RECUPERER LA CHALEUR DES FLUX D'EVACUATION
Toute la chaleur qui quitte le bâtiment via les flux résiduels, peut être exploitée pour la récupération de chaleur. Ainsi, la chaleur de l'eau de douche peut être récupérée pour préchauffer l'eau du robinet. L'air de ventilation évacué renferme aussi énormément d'énergie.
COMMENT RECUPERER LA CHALEUR DE L'AIR DE VENTILATION?
Système D
Cela fait longtemps qu'on récupère l'énergie encore présente dans l'air de ventilation évacué dans le cadre d'un système de ventilation D, où l'amenée d'air frais et l'évacuation d'air vicié se font toujours de manière mécanique. Au moyen d'un échangeur de chaleur, l'air intérieur évacué transfère sa chaleur à l'air extérieur aspiré. La récupération de chaleur permet ainsi d'obtenir des rendements de 70 à 90%.
Système C
Avec un système de ventilation C amenée naturelle et évacuation mécanique ce genre de récupération de chaleur spécifique n'est pas possible. En effet, l'amenée d'air frais s'effectue directement via des grilles dans les fenêtres, ce qui rend l'échange de chaleur vraiment impossible. En revanche, il est possible de récupérer l'énergie de l'air évacué en le faisant passer par un système de pompe à chaleur. En moyenne, l'air fait 10 à 15 °C de moins entre le moment où il entre dans la pompe à chaleur, et celui où il en sort.
SYSTEME C AVEC POMPE A CHALEUR
Avec quelle pompe à chaleur?
Le système de ventilation C peut uniquement être combiné avec une pompe à chaleur qui puise sa chaleur de l'air (p.ex. pompe à chaleur air-eau et air-air). Avec ce genre de système, l'air passe par l'évaporateur de la pompe à chaleur. L'évaporateur est composé d'un système de tubes dans lesquels circule un fluide réfrigérant. L'air passe par ce système de tubes et sa chaleur fait s'évaporer le fluide réfrigérant dans les tubes. Le fluide évaporé se dirige vers le compresseur, qui compresse la vapeur.
La vapeur compressée augmente fortement en température et cette chaleur est transmise à l'installation de chauffage dans le condensateur (à l'eau dans le cas d'une pompe à chaleur air-eau, à l'air dans le cas d'une pompe à chaleur air-air). La vapeur se condense et est ensuite amenée à plus faible pression à travers le détendeur. Ensuite, le processus peut recommencer.
Facteurs qui influencent le rendement de la pompe à chaleur
La performance de la pompe à chaleur est exprimée par son coefficient de performance (COP). Celui-ci indique combien d'énergie thermique fournit 1 kW d'électricité (p.ex. un COP de 3 signifie que l'on peut créer 3 kW d'énergie thermique avec 1 kW d'énergie électrique). Plus le COP est élevé, plus la pompe à chaleur est performante.
- Plus la température d'évaporation et la température de condensation sont proches, plus la pompe à chaleur est efficace et plus le COP est élevé. Concrètement, cela signifie que plus la différence entre la température de l'air amené et la température souhaitée pour une pièce ou pour l'eau chaude sanitaire est faible, plus la pompe à chaleur est performante.
- Avec des températures d'air inférieures à 7 °C, le rendement de la pompe à chaleur diminue fortement à cause, entre autres, de la formation de glace et des cycles de dégel nécessaires.
- Beaucoup d'appareils ne résistent pas aux températures négatives et doivent donc fonctionner avec une résistance chauffante. Cela réduit l'efficacité du système.
- Il faut une arrivée d'air suffisante pour garantir un bon fonctionnement de la pompe à chaleur. Plus il y a d'air qui passe à travers l'évaporateur, plus l'évaporation est efficace (plus il y a de possibilité de contact entre l'air et le fluide). C'est pourquoi, dans un système D, le peu de chaleur qui reste après l'échange de chaleur entre l'air évacué et l'air aspiré, est parfois dévié vers le système de pompe à chaleur (voir encadré). Cet air ne contient plus beaucoup de chaleur, mais son débit est élevé.
Pourquoi est-il intéressant d'utiliser l'air de ventilation?
L'air de ventilation extrait des pièces humides est guidé vers le système de pompe à chaleur au lieu d'être évacué vers l'extérieur.
- L'air de ventilation extrait contient encore une grosse quantité de chaleur (en moyenne 18 °C) qui est perdue autrement.
- L'air évacué possède une humidité relative élevée (pensons à l'air extrait de la salle de bains). L'air humide contient plus de chaleur (car l'eau garde mieux la chaleur que l'air);
- Contrairement à la température de l'air intérieur, la température de l'air de ventilation évacué est assez constante toute l'année et se rapproche mieux de la température intérieure que l'air extérieur.