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Récupérer les sources de chaleur "perdues" du bâtiment

En bref !

  Une récupération de chaleur est possible à plusieurs endroits du bâtiment :

 Placer un récupérateur de chaleur sur l'air extrait

Sur l'air hygiénique extrait à une température moyenne de l'ordre de 21°C, l'énergie récupérée sert à préchauffer l'air entrant d'une température moyenne extérieure de 6°C aux alentours des 13-14°C. La rentabilité est bonne (4-6 ans) par rapport à la durée de vie de l'installation. Par ce biais, on peut arriver à des récupérations de l'ordre de 50 % de la chaleur extraite.

Re-pulser l'air extrait dans une autre zone du bâtiment

Une conception intelligente d'une installation de ventilation est d'extraire l'air vicié des zones à occupation importante vers des zones très peu occupées comme l'archivage ou des zones de passage comme un atrium qui constitue la zone tampon par rapport à l'extérieur.

Récupérer la chaleur au condenseur de la machine frigorifique

Pour valoriser une eau de condensation entre 40 et 50°C, il est nécessaire de trouver des applications en aval capables d'exploiter cette basse température comme par exemple : les boucles d'eau chaude des ventilos-convecteurs, le préchauffage de l'eau chaude sanitaire, le préchauffage de l'air neuf, ...

Utiliser les systèmes de climatisation à débit de fluide réfrigérant variable

Imaginons une demande de chaleur dans un local en façade et des apports de chaleur dans un local de réunion juste à côté. Il existe aujourd'hui un équipement capable de refroidir un local et de transférer la chaleur vers un local voisin (DRV)! C'est en quelque sorte une pompe à chaleur dont la source froide est constituée par un des locaux. La performance énergétique pourrait en être très élevée.

Placer une pompe à chaleur sur les sources chaudes du bâtiment

Cas de la buanderie surchauffée dont les énergies latentes et sensibles sont utilisées, via une pompe à chaleur, pour produire de l'eau chaude sanitaire.

Placer un récupérateur de chaleur sur l'air extrait

L'air hygiénique est extrait à une température de l'ordre de 21° durant tout l'hiver. Or la température moyenne extérieure saisonnière est de l'ordre de 6° dans nos régions. Il faut donc chauffer l'air neuf de 15°C durant 8 mois. Pour un bâtiment bien isolé, cela représente 50 % de la consommation de chauffage annuelle.

Or il est possible de récupérer 50 % de la chaleur du fluide qui traverse un récupérateur de chaleur. C'est donc un potentiel énergétique non négligeable. Tout se passe comme si l'air extérieur passait en moyenne à 13,5 °C !

Avantage : c'est directement l'air vicié qui préchauffe l'air neuf. Il y a donc synchronisme des besoins en période de chauffe. La rentabilité est variable, mais elle se situe entre 4 et 6 ans, ce qui est très faible face à la durée de vie de l'installation. Classiquement un échangeur à plaques sera choisi, mais plusieurs autres systèmes sont à étudier. Pour diminuer les coûts à l'investissement, il faut organiser un regroupement des conduits de pulsion et d'extraction dès l'Avant-Projet.

Cette technique demande un soin particulier lors du dimensionnement afin que le bénéfice thermique ne soit pas trop "mangé" par le supplément de consommation des ventilateurs.

Précisons qu'il s'agit bien d'un échange thermique et qu'il n'y a pas de mélange entre l'air vicié et l'air neuf.

Une bonne gestion doit être étudiée, car en mi-saison, l'air extérieur peut être à 18°C et il serait dommage de le chauffer avec de l'air à 23°C, par exemple. Un by-pass doit être prévu.

Pour plus d'informations sur le choix d'un récupérateur de chaleur, cliquez ici !

Re-pulser l'air extrait dans une autre zone du bâtiment

Une solution classique consiste à pulser l'air extrait des bureaux dans les parkings situés sous le bâtiment, ce qui permet de chauffer en même temps ce lieu. Très honnêtement, cela nous paraît une faible économie, car le chauffage des parkings est luxe peu utile. La consommation des ventilateurs sera plus forte que si des simples ventilateurs axiaux organisent le balayage. Enfin, avec une sonde CO, il est possible de diminuer drastiquement les besoins en journée (moteurs à l'arrêt), or les besoins des bureaux sont constants...

Il paraît plus utile de valoriser cet air une deuxième fois : extraction par les zones d'archives, extraction par l'atrium qui constitue une zone tampon (attention au risque de surchauffe en mi-saison... by-pass ?), ... Il faut repartir de la logique appliquée dans le secteur domestique : l'air est apporté au living et est extrait en cuisine. Il sert donc deux fois.

Récupérer la chaleur au condenseur de la machine frigorifique

Si une machine frigorifique fonctionne en hiver et en mi-saison, il y a probablement moyens de combler des besoins de chauffage dans le bâtiment. Difficulté : la chaleur fournie par un condenseur est à très basse température (40°C à 50°C). Il faut donc trouver des besoins à basse température 

Chaque cas est un cas d'espèce à étudier par le bureau d'études, mais l'imaginer dès l'Avant-Projet permet souvent de se faciliter la vie par la suite !

Exemple d'application très intéressante.

Le plus logique est de récupérer la chaleur sur le condenseur à air pour chauffer directement l'air d'un local. Ainsi, un supermarché Delhaize à Bruxelles évacue la chaleur du condenseur du groupe frigorifique (armoires de congélation) en créant un rideau d'air chaud à l'entrée du magasin. En été, la chaleur est déviée en toiture par un clapet.

Pour plus d'informations sur la récupération de chaleur au condenseur d'une machine frigorifique, cliquez ici !

Utiliser les systèmes de climatisation à débit de fluide réfrigérant variable

Imaginons une demande de chaleur dans un local en façade et des apports de chaleur dans un local de réunion juste à côté. Il existe aujourd'hui un équipement capable de refroidir un local et de transférer la chaleur vers un local voisin ! C'est en quelque sorte une pompe à chaleur dont la source froide est constituée par un des locaux. La performance énergétique pourrait en être très élevée.

Pour être rentable, il faut que le bâtiment présente souvent cette complémentarité des besoins. On pense par exemple à un bâtiment qui aurait des locaux aveugles (intérieurs), en demande de refroidssement toute l'année.

Pour plus d'informations sur les systèmes de climatisation à débit de fluide réfrigérant variable, cliquez ici !

Placer une pompe à chaleur sur les sources chaudes du bâtiment

Par exemple, il est possible de refroidir (et déshumidifier par la même occasion) une buanderie surchauffée et produire ainsi de l'eau chaude sanitaire : on fait coup double !

Pour plus d'informations sur les systèmes de récupération avec PAC, cliquez ici !

 

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