccords sont terminés par des joints en caoutchouc EPDM. Cela signifie que ce système a la classe d’étanchéité la plus élevée D.
Echangeurs
L’éléments le plus important de chaque récupérateur est l’échangeur de chaleur. Actuellement, le marché offre de différents types d’échangeurs avec de différentes structures, directions du flux d’air, différents niveaux de récupération et destinations. Les récupérateurs HRU-ECCO et HRU-ERGO produits par l’entreprise Alnor sont équipés d’un échangeur double flux et à contre-courant en cellulose.
L’échangeur double flux est présenté sur la fig. 4. Dans l’échangeur double flux les flux d’air se croisent à un angle de 90 degrés. L’échangeur double flux est fait de tout le système de canaux de plaque disposés perpendiculairement. Dans la zone de contact des ces canaux la chaleur est échangée. Les flux d’air fourni et éliminé ne se mélangent pas.
Avantages des récupérateurs Alnor avec l’échangeur double flux:
- conception simple,
- manque de pièces mobiles,
- récupération de la chaleur de 75% max.
Dans l’échangeur de chaleur à contre-courant les flux d’air se déplacent parallèlement dans des directions opposées. Les canaux par lesquels les flux d’air se déplacent ont une coupe transversale. Dans cette solutions, les surfaces de contact sont beaucoup plus grandes de sorte que le rendement de récupération est très élevé.
Avantages des récupérateurs Alnor avec l’échangeur à contre-courant:
- conception simple,
- manque de pièces mobiles,
- récupération de 80% max.
- le phénomène de givrage ne se produit pas,
- absence de perturbations de l’écoulement
Un fait très important est que les deux échangeurs – double flux et à contre-courant - sont fait d’un matériau avec un revêtement spécial antibactérien qui a une forte capacité de tuer de diverses bactéries et d’empêcher la prolifération des champignons dans l’échangeur de chaleur.
Ce revêtement antibactérien est également résistant à l’abrasion. Donc il ne s’use pas par exemple au cors du nettoyage. Ce revêtement a la capacité de tuer les bactéries telles que E coli 8099, Staphylococcus aureus ATCC6538, ATCC4352 Klebsiella pneumoniae, Candida albicans ATCC10231.
Ventilateurs
Le récupérateur Alnor est équipé de ventilateurs d’alimentation et d’évacuation d’air. Les ventilateurs ont les moteurs de type AC. La conception du ventilateur assure une longue durée de vie, un faible bruit même à de grandes vitesses de rotation et une consommation d’énergie relativement faible. Chaque ventilateur assure une performance optimale du récupérateur.
Le contrôle des ventilateurs d’alimentation et d’évacuation est parallèle. Cela signifie que lorsque nous modifions le rendement du récupérateur, en désactivant le mode high et en activant le mode medium, cela va provoquer un changement simultané du rendement d’alimentation et d’évacuation au même niveau. Dans la pratique, grâce à cette solution, dans le local sera aspirée la même quantité d’air frais que la quantité d’air évacuée.
Filtres
Les filtres à air utilisés dans les récupérateurs Alnor augmentent encore la pureté de l’air aspiré. Le système de filtration est équipé de filtres de classe EU3. La cartouche de filtre est composée d’un boîtier en matière plastique et d’un tapis de filtration. La surface des filtres est telle que la perte de pression pour les rendements nominaux soit aussi basse que possible
Contrôleur
Les récupérateurs Alnor sont équipés d’un système de contrôle intelligent permettant de définir les paramètres du travail du récupérateur pour des heures et jours de la semaine concrets. Par conséquent, l’utilisateur définit une fois la température nécessaire pour chaque jour et heure et ne doit pas se soucier du travail du récupérateur.
En plus de fonctions simples standard, telles que réglage et aperçu des paramètres pour les différents modes de travail, le contrôleur permet aussi de programmer la minuterie hebdomadaire. Cela signifie que l’utilisateur est en mesure de régler la date et l’heure exactes d’activer et de désactiver le récupérateur.
Par exemple, lorsque dans un local pendant une durée plus longue ne restent pas des personnes, il n’y a pas besoin d’activer le récupérateur. Donc par exemple, du lundi au vendredi, à partir de 08.00h le récupérateur doit être activé et à partir de 15.00h – désactivé. Dans ce cas, après le retour du travail, nous avons de l’air frais dans la chambre. Des informations plus détaillées sur le contrôleur se trouvent dans les instructions.
Récupération de l’humidité
Les récupérateurs HRU-ECCO et HRU-ERGO ont la fonction de récupération de l’humidité. Cela signifie que les récupérateurs Alnor peuvent récupérer non seulement la chaleur, mais aussi l’humidité accumulée dans l’air évacué du local et ensuite transmettre cette humidité à l’air frais fourni au local. C’est particulièrement utile dans les locaux où il y a de l’air séché, en particulier pendant le chauffage en hiver.
Le processus de récupération de l’humidité a lieu dans l’échangeur du récupérateur. Dans l’échangeur de chaleur se produit un transfert direct des molécules d’eau avec leur contenu énergétique. Dans ce cas, il n’y a pas de condensation, donc il n’y a pas de la perte d’énergie sous forme de vapeur d’eau. Entre autres grâce à cela les récupérateurs à contre-courant ont un haut degré de récupération Le processus décrit est possible grâce à la construction spéciale de l’échangeur.
L’échangeur est fait d’un papier spécial d’une épaisseur de 45μm à haute résistance à la déchirure et au vieillissement. Tout le secret réside dans l’épaisseur et la structure du papier dont est fait l’échangeur. Le papier a des mailles de 0,3 nm. Les particules de débris ont un diamètre supérieur à 0,3 nm et les molécules d’eau ont un diamètre de 0,288 nm. Cela signifie que seul l’humidité passe à travers les mailles dans l’échangeur et pénètre dans l’air frais arrivant aux locaux . Malgré cette construction, l’échangeur est très étanche. L’échangeur qui permet la récupération de l’humidité est appelé l’échangeur enthalpique.
En été, lors du refroidissement, l’humidité de l’air entrant de l’extérieur est réduite. Par contre, en hiver lors du réchauffement, l’humidité de l’air entrant de l’extérieur est augmentée. En résumé, les récupérateurs Alnor adaptent l’humidité de l’air frais entrant dans la pièce.
By-pass
Les récupérateurs Alnor sont équipés de la fonction by-pass. Le by-pass est la fonction est de dérivation qui, avec des critères satisfaits, permet de transférer l’air par la dérivation au lieu de l’échangeur. Le by-pass est la fonction automatique. Il suffit seulement de définir la température de l’air entrant dans les locaux et le système lui-même contrôle si l’air aspiré de l’extérieur doit passer à travers l’échangeur ou non.
Si la température de l’air frais entrant dans le local est égale à la température de l’air aspiré de l’extérieur , la fonction de by-pass sera activée. Ceci est particulièrement nécessaire en été. Lorsque l’air pendant la nuit est plus froid que l’air entrant, il n’y a pas besoin de récupérer le froid. L’air froid de l’extérieur est aspiré directement aux locaux. Par conséquent, le by-pass est une fonctionnalité qui permet d’éliminer l’échangeur en cas de petite différence des températures de l’air entrant et sortant.
Comment choisir les récupérateurs Alnor ?
Le choix approprié du récupérateur a un effet très significatif sur le bon fonctionnement de l’ensemble du système de ventilation. Même le récupérateur de la meilleure qualité ne répondra pas à nos attentes s’il est mal choisi. En conséquence, le confort de rester dans un local ventilé diminue considérablement et les coûts d’exploitation augmentent. Le principal critère de sélection des récupérateurs HRU-ECCO et HRU-ERGO est la détermination du niveau de la demande en air frais. Ce volume correspondra au rendement du récupérateur.
Le rendement du récupérateur devrait assurer un nombre suffisant d’échanges d’air pendant une heure. Par conséquent, un autre critère important de sélection est le nombre d’échanges. Il est entendu que le récupérateur doit assurer un échange d’air par heure. En pratique, cela signifie que le récupérateur fonctionnant avec une efficacité maximale devrait assurer l’échange complet d’air dans un bâtiment en une heure.
Afin de déterminer la quantité d’air frais nécessaire qui doit être fourni à une pièce, il faut connaître la taille et la destination de cette pièce. Compte tenu de ces données et sur la base du tableau ci-dessous, nous définissons deux paramètres : la quantité d’air frais nécessaire pour une personne et le nombre d’échanges.
En cas de plusieurs pièces avec un nombre différent de personnes y restant, la demande en air sera égale à la somme des produits des performances des différents pièces et des personnes qui y restent. En faisant la conception d’un système de ventilation avec récupération de chaleur, il ne faut pas oublier d’approvisionner en air frais les chambres et d’évacuer l’air usé de la cuisine et de la salle de bains. Grâce à cela, les impuretés sont éliminées dans le lieu de leur formation. Nous pouvons donc être sûrs que l’air fourni est frais.
Caractéristiques
Chaque récupérateur Alnor possède les caractéristiques de sélection.
De la caractéristique ci-dessus on peut lire les pertes de pression pour chaque longueur de canal. Cela peut être utile pour la conception et la sélection des composants du système avec récupération. En outre, les graphiques présentent les pertes de pression pour de différents courants et flux d’air. Grâce à ces données, nous avons la valeur de la perte de pression à un moment donnée du travail du récupérateur. En outre, les graphiques présentent les performances de température lors du refroidissement et du chauffage.
Entretien
La durée de vie du récupérateur dépend de nombreux facteurs, comme le type d’environnement dans lequel il fonctionne (bureau, atelier de production, etc.), la durée du travail. la productivité.
Afin de garantir un fonctionnement correct et durable et sans problème, respectez les consignes suivantes :
- effectuer des contrôles périodiques indépendants des ventilateurs et filtres. En cas de réduction significative des performances du récupérateur, il est recommandé de remplacer les filtres ;
- nettoyer l’échangeur de chaleur. Il n’est pas recommandé de nettoyer l’échangeur avec de l’air comprimé en raison du risque de dommages. La méthode recommandée du nettoyage consiste à recueillir de la poussière provenant de l’échangeur par exemple avec un aspirateur. Ce nettoyage doit être effectué tous les 3 ans. Il est recommandé de remplacer l’échangeur après 10 ans.
Avantages des récupérateurs Alnor:
- haute récupération de l’énergie – échangeur à contre-courant (plus de 90%)
- récupération de l’humidité – conception spéciale de l’échangeur,
- échangeur – l’air frais et l’air usé ne se mélangent pas
- échangeur protégé contre les bactéries,
- filtres de haute qualité - air pur et frais.
- ventilateurs destinés à un fonctionnement prolongé, continu,
- by-pass – permet le fonctionnement dans de différentes conditions climatiques,
- construction simple – installation facile des composants, maintenance facile,
- faible consommation d’énergie
- trois vitesses
- contrôle facile.
