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CTA avec récupération de chaleur — récupération d’énergie par plaques et roue rotative
Récupérez l’énergie de l’air extrait que vous rejetteriez autrement. Koven fabrique des centrales de traitement d’air (CTA) modulaires avec récupération de chaleur, à plaques ou à roue rotative, offrant un débit de 2 000–42 000 m³/h pour les hôpitaux, les centres de données, les salles propres et les bâtiments à forte occupation.
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2,000–42,000
Plage de débit d’air, m³/h (plaques et roue rotative) -
2 types de récupérateurs
Plaques à flux croisés et roue enthalpique rotative -
3 / 4 / 5 m/s
Vitesse frontale de la roue au choix -
~50–90%
Efficacité de récupération selon le type -
9 sections
CTA combinée modulaire -
35 pays
Parc installé · assistance technique à vie
Le coût énergétique réel de la ventilation avec 100 % d’air neuf
Une CTA avec récupération de chaleur répond à un problème coûteux : en hiver, l’air neuf insufflé dans le bâtiment doit être chauffé ; en été, il doit être refroidi et déshumidifié. Dans un hôpital ou un laboratoire conforme aux normes, cette charge est la plus importante de l’installation. Une CTA avec récupération de chaleur correctement conçue capte une grande partie de l’énergie de l’air extrait et la transfère à l’air neuf entrant. Les batteries de chauffage et de refroidissement n’ont alors qu’à compenser un écart de température et d’humidité bien plus faible.
Voici ce que la plupart des brochures omettent : une récupération plus importante n’est pas toujours préférable. Le guide d’application des roues énergétiques de Johnson Controls indique à juste titre que « le transfert thermique maximal n’est pas toujours nécessaire ni souhaitable » ; lorsqu’elle fonctionne au maximum pendant une période de « free cooling », la roue va à l’encontre du fonctionnement de l’économiseur. L’ASHRAE reconnaît que les rendements publiés sur une fiche technique supposent des conditions idéales qui, comme chacun peut le constater, « ne sont pas toujours réunies en raison de la pression positive dans le bâtiment, des fuites d’air, de l’encrassement, de la condensation ou du givre ». Une unité ne doit donc pas être évaluée uniquement selon son rendement maximal, mais aussi selon sa régulation, l’étanchéité de ses joints et ses dispositifs antigivre. Nous appliquons cette rigueur de conception.
DÉFINITION TECHNIQUE
En deux mots, une CTA avec récupération de chaleur est une centrale de traitement d’air complète — mélange, filtration, batteries et ventilateurs — à laquelle s’ajoute un système dédié de récupération de chaleur, installé entre les flux d’air soufflé et extrait : un récupérateur à plaques à flux croisés ou une roue thermique rotative. Elle traite l’air neuf et récupère l’énergie de l’air extrait dans une seule unité monobloc.
Gamme de CTA Koven avec récupération de chaleur
Chaque CTA Koven avec récupération de chaleur est une unité combinée et modulaire, composée de neuf sections fonctionnelles au maximum : mélange, filtre à poches, batterie froide, batterie chaude, récupération d’énergie, ventilateur et soufflage, entre autres. La longueur totale de la CTA correspond simplement à la somme des sections requises pour votre projet. Choisissez la technologie de récupération souhaitée ; nous dimensionnerons ensuite le caisson et les batteries selon le débit d’air et la charge requise.
CTA avec récupération de chaleur à plaques (flux croisés)
Récupérateur sensible uniquement en aluminium, à plaques, avec séparation complète de l’air soufflé et de l’air extrait : aucun risque de contamination croisée, une solution plus sûre lorsque ce point est déterminant.
- Débit d’air de 2 000–30 000 m³/h
- 12 modèles, de 0607 à 1427
- Longueur de la section de récupération : 1 100–2 300 mm
- Idéale pour les hôpitaux, les salles propres et les laboratoires (sans mélange des flux)
CTA avec récupération de chaleur à roue rotative (enthalpique)
Roue thermique rotative à plaques d’aluminium, qui transfère la chaleur sensible. Elle peut recevoir un revêtement enthalpique ou dessiccant pour récupérer la chaleur latente et offrir la récupération d’énergie totale la plus élevée des deux types.
- Diamètre de roue de 600–2 500 mm
- Débit d’air de 1 400–42 000 m³/h
- Vitesses frontales disponibles : 3, 4 ou 5 m/s
- Idéale pour les centres de données, les centres commerciaux, les espaces à forte occupation et les climats humides
| Débit d’air soufflé (m³/h) | Modèle | Section de récupération (mm) | Section ventilateur (mm) |
|---|---|---|---|
| 2,000 | 0607 | 1,100 | 900 |
| 3,000 | 0609 | 1,100 | 900 |
| 4,000 | 0611 | 1,300 | 900 |
| 6,000 | 0714 | 1,400 | 900 |
| 8,000 | 0815 | 1,600 | 900 |
| 10,000 | 1014 | 1,900 | 900 |
| 13,000 | 1018 | 1,900 | 1,000 |
| 15,000 | 1119 | 1,900 | 1,100 |
| 18,000 | 1318 | 2,300 | 1,200 |
| 21,000 | 1320 | 2,300 | 1,300 |
| 25,000 | 1324 | 2,300 | 1,300 |
| 30,000 | 1427 | 2,300 | 1,500 |
| Diamètre de la roue (mm) | 3 m/s (m³/h) | 4 m/s (m³/h) | 5 m/s (m³/h) |
|---|---|---|---|
| 600 | 1,400 | 1,900 | 2,350 |
| 800 | 2,500 | 3,400 | 4,300 |
| 1,000 | 4,000 | 5,300 | 6,600 |
| 1,200 | 5,500 | 7,500 | 9,500 |
| 1,400 | 8,000 | 10,500 | 13,500 |
| 1,600 | 10,000 | 13,500 | 16,500 |
| 1,800 | 13,000 | 17,000 | 21,500 |
| 2,000 | 15,500 | 21,000 | 26,500 |
| 2,400 | 23,000 | 31,000 | 40,000 |
| 2,500 | 24,000 | 33,000 | 42,000 |
Plaques, roue rotative ou caloduc : choisir le bon type de récupération
Le choix le plus déterminant pour une CTA avec récupération de chaleur concerne le récupérateur lui-même : il définit le type de récupération possible (chaleur sensible seule ou chaleur sensible et latente), détermine si les deux flux peuvent interagir et dicte la stratégie annuelle de régulation de l’unité. Voici la matrice de décision que nous parcourons avec les ingénieurs, avec des valeurs réelles plutôt que des indications « élevée / moyenne / faible ».
| Type de récupération | Efficacité sensible | Récupération latente (humidité) | Contamination croisée | Applications types |
|---|---|---|---|---|
| Plaques à flux croisés | 50–80 % (jusqu’à ~90 % à contre-courant) | Aucune (noyau à membrane en option) | Aucune — flux entièrement séparés | Hôpitaux, salles propres, laboratoires |
| Roue enthalpique rotative | >80% | Oui — avec un revêtement enthalpique ou dessiccant | Faible entraînement — maîtrisé par le secteur de purge | Centres de données, centres commerciaux, climats humides |
| Caloduc | Élevée, chaleur sensible uniquement | Aucune | Aucune | Applications sensibles à la chaleur avec contraintes d’espace |
| Boucle de récupération avec batteries séparées | 45–65% | Aucune | Aucune — batteries physiquement séparées | Air soufflé et extrait éloignés, rénovation |
Rendement de récupération et économies d’énergie : des valeurs calculables
Vous n’avez pas à vous fier aveuglément à une valeur d’efficacité. Avant même que l’air n’atteigne les batteries, vous pouvez calculer la température que la roue ou l’unité à plaques donnera à l’air soufflé. L’efficacité (η), définie comme la fraction de l’écart de température (ou d’enthalpie) disponible récupérée par le système, se calcule ainsi :
Taprès_récupération_air_soufflé = Tair_extérieur + η × (Tair_extrait − Tair_extérieur)
Par exemple, si la température de l’air extérieur est de −5 °C, celle de l’air de reprise de 22 °C et l’efficacité de la roue de η = 0.75, l’air soufflé quitte la section de récupération à environ −5 + 0,75 × 27 ≈ 15 °C. Dans ce cas, la batterie chaude devra réchauffer l’air de 14°C supplémentaires, au lieu de 27°C : la récupération a effectué plus de la moitié du travail ! En été, la même roue prérefroidit et prédéshumidifie l’air entrant, réduisant ainsi la puissance frigorifique requise pour les batteries.
Les plages de performances réelles des équipements, établies par des essais en laboratoire, sont les suivantes : les récupérateurs à plaques à flux croisés offrent une efficacité sensible de 50 % - 80 %, et celle des récupérateurs à plaques à contre-courant peut approcher 90 %. Les roues enthalpiques rotatives offrent une efficacité sensible supérieure à 80 % et une récupération latente importante. Comme les rendements ont tendance à diminuer en conditions réelles à cause du givre, des contaminants ou des déséquilibres de pression, nous dimensionnons l’équipement selon l’état de l’air après récupération, et non selon les conditions optimales d’un essai en laboratoire.
« Les batteries sont dimensionnées selon l’état de l’air après récupération, et non avant. Nous vérifions toujours le comportement de l’unité pendant les périodes de transition (mi-saison), car une roue qui ne peut être ralentie ou contournée peut rapidement annuler tous les précieux gains de refroidissement déjà obtenus dans l’enveloppe du bâtiment. »
— Équipe d’ingénierie Koven Air
Applications et résultats : où les CTA avec récupération de chaleur font leurs preuves
Le choix du système de récupération dépend de l’application. Le graphique ci-dessous indique dans quels secteurs se trouvent les CTA Koven avec récupération de chaleur installées dans 35 pays, et quelle technologie est souvent retenue.
| Santé | Dans les hôpitaux et autres établissements de santé, les espaces de soins et les locaux d’isolement, l’air soufflé et l’air extrait ne doivent jamais se mélanger. |
| Salles propres | La maîtrise de la contamination est impérative dans les salles propres et les usines de semi-conducteurs et d’électronique. |
| Laboratoires | Les laboratoires et les établissements pharmaceutiques maintiennent la séparation de l’air extrait chargé de vapeurs chimiques. |
| Centres de données | Les centres de données et les salles de serveurs doivent gérer une charge sensible élevée tout en maintenant des plages d’humidité extrêmement étroites. |
| Forte occupation | Espaces à forte occupation et à charge latente élevée, tels que les centres commerciaux, les bureaux, les salles de sport, les bibliothèques et les aéroports. |
| Agriculture | Les environnements sensibles à l’humidité, comme les champignonnières et les greniers à grains, dépendent de la récupération de chaleur latente. |
COMPROMIS DU SYSTÈME
Dans tous ces bâtiments, l’objectif reste le même : assainir et tempérer un grand volume d’air neuf, et éventuellement le déshumidifier, tout en récupérant autant d’énergie que possible dans l’air extrait. La décision d’investir dans la récupération de chaleur latente (humidité) est déterminante, tout comme la tolérance à l’entraînement d’air. Cet arbitrage essentiel détermine le choix de l’unité.
Conçue et testée : qualité de fabrication et conformité
L’efficacité d’une CTA importée dépend entièrement de son fabricant et des critères selon lesquels elle est évaluée. Koven Air fabrique des équipements de contrôle de l’environnement depuis 2007 et en exporte depuis 2010. La gamme avec récupération de chaleur respecte les mêmes normes de fabrication et les mêmes contrôles qualité que nos groupes d’eau glacée et nos pompes à chaleur.
20 000 m²
Site de production moderne
18
Processus de production standardisés
400 points
Traçabilité des processus pour chaque unité
36 + 24 h
Inspections en usine et essai de vieillissement
Les performances de récupération air-air sont évaluées selon des méthodes universelles. Nous concevons et certifions nos équipements selon la méthode d’essai de la norme ASHRAE Standard 84 relative aux échangeurs de chaleur air-air, le cadre de notation des performances des équipements de récupération d’énergie défini par l’AHRI Standard 1060 et la procédure d’essai de la norme européenne EN 308. Les valeurs d’efficacité, d’EATR et de perte de charge utilisées pour sélectionner les équipements sont établies selon ces méthodes et vérifiées dans notre propre laboratoire d’essais de groupes d’eau glacée et de pompes à chaleur. Les ingénieurs-conseils peuvent ainsi évaluer une unité Koven selon les mêmes critères qu’un produit européen ou nord-américain. Tous nos produits destinés à l’exportation sont fabriqués conformément aux exigences CE.
Veuillez noter que les normes citées servent à concevoir et à évaluer nos équipements. Le périmètre de certification de chaque unité sera précisé dans les documents soumis pour le projet.
Besoin de documents pour votre dossier technique ? Téléchargez le dossier complet de conformité et les méthodes d’essai →
Outils d’ingénierie pour CTA avec récupération de chaleur
FAQ sur les CTA avec récupération de chaleur
Plaques ou roue rotative : quel type de récupération de chaleur choisir ?
Choisissez une unité à plaques à flux croisés si les flux d’air soufflé et extrait ne doivent jamais se mélanger — hôpitaux, salles propres et laboratoires — car un récupérateur à plaques n’entraîne aucun transfert d’air. Optez pour une roue enthalpique rotative si vous avez besoin de la récupération totale d’énergie la plus élevée, y compris celle de l’humidité (chaleur latente), dans des bureaux, des centres commerciaux, des centres de données ou des climats humides. La matrice de décision et le tableau des applications ci-dessus mettent ces deux solutions en regard de besoins réels.
Une roue rotative peut-elle entraîner une contamination de l’air soufflé par l’air extrait ?
Un certain entraînement d’air extrait est inhérent aux roues rotatives ; il est mesuré par le taux de transfert de l’air extrait (EATR). Pour le maîtriser, un secteur de purge balaie la roue avant son arrivée dans la section de soufflage et une différence de pression garantit que les éventuelles fuites résiduelles s’écoulent dans le sens souhaité. Si aucun entraînement d’air n’est acceptable, l’unité à plaques est la solution idéale.
Quel rendement de récupération puis-je réellement attendre ?
Selon les plages établies par les essais normalisés, les récupérateurs à plaques à flux croisés offrent une efficacité sensible d’environ 50-80 % (jusqu’à 90 % en configuration à contre-courant), tandis que les roues enthalpiques rotatives peuvent récupérer plus de 80 % de chaleur sensible, ainsi que de la chaleur latente. En conditions réelles, l’efficacité est généralement inférieure aux valeurs maximales mesurées lors des essais, notamment à cause du givre et des déséquilibres de pression côté air. Nous en tenons compte pour calculer les performances correspondant aux conditions après récupération (selon les méthodes ASHRAE 84 / AHRI 1060).
Comment dimensionner une CTA avec récupération de chaleur selon le débit d’air ?
Pour sélectionner un modèle à plaques, trouvez celui qui correspond à votre débit d’air soufflé (2 000 m³/h → 0607, jusqu’à 30 000 m³/h → 1427). Pour une roue rotative, choisissez le diamètre de roue, puis une vitesse frontale (3, 4 ou 5 m/s) adaptée au débit d’air requis (jusqu’à 42 000 m³/h). Envoyez-nous votre tableau de débits d’air et les besoins de votre projet ; nos ingénieurs avant-vente vous proposeront une liste de modèles adaptés.
La récupération de chaleur reste-t-elle efficace sous des climats très froids (givre) ?
Oui, avec une protection contre le givre. Un dispositif antigivre automatique se déclenche sous une certaine température extérieure pour moduler la vitesse de la roue ou le débit d’air, ou pour appliquer un préchauffage afin d’éviter la formation de givre sur la section de récupération. Cette séquence de régulation est définie dans les documents du projet et s’associe généralement à une régulation de la vitesse de roue ou du by-pass pour les périodes de temps plus doux.
Quelle est la différence entre un HRV, un ERV et une CTA avec récupération de chaleur ?
Un HRV (ventilateur récupérateur de chaleur) récupère uniquement la chaleur sensible, tandis qu’un ERV (ventilateur récupérateur d’énergie, ou ventilateur à récupération totale d’énergie) récupère à la fois la chaleur sensible et l’humidité. Ces deux termes désignent souvent des unités monobloc autonomes. Une CTA avec récupération de chaleur (centrale de traitement d’air) est un système entièrement intégré qui combine une centrale de traitement d’air et un système de récupération intégré. Elle assure dans une seule unité commerciale ou industrielle la filtration, le fonctionnement des batteries, la régulation des ventilateurs et la récupération de chaleur, plutôt qu’au moyen d’un caisson de récupération externe.
Koven peut-il fournir un modèle conforme à une sélection précise et quel est le délai de livraison ?
Oui. Les unités Koven sont fabriquées sur mesure à partir de composants modulaires afin de répondre précisément à vos besoins en matière de débit d’air, de type de récupération, de charge des batteries, de filtration et de régulation, tels que définis dans votre demande de prix (RFQ). Nous estimons le délai de livraison à partir de la sélection finale de l’équipement. Veuillez nous transmettre les spécifications de votre projet pour obtenir un devis et un calendrier définitifs.
Selon quelles normes les CTA Koven avec récupération de chaleur sont-elles conçues et évaluées ?
Les performances de nos unités sont rigoureusement testées et évaluées selon la méthode d’essai ASHRAE Standard 84, le cadre de notation AHRI Standard 1060 et les normes EN 308. Elles font également l’objet d’une vérification interne indépendante dans notre laboratoire d’essais. Toutes nos unités sont fabriquées conformément aux exigences CE pour les marchés internationaux ; le périmètre exact de certification de chaque unité sera précisé dans les documents soumis pour le projet.
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