Efficacité de la récupération de chaleur : rendements sensible, latent et total

Caractéristiques clés

L’efficacité de récupération de chaleur exprime un rapport de transfert d’énergie défini. Comparez la même grandeur, le même débit d’air et les mêmes conditions d’essai. La récupération sensible concerne la température, la récupération latente l’humidité et la récupération totale l’enthalpie. Exemple de rapport de température : 75 % avec de l’air extérieur à −5°C et de l’air repris à 22°C donne un air soufflé en sortie à 15,25°C.

Le rendement de récupération de chaleur annoncé à 80 % par un fournisseur peut différer de celui annoncé à 75 % par un autre. L’un peut calculer un rapport de températures à bulbe sec au niveau de l’échangeur, tandis que l’autre tient compte de la consommation des ventilateurs et des corrections liées aux fuites. Choisir la valeur la plus élevée peut entraîner une hausse de la demande électrique des équipes de maintenance, sans garantie de performance comparable.

L’efficacité de récupération de chaleur mesure le transfert d’énergie annoncé entre des flux d’air. Les rendements sensible, latent et total correspondent à des grandeurs différentes. Comparez des conditions d’essai équivalentes, puis tenez compte de la puissance des ventilateurs et des régulations avant d’estimer les économies.

À retenir
  • Un noyau plus efficace peut réduire moins l’énergie achetée si sa perte de charge supplémentaire augmente trop la demande des ventilateurs.
  • Un rapport de température ne permet pas d’établir la récupération latente ou totale.
  • Il ne faut pas intégrer les rendements de l’unité corrigés de la puissance des ventilateurs dans un calcul du noyau qui soustrait cette puissance une seconde fois.
  • Un débit d’air identique ne garantit ni une emprise au sol identique, ni une certification, ni des économies annuelles équivalentes.

Que mesure l’efficacité de récupération de chaleur dans la récupération d’énergie ?

Unité de récupération de chaleur à plaques : définition du rendement, comparaison des débits d’air et exigences relatives à la puissance des ventilateurs

L’efficacité de récupération de chaleur définit la part d’un potentiel de transfert donné qu’un appareil capte dans des conditions spécifiées. Cette grandeur peut correspondre à une variation de température, à un transfert d’humidité ou à l’énergie totale de l’air. Un pourcentage d’efficacité n’est utile que si sa définition, la base de débit d’air et les limites de l’équipement sont précisées.

En ventilation, un échangeur utilise l’air rejeté pour prétraiter l’air neuf entrant. La récupération de chaleur sensible récupère la chaleur de l’air rejeté. Un dispositif de récupération d’énergie adapté peut transférer à la fois de la chaleur sensible et latente. Selon sa conception et ses conditions de fonctionnement, son noyau échange de la chaleur et de l’humidité. Il sert à récupérer l’énergie qui serait autrement évacuée avec l’air vicié. La présentation de la ventilation du ministère américain de l’Énergie explique cette distinction pour les dispositifs de ventilation résidentielle. Les quantités transférées permettent de décrire la récupération en milieu tertiaire. Elles aident aussi à l’expliquer, mais le système de mesure et les exigences d’installation doivent correspondre à l’application.

La récupération réduit une partie des besoins de chauffage liés au remplacement de l’air intérieur par de l’air extérieur. Cette réduction des pertes de chaleur par ventilation ne suffit pas à établir l’efficacité énergétique globale du bâtiment. Une ventilation adaptée nécessite toujours le débit d’air et la distribution requis. La récupération ne fournit pas le taux de renouvellement d’air extérieur nécessaire et ne confirme pas la qualité de l’air intérieur. Ce calcul diffère de celui de la récupération de chaleur fatale industrielle d’un four ou d’une centrale de cogénération.

Erreur fréquente : considérer un pourcentage comme une économie à l’échelle du bâtiment. Une efficacité sensible annoncée de 75 % pour un écart de température à l’entrée de 20 K indique une hausse de 15 K côté air soufflé, à débits calorifiques massiques égaux pour l’air sec. Il faut également calculer la charge de chauffage restante, la demande des ventilateurs et les heures de fonctionnement. Un acheteur qui part du principe que « 75 % d’énergie est économisée » doit demander quel dénominateur énergétique a été utilisé.

Rendements sensible, latent et total : comparez la même grandeur

Les efficacités sensible, latente et totale comparent respectivement la température, l’humidité et l’enthalpie

Les rendements sensible et latent ne sont pas interchangeables. Le rendement total ne l’est pas davantage avec l’un ou l’autre. Un pourcentage annoncé de récupération totale de chaleur ne peut pas être obtenu en faisant la moyenne des pourcentages sensible et latent, car leur contribution dépend des conditions de l’air à l’entrée.

Qu’est-ce que l’efficacité de récupération sensible ?

Dans le système du Home Ventilating Institute (HVI), l’efficacité de récupération sensible (SRE) est définie comme un rendement spécifique de l’unité. Elle tient compte de certains effets, notamment la consommation électrique, les fuites et le déséquilibre des débits. Un rapport de température de l’air soufflé ne permet pas de la reproduire. Demandez au fournisseur quelle définition de la SRE il utilise.

Le glossaire de la ventilation HVI les explique. Le guide des indicateurs HRV et ERV à l’intention des constructeurs précise que l’efficacité sensible ajustée (ASRE) est destinée aux modèles énergétiques qui comptabilisent séparément l’apport des ventilateurs. Elle diffère de l’efficacité sensible apparente (ASEF) du glossaire et ne doit pas la remplacer pour évaluer un rendement non corrigé du noyau.

Si une offre indique une efficacité enthalpique, demandez la définition du rendement de récupération totale. Faites de même pour l’efficacité de récupération de chaleur sensible. L’efficacité d’un ERV ne correspond pas à un indicateur universel unique.

Fiche de comparaison des 3 rendements

Une fiche qui permet à l’acheteur de distinguer les grandeurs récupérées, de définir le périmètre du calcul et de demander des justificatifs avant de comparer deux valeurs d’efficacité.

Fiche de décision sur les rendements : demandez des grandeurs équivalentes avant de classer les offres
Élément de l’offreCe qu’il décritJustificatifs requis pour la comparaison
Efficacité sensibleRécupération liée à la températureFormule, base de débit massique et températures d’entrée
Efficacité latenteRécupération liée à l’humiditéRapports d’humidité et base de débit massique
Efficacité totaleRécupération d’enthalpieEnthalpies à l’entrée et débits d’air mesurés
SRE HVIRendement sensible ajusté de l’unitéRéférence du modèle HVI, conditions et corrections incluses
ASRE HVIIndicateur destiné à une modélisation séparée de l’apport des ventilateursMéthode de modélisation compatible et apport électrique séparé
Efficacité sensible apparentePerformance apparente spécifiée sur la base de la températureDéfinition précise du système de mesure et normalisation du débit d’air
Efficacité de récupération totaleIndicateur défini de récupération totale de l’unitéSystème de mesure et conditions d’essai en refroidissement
EATRTaux de transfert de l’air rejetéDifférence de pression et résultat de l’essai de transfert
OACFFacteur de correction de l’air extérieurBase de correction du débit d’air et conditions d’essai
Économie d’énergie annuelleÉcart d’énergie achetée, modélisé ou mesuréSituation de référence, météo, calendrier et données de tous les équipements concernés

Exemple hypothétique d’examen d’offres : une équipe chargée des achats reçoit une offre avec une efficacité de température de 80 % et une autre avec une récupération totale de 72 % pour un usage estival humide. Aucun de ces chiffres ne permet de classer les offres. Le premier ne précise pas la performance latente ; le second combine les effets de température et d’humidité pour une condition d’entrée non spécifiée. Le concepteur demande les deux quantités transférées au même débit et dans les mêmes conditions psychrométriques à l’entrée. Le service financier suspend l’estimation des économies jusqu’à réception des réponses. Si le premier noyau ne transfère pas d’humidité, il peut tout de même répondre à un besoin de charge sensible, mais il ne peut pas être crédité d’une réduction de la charge latente. Le point restant à clarifier devient une question précise à poser dans la demande de prix, plutôt qu’un avantage de performance supposé.

On suppose un écart de température de 20 K à travers l’échangeur. Pour un écart hypothétique de 20 K à l’entrée, une efficacité de température de 80 % implique une variation de 16 K côté air soufflé, uniquement dans les conditions indiquées et à débits égaux. Le calcul de la SRE définie par HVI utilise un autre périmètre. Une demande de prix qui impose le même indicateur et la même base de correction évite de comparer une mesure de température à un rendement ajusté de l’unité.

Calculer un rapport de température sans le confondre avec des économies annuelles

Récupération hypothétique de température de 75 % entre −5 et 15.25 degrés Celsius, avec une température de reprise de 22 degrés

Mesuré côté air soufflé, le rapport de température correspond à la variation de température dans la section de récupération, rapportée à l’écart de température disponible à l’entrée. Il peut servir d’outil de diagnostic dans une situation contrôlée. Ce rapport ne permet toutefois ni de décrire la récupération latente, ni d’évaluer les économies d’énergie annuelles, ni de distinguer la performance de récupération si les capteurs de température mesurent aussi la chaleur du ventilateur ou de la batterie.

Comment calculer l’efficacité de récupération de chaleur ?

Prenons par exemple un échangeur équilibré, sec et sensible. Divisez la hausse de température de l’air soufflé à travers le noyau par l’écart entre les températures d’entrée de l’air repris et de l’air extérieur. Multipliez le résultat par 100 pour l’exprimer en pourcentage. Effectuez les mesures de température aux limites de la section de récupération, sans batterie de chauffage entre les deux, et tenez compte du mode de fonctionnement avant d’interpréter les résultats.

Rapport de température = (Tsoufflé,sortie − Textérieur,entrée) / (Trepris,entrée − Textérieur,entrée). Avec une température d’air extérieur de -5°C, une température de reprise de 22°C et un rapport supposé de 0.75, la température de l’air soufflé en sortie serait de -5 + 0,75 × 27 = 15,25°C. L’écart restant pour atteindre 22°C est de 6.75 K. Ces valeurs sont données à titre d’exemple et ne sont pas des résultats d’essai réels de Koven Air.

Mesurez la section de récupération
  1. Placez les deux capteurs d’entrée et le capteur de sortie de l’air soufflé aux limites du noyau.
  2. Relevez les débits d’air sur les deux circuits et vérifiez la stabilité du fonctionnement.
  3. Relevez la position du bypass, le mode antigel et tout chauffage actif en amont.
  4. Calculez le rapport de température et indiquez les conditions de mesure.
  5. Comparez avec un point de sélection correspondant, pas avec une valeur maximale de catalogue.

Pour calculer l’efficacité sur cette base de température, utilisez le calculateur d’efficacité thermique du site avec la formule, puis vérifiez que les définitions des données d’entrée correspondent aux emplacements de mesure. En cas de débits inégaux, appliquez la méthode appropriée aux débits calorifiques. Lorsque l’écart à l’entrée est proche de 0 K, le dénominateur ne permet pas d’obtenir un pourcentage fiable ; l’incertitude des capteurs peut alors constituer la principale source d’erreur. Une mesure en sortie, en aval d’un ventilateur en marche, ne correspond pas à la température de l’air en sortie du noyau.

Note technique : appliquez les exigences de la méthode choisie concernant l’emplacement des capteurs et le traitement de l’incertitude, par exemple celles de ASHRAE 84. Précisez la précision des capteurs dans le plan d’essai ; cet exemple ne définit pas une tolérance de température universelle.

Dans l’exemple à −5°C et 22°C, un rapport de température de 75 % donne 15,25°C avant tout chauffage en aval. Une consigne d’air soufflé de 22°C nécessite encore un écart de 6.75 K. Cette distinction permet au concepteur de dimensionner la charge restante sans présenter le pourcentage d’un échangeur comme une économie d’énergie à l’échelle du bâtiment.

Quelles conditions d’essai doivent être identiques avant de comparer les rendements ?

Comparez la méthode d’essai, le système de mesure et la référence du modèle en vigueur, pour des conditions de fonctionnement identiques

Examinez l’objet évalué, les débits d’air soufflé et rejeté, la température et l’humidité de l’air à l’entrée, la différence de pression et la correction des fuites. Identifiez la méthode d’essai et le système de mesure. La mention d’une norme dans une brochure ne signifie pas que l’un des modèles présentés bénéficie d’une certification en vigueur, ni que la centrale de traitement d’air complète a fait l’objet d’une évaluation.

La norme ASHRAE 84-2024 porte sur les essais des échangeurs de chaleur et d’énergie air-air. Le champ d’application public AHRI 1060/1061 couvre l’évaluation des performances des composants et des équipements monoblocs, à l’exception des boucles de récupération par fluide caloporteur. Une méthode d’essai, une norme d’évaluation et une certification répertoriée apportent chacune une réponse différente.

Le guide AHRI sur les ventilateurs récupérateurs d’énergie air-air précise qu’une méthode à point unique ne permet pas de prévoir le fonctionnement annuel.

« ni de fournir une méthode pour estimer la consommation énergétique annuelle. »

Air-Conditioning, Heating, and Refrigeration Institute, guide public sur les ERV qui traite de la Guideline V.

Demandez la référence du modèle et son inscription dans le registre, puis les données correspondant au régime sélectionné. L’EATR et l’OACF concernent le transfert d’air et la correction du débit d’air. Aucun des deux ne désigne l’efficacité d’échange thermique. Une certification de ventilateur, une liste de fabricants approuvés ou un certificat de composant ne doit pas être présenté comme une certification de récupération pour l’ensemble du système CVC.

Une spécification de 8 000 m³/h doit inclure les résultats pour ce régime indiqué, avec le débit d’air rejeté et la différence de pression précisés. Un pourcentage supérieur obtenu à un débit inférieur dans un catalogue ne permet pas de trancher la comparaison. Si un fournisseur ne peut pas fournir des données correspondant aux conditions spécifiées, considérez l’offre comme techniquement non vérifiée et n’acceptez pas le rendement mis en avant comme preuve d’équivalence.

Pourquoi le type d’échangeur modifie le rendement

Un échangeur à plaques sensible et sec et un média de récupération capable de transférer l’humidité déplacent des propriétés différentes de l’air

La technologie de l’échangeur détermine les propriétés transférées entre les flux d’air. Les échangeurs à plaques sensibles transfèrent principalement de la chaleur, tandis qu’une plaque à membrane ou une roue à sorption peut également transférer de l’humidité. Les configurations à flux croisés, à contre-courant et rotatives décrivent la géométrie et le fonctionnement ; elles ne constituent pas à elles seules un rendement complet.

Le guide AHRI sur les échangeurs distingue les dispositifs sensibles des dispositifs enthalpiques. Demandez quel mécanisme de transfert correspond à la construction proposée.

La différence de température transfère la chaleur vers le flux d’air le plus froid. Dans une roue enthalpique, la roue rotative utilise également sa surface de transfert d’humidité, le cas échéant. La seule mention d’une roue thermique ne signifie pas qu’il y a récupération latente. Demandez quelles propriétés la roue transfère et exigez une sélection correspondant au matériau proposé.

Matrice des types et des conditions de fonctionnement : choisissez la prochaine comparaison, sans chercher de solution universelle
Type ou situation de fonctionnementComparaison utileÉlément manquant qui influe sur la décision
Échangeur à plaques sec et sensibleEfficacité sensiblePerte de charge au débit spécifié
Échangeur à plaques perméables à l’humiditéRécupération sensible et latentePropriétés de la membrane et conditions de fonctionnement
Échangeur rotatif sensibleRécupération liée à la températurePuissance d’entraînement et caractéristiques de transfert
Roue enthalpique à traitement par sorptionRendements sensible et latent séparésRevêtement, dispositif de purge et différence de pression
Configuration à flux croisésPoint de sélection correspondantConstruction du noyau et perte de charge
Configuration à contre-courantPoint de sélection correspondantEspace d’installation et perte de charge
Régime froid avec protection antigelRécupération nette selon le mode de fonctionnementPréchauffage, réduction du débit ou séquence de dégivrage
Débits d’air soufflé et rejeté inégauxCalcul défini du débit calorifiqueDébits massiques et dénominateur du rendement
Fonctionnement en économiseur ou en bypassCharge de ventilation lorsque la récupération est désactivéePosition du registre et déclencheur de régulation
Régime de refroidissement humideCharges totale et latente restantesRapports d’humidité et charge de la batterie en aval

Limite de sélection : la désignation d’une plaque ou d’une roue ne garantit respectivement ni l’absence de fuite, ni un transfert acceptable. Les contraintes de contamination du projet et le comportement de transfert d’air mesuré doivent guider le choix. Pour choisir un éventail plus large d’équipements et anticiper leur accès et leur maintenance, consultez le guide distinct sur la sélection et la maintenance des équipements.

Dans quels cas un bon rendement de laboratoire peut-il être trompeur ?

Les contrôles de la récupération de chaleur sur site portent notamment sur la position du bypass, les capteurs, les débits d’air et la perte de charge

La consommation d’énergie et d’autres problèmes peuvent affecter les performances de récupération de chaleur sur site. Un rendement de laboratoire décrit une condition définie. Une analyse complémentaire peut donc nécessiter des paramètres de fonctionnement et des états de régulation, notamment lorsque le pourcentage de récupération annoncé reste élevé tandis que la consommation d’énergie ou la charge restante sur la batterie augmente.

Quels sont les inconvénients d’un système de récupération de chaleur ?

Un système de récupération de chaleur ajoute généralement des équipements, des résistances aérauliques et des besoins de maintenance accrus ; certains modes de fonctionnement réduisent la récupération. À elle seule, la récupération d’humidité ne régule pas directement l’humidité de la pièce. Les limites réelles dépendent du noyau et de son installation. Il faut donc notamment évaluer l’énergie nette, les restrictions liées au transfert d’air et la séquence de fonctionnement, au regard de l’efficacité annoncée.

Les définitions des rendements HVI expliquent pourquoi la consommation électrique, le déséquilibre des débits d’air et les corrections de dégivrage sont pris en compte dans le système d’évaluation résidentiel. Pour une offre tertiaire, renseignez-vous sur les tolérances de fonctionnement prévues par la méthode annoncée.

Avantages

La récupération peut réduire la charge de ventilation ainsi que les besoins résiduels de chauffage ou de refroidissement.

Limites

La perte de charge, les équipements auxiliaires et les modes de récupération inadaptés peuvent réduire cet avantage énergétique, voire l’annuler.

Repérage des points de blocage : une perte de charge élevée dans la section de récupération indique une demande électrique accrue des ventilateurs ; la protection antigel implique un chauffage auxiliaire et une récupération interrompue ; une température d’air soufflé inattendue peut s’expliquer par la position du bypass et l’emplacement du capteur. Des performances de ventilation insuffisantes justifient également de vérifier les débits d’air réels. Une efficacité de récupération supérieure ne peut pas à elle seule corriger une ventilation insuffisante dans le bâtiment. La récupération de chaleur peut réduire l’énergie nécessaire au traitement de l’air, mais elle ne peut pas compenser le manque de débit d’air.

Scénario hypothétique de mise en service : par une matinée froide, une équipe technique constate une température d’air soufflé basse. Elle soupçonne d’abord une batterie de chauffage défectueuse. La position enregistrée du registre de récupération indique que le bypass est ouvert sur commande de l’économiseur. L’ingénieur en régulation constate que le bâtiment ne demande pas de rafraîchissement gratuit, examine la séquence de commande et ajuste la consigne si nécessaire. Si le bypass contredit la commande souhaitée, il faut corriger la commande conflictuelle et vérifier de nouveau la consigne. Des essais de séquence permettent de vérifier que la régulation fonctionne comme prévu. En l’absence de résultats d’essai de la régulation, le propriétaire demande un essai de séquence en sa présence avant d’accepter la régulation intégrée.

Pour un débit supposé de 2 m³/s sur chaque circuit, une perte de charge supplémentaire de 150 Pa sur chaque circuit nécessiterait une puissance supplémentaire de 1,00 kW pour les ventilateurs, avec un rendement total des ventilateurs de 0.60. Une mesure de pression doit être effectuée en même temps que celle de la température de récupération. Un même pourcentage peut entraîner un coût de fonctionnement différent si la résistance du circuit d’air varie.

À partir de quel point une efficacité supérieure cesse-t-elle de générer des économies d’énergie ?

Bénéfices électriques nets hypothétiques des noyaux A et B à 20 kelvins et avec un coefficient de performance de pompe à chaleur de trois

Les économies d’énergie achetée augmentent tant que la puissance supplémentaire des ventilateurs et des auxiliaires reste inférieure à l’énergie utile récupérée, exprimée en puissance évitée des équipements. Après avoir converti l’énergie thermique récupérée en puissance évitée des équipements, soustrayez les pénalités électriques. Le système de chauffage détermine cette conversion. L’énergie supplémentaire des auxiliaires compte également, et la demande en cours doit pouvoir utiliser la chaleur récupérée par le noyau.

Une étude de 2015 du National Institute of Standards and Technology a conclu que l’énergie supplémentaire des ventilateurs d’un HRV annulait les économies réalisées avec les pompes à chaleur dans l’étude de cas d’une maison individuelle. Même si cette étude ne permet pas de prévoir les économies d’un bâtiment tertiaire, elle montre l’importance de distinguer la « chaleur récupérée » de l’« électricité évitée ».

Comparaison de l’énergie nette à régime équivalent

Scénario de chauffage hypothétique : Prenons un exemple de chauffage hypothétique avec deux échangeurs sensibles à plaques, chacun traitant un débit d’air de 2 m³/s par circuit d’air. Prenons une masse volumique de l’air de 1,2 kg/m³, une capacité thermique massique de 1,005 kJ/(kg·K), un écart de température à l’entrée de 20 K et un COP de chauffage de la pompe à chaleur de 3. Supposons que les pompes à chaleur desservant les deux échangeurs aient un COP de chauffage de 3. L’échangeur A présente une efficacité de 70 % et une perte de charge de 100 Pa par circuit d’air ; l’échangeur B, une efficacité de 80 % et une perte de charge de 250 Pa par circuit d’air. Chaque ventilateur affiche un rendement électrique de 0.60. Toutes les données présentées sont hypothétiques. Les deux systèmes ont une demande de chauffage suffisante pour utiliser toute la chaleur récupérée. Dans cet exemple, le transfert latent, la gestion du givre et les autres auxiliaires ne sont pas pris en compte ; pour une comparaison complète en conditions réelles, il faudrait également comptabiliser la consommation des moteurs de roue et des autres auxiliaires.

La puissance thermique sensible récupérée se calcule ainsi : ρ × cp × débit d’air × écart de température × efficacité de l’échangeur. La puissance supplémentaire absorbée par les ventilateurs pour chaque circuit d’air se calcule ainsi : débit d’air × perte de charge liée à la récupération / (rendement total du ventilateur × 1 000), en kW. Cette formule correspond à la relation entre débit, pression et rendement expliquée dans l’article de Scott Smith Réduire la consommation des ventilateurs ; le rendement total indiqué ici inclut les pertes du moteur et de la transmission.

Bénéfice net indicatif pour un écart de 20 K, avec les deux circuits de ventilation
QuantitéÉchangeur AÉchangeur B
Efficacité sensible de l’échangeur70%80%
Puissance thermique récupérée33,768 kW38,592 kW
Puissance électrique de la pompe à chaleur évitée, pour un COP de 311,256 kW12,864 kW
Puissance absorbée par les deux ventilateurs pour la récupération0,667 kW1,667 kW
Bénéfice électrique net10,589 kW11,197 kW

L’échangeur B récupère 4,824 kW thermiques supplémentaires, mais n’apporte que 0,608 kW de bénéfice électrique net après conversion par la pompe à chaleur et prise en compte de la puissance supplémentaire des ventilateurs. Avec ces hypothèses fixes, l’écart de température à l’entrée au point d’équilibre est d’environ 12.44 K. À 10 K, l’échangeur A apporte environ 0,196 kW de bénéfice net supplémentaire. En dessous de la plage de demande de chauffage, le modèle ne décrit plus la décision de régulation.

Vérification financière : N’intégrez pas dans ce calcul une valeur SRE (déjà corrigée pour tenir compte de l’énergie des ventilateurs) avant de soustraire à nouveau leur consommation. Ne multipliez pas non plus l’une ou l’autre des valeurs nettes par le nombre d’heures d’une année entière. Le résultat annuel dépend de la répartition des conditions météorologiques, des horaires, des performances à charge partielle et des modes de dérivation. Une comparaison avec une chaudière nécessite également de distinguer l’énergie et le coût du combustible de l’électricité consommée par les ventilateurs.

Dans le système hypothétique à 2 m³/s, l’amélioration de 10 points de pourcentage de l’échangeur B apporte 0,608 kW de bénéfice électrique supplémentaire à 20 K. Cet avantage disparaît aux environs de 12.44 K. Pour évaluer le retour sur investissement d’un prix d’achat plus élevé, il faut effectuer un calcul annuel fondé sur les conditions météorologiques.

Du tableau de modèles publié à une demande de devis comparable pour une CTA

Échangeur rotatif de récupération de chaleur et exigences du devis pour une utilisation comparable et les dimensions complètes de l’unité

Nous reconnaissons que certains tableaux de modèles publiés donnent une première indication du débit d’air et de l’encombrement, mais les performances pour le régime sélectionné doivent être comparables. Chaque dimension doit correspondre à l’équipement physique concerné. Les dimensions de la section de récupération, de la section ventilateur et de la roue ne correspondent pas à l’encombrement total de l’unité, même si les débits d’air indiqués sont identiques.

Selon les configurations de CTA de récupération de chaleur publiées par Koven Air, le modèle à plaques 0815 est donné pour 8 000 m³/h, avec une section de récupération de 1 600 mm et une section ventilateur de 900 mm. Le tableau distinct des roues indique une roue de 1 400 mm pour une vitesse de 3 m/s et un débit de 8 000 m³/h. Ces valeurs décrivent différentes géométries ; elles ne donnent ni les dimensions complètes de l’enveloppe, ni une efficacité de récupération certifiée, ni les économies nettes associées à l’une ou l’autre sélection.

Écart entre le catalogue et le devis
Valeurs à joindre à la demande de devis
ParamètrePlage recommandéePourquoi c’est importantComment vérifier
Débits d’air soufflé et rejetéDébits de conception du projet en m³/hPermet de comparer des régimes équivalentsFiche de sélection pour les deux circuits
Conditions à l’entréeTempératures de conception du projet en °C et valeurs d’humiditéDétermine le potentiel de récupération sensible et latentePoints de fonctionnement comparables en chauffage et en refroidissement
Récupération de l’échangeurPerformances sensibles et latentes requisesDéfinit le transfert utileMéthode indiquée et justificatifs relatifs au modèle
Perte de chargeBudget de perte de charge du projet en PaInflue sur la demande électriqueLes deux circuits de récupération au débit sélectionné
Puissance absorbée par les ventilateurs et les auxiliairesPuissance absorbée au régime sélectionné, en kWPermet d’établir la comparaison netteCalendrier de fonctionnement des moteurs, transmissions et auxiliaires
Encombrement disponibleDimensions disponibles en mmInclut les accès et le dégagement nécessaire à la dépose pour maintenancePlan d’ensemble complet
Modes de régulationSéquences en période d’occupation, de dérivation et de protection contre le givreDétermine les heures de récupération utilesSéquence écrite et essai de mise en service

Objection de l’acheteur : « Les deux options fournissent un débit de 8 000 m³/h ; pourquoi demander davantage d’informations ? » Le débit n’est qu’un des nombreux paramètres à préciser. Le fournisseur doit communiquer les mêmes informations pour les deux options et distinguer la fourniture de l’équipement de son installation à l’aide d’une comparaison des périmètres des devis.

La longueur de 1 600 mm de la section de récupération publiée et le diamètre de 1 400 mm de la roue ne permettent pas de déterminer quelle CTA est la plus compacte. Pour le débit indiqué de 8 000 m³/h, demandez les plans d’ensemble et les fiches de performances. Vous pourrez ainsi comparer les solutions de récupération selon des critères définis, sans devoir estimer les dimensions ni les rendements.

Perspectives du secteur : les conditions de fonctionnement comptent plus que les parts de marché

Les parts de marché historiques des échangeurs ne permettent pas d’établir l’efficacité ni les économies annuelles d’un projet

Pour les futurs projets, les spécifications doivent demander des données de performance et de régulation correspondant à différentes conditions de fonctionnement, et pas seulement une efficacité maximale. La régulation de la dérivation de la récupération a récemment fait l’objet de publications de recherche, et les données de marché illustrent les tendances récentes en matière d’équipement. Ni la popularité d’un type d’échangeur ni une étude récente ne prouvent qu’une stratégie de régulation ou un type d’équipement offrira les meilleures économies annuelles potentielles pour une installation donnée.

Une publication du NIST de septembre 2026, signée Andrew Shore et Yunho Hwang, compare des stratégies de free cooling dans un modèle résidentiel couvrant 15 villes des États-Unis. Elle étudie la dérivation en fonction de la température et de l’enthalpie, ainsi que l’apport de chaleur supplémentaire dû à la récupération en mode refroidissement. Ces résultats justifient d’examiner les stratégies de régulation ; ils ne constituent ni des pourcentages d’économies pour les CTA commerciales ni la preuve qu’une stratégie de dérivation est toujours la meilleure.

Le résumé public de janvier 2025 d’Eurovent Market Intelligence indique que, selon les données de 2023, les échangeurs rotatifs représentaient 37 % du marché européen des CTA et les échangeurs à plaques, 32 %. Ces chiffres correspondent à des parts de marché historiques ; ils ne représentent ni des rendements thermiques ni des prévisions pour 2026. Les données relatives à la ventilation double flux résidentielle ne doivent pas servir d’indicateur de la demande sur le marché des CTA commerciales.

Une meilleure performance énergétique se traduit par une baisse utile de l’énergie achetée par le propriétaire. La comparaison de l’impact environnemental et de l’énergie primaire nécessite également de tenir compte des facteurs énergétiques pertinents. Un fournisseur qui présente ses équipements de récupération de chaleur comme « économes en énergie » doit fournir les données propres à chaque mode nécessaires pour vérifier cette affirmation et préciser ce qu’il advient de l’air entrant en été.

À retenir pour la prochaine spécification

Commencez par comparer les performances nominales. Modélisez ensuite l’énergie achetée. Pour une demande de 8 000 m³/h, demandez les points de fonctionnement en chauffage, en refroidissement et en dérivation, les pertes de charge des deux circuits d’air et un plan complet de l’unité. N’intégrez pas les parts de marché historiques au calcul de l’efficacité.

Foire aux questions

Les questions sur la récupération de chaleur portent à la fois sur les performances des échangeurs et sur la ventilation. Les réponses de cette section sont présentées séparément. Les décisions commerciales dépendent de l’équipement spécifié, des débits d’air et des séquences de fonctionnement. Les règles empiriques applicables au résidentiel ne permettent pas de déterminer les performances d’un grand bâtiment.

Qu’est-ce qu’un système de ventilation avec récupération de chaleur ?

Il renouvelle l’air tout en récupérant une partie de l’énergie disponible.

Les systèmes de ventilation avec récupération de chaleur échangent l’air intérieur et l’air extérieur, tout en transférant une partie de l’énergie entre les flux de ventilation entrant et sortant, qui restent distincts. Un échangeur sensible transfère principalement de la chaleur ; un échangeur enthalpique peut également transférer de l’humidité. La section de récupération réduit une partie de la charge liée à la ventilation, mais les ventilateurs, les régulateurs et les équipements de chauffage ou de refroidissement continuent de consommer de l’énergie.

Faut-il un déshumidificateur avec un système de ventilation double flux avec récupération d’énergie ?

Une régulation supplémentaire de l’humidité peut rester nécessaire.

Une déshumidification peut rester nécessaire, car un système de ventilation avec récupération d’énergie ne maintient pas à lui seul la consigne d’humidité intérieure. Le transfert d’humidité dépend de l’échangeur, du débit d’air et de l’écart d’humidité entre l’air entrant et l’air rejeté. Comparez la charge d’humidité extérieure résiduelle à la capacité de la batterie froide ou du déshumidificateur dédié dans les conditions réelles de fonctionnement.

Un système de ventilation double flux avec récupération d’énergie doit-il fonctionner en permanence ?

Respectez les exigences de ventilation du bâtiment et la séquence de régulation approuvée.

Les heures de fonctionnement doivent respecter les exigences de ventilation du bâtiment, plutôt qu’une règle universelle de fonctionnement continu. L’occupation, les conditions extérieures, l’humidité et les besoins d’extraction peuvent tous influer sur le fonctionnement. La récupération peut être contournée lorsqu’elle n’apporte aucun bénéfice, tandis que la ventilation mécanique continue de fonctionner. Demandez au concepteur de documenter les modes occupé, inoccupé, protection contre le givre et économiseur pour votre projet, y compris le rôle éventuel autorisé de la ventilation naturelle.

Une pompe à chaleur peut-elle avoir un rendement de 300 % ?

Un COP de chauffage de trois exprime le rapport entre la chaleur fournie et l’énergie consommée.

Dans les conditions indiquées, une pompe à chaleur dont le coefficient de performance en chauffage est de trois fournit trois unités de chaleur par unité d’énergie consommée. Ce rapport inclut la chaleur prélevée dans l’environnement. Il s’agit d’une mesure différente de l’efficacité d’un échangeur de chaleur passif.

Combien coûte un système de ventilation avec récupération de chaleur ?

Le prix dépend d’un périmètre défini pour l’équipement et son installation.

Le prix de l’installation ne peut pas être déduit du seul pourcentage de récupération. Demandez un devis précisant le débit d’air, le type d’échangeur, l’enveloppe, les ventilateurs, la filtration, la régulation, la protection contre le givre et le périmètre de l’installation. Distinguez la fourniture de l’équipement des travaux de gainage, des travaux électriques, de la mise en service et des accès pour la maintenance. Pour comparer les offres, gardez ces éléments et les conditions de conception identiques. Le prix d’un système résidentiel complet ne permet pas d’établir le coût d’une installation de CTA commerciale ; une efficacité annoncée plus élevée ne suffit pas, à elle seule, à garantir une période de retour sur investissement plus courte.

L’efficacité de la récupération de chaleur peut-elle être négative ?

Un rapport de température calculé négatif nécessite de vérifier les mesures et le mode de fonctionnement.

Un rapport de température calculé peut être négatif lorsque la variation de température mesurée est de signe opposé à l’écart de référence. Avant de conclure à une défaillance des performances de récupération de chaleur, vérifiez l’emplacement des sondes, le mode de fonctionnement et l’ampleur de cet écart.

L’efficacité de la récupération de chaleur augmente-t-elle avec la température ?

Une plus grande quantité de chaleur récupérée ne signifie pas nécessairement un pourcentage d’efficacité plus élevé.

Un écart de température plus important peut accroître la quantité de chaleur récupérée sans augmenter le pourcentage d’efficacité. Dans un exemple simple de récupération sensible, la puissance thermique récupérée dépend du débit d’air, de la capacité thermique, de l’écart de température à l’entrée et de l’efficacité. La performance nominale de l’échangeur peut également varier en fonction du débit, du transfert d’humidité, de la condensation ou de la protection contre le givre ; elle ne doit donc pas être considérée comme constante dans toutes les conditions. Comparez les points de fonctionnement testés et distinguez les kilowatts récupérés du pourcentage qui décrit l’échangeur : ces deux grandeurs répondent à des questions différentes.

Vous envoyez une demande de sélection ? Indiquez les débits d’air de chaque circuit, les températures et l’humidité de conception, l’espace disponible et les exigences de régulation pour justifier votre demande de centrales de traitement d’air commerciales. Comparez les données sensibles, latentes et électriques avant de déterminer un pourcentage de récupération ou d’estimer le retour sur investissement.

Périmètre et note de calcul : Mise à jour en octobre 2026. Cet article compare des indicateurs de récupération de chaleur air-air pour la ventilation. Les exemples de calcul reposent sur des données hypothétiques précisées et ne correspondent ni à des performances certifiées de Koven Air ni à des essais sur site. Les dimensions du fabricant sont attribuées au catalogue public. L’estimation des économies propres à un projet nécessite un modèle adapté à sa conception et à ses conditions de fonctionnement.

Références et sources

  1. Ventilation avec récupération d’énergie pour le CVC, U.S. Department of Energy.
  2. Ventilation de A à Z, Home Ventilating Institute.
  3. Nouvel indicateur disponible pour les performances des VRC et VRE, Home Ventilating Institute.
  4. Titres, objectifs et domaines d’application, ASHRAE, entrée relative à la norme 84-2024.
  5. Périmètre de l’évaluation des performances selon AHRI 1060 et 1061, Air-Conditioning, Heating, and Refrigeration Institute.
  6. Ventilateurs de récupération d’énergie air-air, Air-Conditioning, Heating, and Refrigeration Institute.
  7. Conséquences de la ventilation sur la consommation énergétique d’une maison à énergie nette zéro, National Institute of Standards and Technology, 2015.
  8. Réduire la consommation des ventilateurs, Scott Smith, HPAC Engineering, 2012.
  9. Stratégies de free cooling avec un système de ventilation à récupération d’énergie aux États-Unis, National Institute of Standards and Technology, 2026.
  10. Rapport HVACR 2030 d’Eurovent Market Intelligence, résumé public, janvier 2025.
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Partagez les conditions de conception, le débit d’air, la température, l’humidité, la charge du procédé, l’usage de la pièce et les limites du périmètre. Koven Air peut vous recommander une solution d’équipement adaptée avant l’établissement du devis.

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À préparer avant de demander un devis
  • Type d’applicationBâtiment commercial, salle propre, hôpital, centre de données, zone de procédé ou rénovation.
  • Conditions de fonctionnementDébit d’air, charge, température, humidité, pression statique et heures de fonctionnement.
  • ContraintesEncombrement, accès, classe d’hygiène, matériaux, régulation, documentation et limites de livraison.

La sélection finale des équipements dépend des codes locaux, des plans du projet et des conditions confirmées sur site.