Le centre d'un système de ventilation avec récupération de chaleur est l'échangeur de chaleur. Les unités de ventilation centralisée de Viessmann utilisent des échangeurs de chaleur à contre-courant croisé. Ils sont construits de telle sorte que l'air extrait et l'air soufflé, séparés l'un de l'autre par un certain nombre de couches de polymère, passent l'un devant l'autre. Il n'y a pas de mélange des deux flux d'air, seule la chaleur est transférée. Cette fonction est essentielle pour de nombreux propriétaires qui souhaitent acheter un système de ventilation mécanique centralisée.
Système de ventilation – Confort et protection de la structure du bâtiment
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Un système de ventilation assure principalement le renouvellement d'air nécessaire dans les espaces de vie. Il est nécessaire pour plusieurs raisons : Il s'agit d'une part de maintenir la qualité de l'air à tout moment et, d'autre part, d'accroître le confort. Après tout, la qualité de l'air est aussi une mesure de la qualité de vie. Outre l'aspect sanitaire, la ventilation joue un autre rôle important. Dans la vie quotidienne, l'humidité se crée dans un bâtiment de différentes manières. Ce problème doit être traité pour éviter les dommages et la formation de moisissures.
Réglementations statutaires pour la ventilation des bâtiments
Des réglementations plus strictes pour les nouvelles constructions de maisons et d'appartements ont permis aux bâtiments résidentiels de faire des progrès significatifs en termes d'économies d'énergie et d'efficacité ces dernières années. Alors qu'un bâtiment existant nécessite encore en moyenne plus de 200 kilowattheures (kWh) par mètre carré pour sa demande énergétique annuelle, le chiffre pour les nouveaux bâtiments est inférieur à un tiers. La demande énergétique annuelle se réfère à l'énergie de chauffage qui doit être fournie, en tenant compte des pertes causées par la transmission et la ventilation.
Spécifiquement, la loi allemande sur l'énergie des bâtiments (GEG) exige que l'enveloppe d'un bâtiment nouvellement construit soit durablement imperméable à l'air. La ventilation naturelle par les interstices de portes et de fenêtres non étanches, fréquente dans les bâtiments existants, n'existe plus dans les nouveaux bâtiments. Cependant, le taux de renouvellement d'air minimum requis pour la protection de la santé et des bâtiments doit être assuré. Ce principe s'illustre facilement en élaborant un concept de ventilation selon la norme DIN 1946-6. Les propriétaires de bâtiments existants doivent également présenter un concept de ventilation lors d'une rénovation comprenant :
- Le remplacement de plus d'un tiers des fenêtres dans un immeuble résidentiel.
- Le remplacement de plus d'un tiers des fenêtres ou l’étanchéité de plus d'un tiers du toit dans une maison individuelle.
À cet égard, les systèmes de ventilation Viessmann répondent à toutes les exigences de la norme DIN 1946-6 « Ventilation des logements ».
Fonctionnement de la ventilation mécanique
Les experts distinguent principalement la ventilation naturelle et la ventilation mécanique ou contrôlée (CVC). La ventilation par les fenêtres est l'une des formes les plus connues et les plus anciennes de ventilation naturelle ou libre. Il existe également la ventilation par les interstices, par le toit et par les puits. Le processus de ventilation est possible grâce à des forces naturelles telles que les différences de pression entre l'air intérieur et l'air extérieur, les courants d'air ascendants et, enfin et surtout, le vent. Dans de nombreux bâtiments, cependant, la ventilation naturelle n'est pas suffisante pour assurer la protection contre l'humidité.
C'est là qu'intervient la ventilation mécanique, qui fonctionne indépendamment des influences extérieures et des utilisateurs. Dans ce contexte, il convient d'expliquer quatre termes qui jouent un rôle important dans le fonctionnement :
- Air extérieur : il s'agit de l'air extérieur frais qui circule vers l'appareil ou qui est aspiré.
- Air soufflé : après avoir traversé l'appareil, l’air extérieur est transmis aux pièces comme air soufflé.
- Air extrait : c'est le volume d'air qui se trouve dans la pièce et qui se dirige vers l'appareil ou est aspiré activement pendant le processus de ventilation.
- Air évacué : une fois que l'air extrait a traversé l'unité de ventilation et arrive à l'extérieur, il est appelé air évacué.
Dans la ventilation mécanique contrôlée, on distingue généralement les systèmes centralisés et décentralisés. Selon le domaine d'application, les deux systèmes ont leurs propres avantages. Tous deux sont capables de récupérer la chaleur et donc de réduire considérablement la demande de chaleur de la ventilation. Une distinction fondamentale entre les systèmes de ventilation réside dans leur conception individuelle. La consultation d'un expert permet de déterminer quel système de ventilation est finalement le mieux adapté au bâtiment concerné.
Comment fonctionne un système de ventilation centralisée ?
Dans le cas d'une ventilation mécanique centralisée, un seul appareil alimente les pièces en air frais. Pour ce faire, une unité de ventilation centralisée est installée dans le mur ou le plafond. La ventilation est assurée par un système de distribution d'air connecté, qui est généralement dissimulé dans la structure du sol ou du plafond. Dans sa conception la plus simple, un tel système de ventilation ne comporte qu'un système d'extraction d'air qui rejette l'air vicié à l'extérieur. L'air frais ne pénètre dans la maison que de manière passive, par des enveloppes de bâtiments non étanches, des fentes de portes, des interstices de fenêtres ou des passages d'air extérieur.
Alternativement, l'air entre dans les zones de soufflage (salons, chambres d'enfants ou chambres à coucher) d'un côté et est extrait des zones d’extraction (cuisine, salle de bains ou WC) de l'autre côté. Les systèmes centralisés sont principalement utilisés dans les nouvelles constructions, car ils nécessitent un effort de planification plus important. Mais ils peuvent également être utilisés dans des bâtiments plus anciens. Dans le cadre d'une rénovation, par exemple, le système peut être logé dans un plafond suspendu.
Comment fonctionne un système de ventilation décentralisée ?
Contrairement à un système centralisé, toute la surface habitable n'est pas alimentée par un seul appareil. Au lieu de cela, plusieurs unités de ventilation sont utilisées pour alimenter les pièces individuelles en air frais. Les unités sont généralement installées directement dans le mur extérieur des pièces à alimenter. Il n'est pas nécessaire d'installer des conduits d'air. C'est pourquoi les systèmes décentralisés sont particulièrement adaptés à la rénovation, puisqu'il suffit de percer un trou dans le mur extérieur et d'installer une alimentation électrique. Toutefois, la ventilation mécanique décentralisée peut également être installée dans une nouvelle construction. Cette option est particulièrement intéressante pour les immeubles résidentiels (seulement certaines pièces) ou les appartements pour personnes âgées.
Selon la conception, on distingue le fonctionnement continu et le fonctionnement push-pull. Un système de ventilation à fonctionnement push-pull fonctionne alternativement en mode air extrait ou air soufflé. Deux unités avec deux ouvertures murales sont nécessaires pour l'installation d'un tel système. Les deux unités communiquent via un contrôleur commun. Dans les systèmes à fonctionnement continu, les deux flux d'air traversent une unité sans interruption. Pour l'installation d'un tel système, seule une ouverture dans le mur ou un trou percé est nécessaire.
Des informations détaillées sur les différences et les similitudes entre la ventilation centralisée et décentralisée sont disponibles à la section Comparaison de la ventilation mécanique centralisée et décentralisée.
Ventilation mécanique contrôlée avec récupération de chaleur
La récupération de chaleur est une particularité de la ventilation mécanique contrôlée. Que ce soit dans un système centralisé ou décentralisé, un échangeur de chaleur intégré récupère la chaleur de l'air extrait déjà chauffé et la transfère à l'air extérieur entrant, généralement plus froid. L'air extérieur ne doit pas être chauffé dans la même mesure, ce qui réduit considérablement les besoins en chaleur de ventilation du bâtiment.
L'échangeur de chaleur enthalpique est un système à contre-courant croisé qui peut récupérer l'humidité de l'air extrait en plus de la chaleur. Ceci est possible grâce à une membrane semi-perméable. La membrane ne laisse passer que l'humidité et la chaleur, tandis que les odeurs et la saleté sont retenues. L'utilisation d'un échangeur de chaleur enthalpique est particulièrement utile en hiver lorsque l'air extérieur est relativement sec.
Quels sont les avantages de la ventilation mécanique contrôlée ?
Indépendamment des règles de construction des espaces d'habitation définies dans la loi sur l'énergie des bâtiments, les avantages de la ventilation mécanique sont nombreux.
Pour une qualité d'air constamment élevée, l'air de toutes les pièces doit être renouvelé toutes les deux à trois heures. Comme nous l'avons déjà mentionné, l'enveloppe étanche des bâtiments neufs et rénovés empêche ce phénomène de se produire naturellement. Le taux de renouvellement de l'air requis ne peut être garanti par la ventilation par les fenêtres, en particulier lorsque les utilisateurs sont absents. La ventilation mécanique, en revanche, est capable d'alimenter les pièces en air frais suffisant à tout moment de la journée, indépendamment de l'utilisateur.
La ventilation classique des fenêtres est considérée comme inefficace, surtout si elle est employée de manière incorrecte. De nombreuses personnes ont tendance à laisser les fenêtres en oscillo-battant en pensant que la chaleur ne s'échappera pas de la pièce. Or, c'est le contraire qui se produit. L'air chaud intérieur s'échappe par la fenêtre. Les coûts de chauffage sont donc plus élevés. La ventilation mécanique contrôlée avec récupération de chaleur fournit juste autant d'air frais que nécessaire et récupère également une précieuse énergie de chauffage.
Illustration d'une cuisinière, d’une douche, d’une machine à laver et d’une plante démontrant la nature et la quantité de vapeur d'eau produite qui doit être éliminée par le système de ventilation.
Parmi les autres avantages de la ventilation, citons l'intégration de filtres dans les systèmes de ventilation. D'une part, ils protègent le système contre la contamination, d'autre part, ils filtrent les particules de l'air extérieur et protègent ainsi les occupants. Des filtres à pollen sont disponibles pour les personnes souffrant d'allergies.
Un système de ventilation apporte de l'air frais extérieur dans les zones de soufflage et évacue en même temps l'air vicié des zones d'extraction. En plus du renouvellement constant de l'air, les odeurs désagréables provenant des zones d'extraction ne pénètrent pas dans l'espace de vie.
Un autre avantage de la ventilation mécanique contrôlée est particulièrement évident à côté d'une route très fréquentée où il y a beaucoup de bruit et de pollution atmosphérique. Si les fenêtres restent fermées, le niveau sonore diminue. L'air extérieur est purifié par les filtres avant de pénétrer dans les pièces.
Pour assurer une ventilation naturelle, les fenêtres doivent rester ouvertes. Même si elles sont ouvertes en oscillo-battant, le risque de cambriolage est néanmoins nettement plus élevé. Un système de ventilation mécanique réduit considérablement ce risque. Les fenêtres peuvent rester fermées. Un système de ventilation correctement installé et réglé permet également d'éviter les courants d'air.
FAQ sur la ventilation mécanique contrôlée
Nous avons compilé pour vous les questions et réponses les plus fréquentes sur ce sujet dans notre guide sur la ventilation mécanique.
La loi sur l'énergie des bâtiments n'interdit pas la ventilation naturelle par les fenêtres. Dans la pratique, cependant, l'utilisation de systèmes de ventilation montre que la ventilation manuelle n'est plus nécessaire. Si vous voulez sentir une brise fraîche de temps en temps, vous pouvez bien sûr ouvrir les fenêtres à tout moment.
Selon l'endroit où l'unité de ventilation et les diffuseurs d’air sont installés, les systèmes de ventilation peuvent générer du bruit. Toutefois, le bruit est considérablement réduit par une planification et un réglage appropriés de la ventilation mécanique, ainsi que par des composants intégrés optimisés en termes de flux et de son. Il existe également des silencieux qui peuvent être installés dans les conduits d'air individuels. Un système de ventilation mécanique centralisé est généralement un peu plus silencieux qu'un système décentralisé. Mais cela n’améliore pas automatiquement la situation.
L'air extérieur n'étant pas exempt de poussière et d'impuretés, tous les systèmes de ventilation Viessmann sont équipés de filtres à air extérieur intégrés. Selon le domaine d'application, des filtres de différentes qualités sont utilisés. En règle générale, il s'agit de filtres grossiers ou fins. Ces derniers sont également appelés filtres à pollen. Pour protéger le système de distribution d'air du côté de l'air extrait, des filtres d'air extrait sont insérés dans les bouches d'aération de la salle de bains, de la cuisine et des toilettes. Ils empêchent efficacement les dépôts de saleté de pénétrer dans l'unité de ventilation et le système de distribution d'air. Les unités de ventilation sont équipées d'un indicateur de changement de filtre qui signale quand il faut remplacer le filtre. Si nécessaire, le système de distribution d'air peut également être nettoyé.
Dans une maison économe en énergie, l'air frais n'entre pratiquement jamais de manière passive. Les systèmes de ventilation sont conçus pour apporter en permanence la quantité d'air nécessaire dans le bâtiment. Par conséquent, un système de ventilation doit fonctionner 24 heures sur 24. En revanche, lorsque les occupants sont absents, le système peut être exploité à un niveau réduit.