Comment choisir une centrale de traitement d'air ?

Résumé

Cet article explique comment choisir une centrale de traitement d’air (CTA) en évaluant le débit d’air, les dimensions, les ventilateurs, la récupération de chaleur, les filtres, le boîtier, les exigences d’installation, l’hygiène et l’efficacité énergétique. Il présente également comment la certification « Eurovent Certified Performance » aide les prescripteurs et les acheteurs à comparer les CTA à l’aide de données de performance vérifiées de manière indépendante, ce qui permet une sélection plus fiable des produits.

Qu’est-ce qu’une centrale de traitement d’air ?

Une centrale de traitement d’air (CTA) est un appareil qui traite et fait circuler l’air dans une maison ou un bâtiment. Une définition très simple d’une CTA est « un caisson équipé d’un ventilateur, de serpentins et de filtres qui contrôle l’air intérieur ». Pour aller plus loin, les CTA sont des unités raccordées au système CVC (chauffage, ventilation et climatisation) et chargées d’un certain nombre de tâches, notamment le chauffage, le refroidissement, la purification et l’humidification de l’air.

Cependant, bien que cette explication simple décrive les principes de base des CTA, cela ne signifie pas pour autant qu’ils fonctionnent tous de la même manière, ni même qu’ils possèdent les mêmes fonctionnalités de base. Les performances peuvent dépendre des composants et sont souvent influencées par les conditions climatiques du lieu où se trouve le CTA. Certains appareils peuvent assurer la circulation de l’air, le chauffage et la climatisation, tandis que d’autres se contentent d’assurer la circulation de l’air.

Les centrales de traitement d’air sont souvent conçues sur mesure pour les bâtiments afin de garantir que toutes les exigences soient satisfaites. Il est important de bien comprendre les composants et les fonctions de toute centrale de traitement d’air avant son achat.

Comment choisir une centrale de traitement d’air ?

Lorsque vous envisagez l’achat d’une centrale de traitement d’air, plusieurs éléments doivent être pris en compte dans votre décision afin de vous assurer d’acquérir l’unité la plus efficace et la plus rentable pour vos besoins.

Nous allons détailler chaque composant, mais il est important de considérer l’unité dans son ensemble, tout en évaluant les aspects individuels des CTA.

Débit d’air

Le premier élément à prendre en compte est le débit d’air souhaité que la CTA doit traiter. Une fois ce point clarifié, vous devriez être en mesure de déterminer la taille et la capacité requises pour la CTA. La quantité d’air qu’une centrale de traitement d’air peut conditionner et distribuer est mesurée en L/s (litres par seconde).

Lorsque vous envisagez l’achat d’une CTA, vous devrez déterminer le débit d’air requis pour l’application, en tenant compte de facteurs tels que l’occupation, les exigences en matière de qualité de l’air intérieur, l’utilisation des pièces, les recommandations applicables et la charge de chauffage ou de refroidissement de l’espace. Pour ce faire, commencez par calculer le volume de l’espace que la CTA devra traiter. Ensuite, vous devez déterminer le nombre de renouvellements d’air nécessaires pour cet espace. Il existe des recommandations à ce sujet sur le site du CIBSE (Chartered Institution of Building Services Engineers).

Dimensions et modularisation

En ce qui concerne la taille de l’unité de traitement d’air, plusieurs éléments doivent être pris en compte. Non seulement la taille de l’unité doit être suffisante pour accueillir les filtres, les échangeurs de chaleur, les compartiments d’accès pour la maintenance et les ventilateurs, mais il faut également tenir compte de l’espace disponible dans le local technique et respecter toutes les réglementations en vigueur dans le bâtiment. Souvent, des représentations 3D détaillées ou en BIM (modélisation des informations du bâtiment) de l’unité sont utilisées lors du processus de planification ou de conception afin de s’assurer que la taille de la CTA est adaptée au bâtiment.

Une CTA pouvant être encombrante, elle peut être livrée en modules afin de faciliter son transport et son installation. Dans ce cas, il faut tenir compte non seulement de la taille des portes et des ascenseurs du bâtiment de destination, mais aussi du mode de transport. Une centrale de traitement d’air de conception modulaire évite de recourir à un transport spécial coûteux, permettant ainsi la livraison du système par sections.

Ventilateurs et récupération d’énergie

En ce qui concerne les ventilateurs à l’intérieur de la centrale de traitement d’air, ce n’est pas seulement la taille qui importe, mais aussi la proximité. L’emplacement de la roue du ventilateur à l’intérieur de la centrale peut influencer son rendement. Il est également important de tenir compte du type de ventilateur. Les ventilateurs à entraînement par courroie nécessitent souvent plus d’entretien que ceux à entraînement direct, car la courroie d’entraînement peut s’user.

L’efficacité énergétique est également un critère important pour les bâtiments modernes ; la valeur calculée de la puissance spécifique interne du ventilateur (SFPint), exprimée en W/(m³/s), doit donc être maintenue aussi basse que possible. La SFPint représente la puissance spécifique interne des composants de ventilation et reflète la relation entre les pertes de charge internes et le rendement des ventilateurs dans l’unité de ventilation.

Souvent, l’efficacité énergétique globale de l’ensemble du bâtiment dépend de l’efficacité du système de récupération de chaleur – du flux d’air extrait vers le flux d’air soufflé. Pour prendre une décision éclairée, vous devez tenir compte du compromis entre perte de charge et rendement thermique lors de l’achat d’une centrale de traitement d’air (CTA). Cet aspect est pris en compte dans la classification d’efficacité énergétique « Eurovent Certified Performance ».

L’utilisation de la récupération de froid varie en fonction du climat. Dans les climats plus chauds, l’utilisation de la récupération de froid avec 100 % d’air extérieur réduit la puissance de refroidissement nécessaire. Associée à la récupération d’enthalpie et à une dérivation thermique, elle permet d’augmenter encore davantage le rendement.

Filtres

Composants essentiels du système de CTA, les filtres ont pour rôle de fournir de l’air propre et frais dans l’ensemble du bâtiment. Les particules polluantes nuisent à la qualité de l’air et les particules les plus fines peuvent même être dangereuses pour la santé humaine.

Pour une efficacité optimale, une CTA doit disposer d’une surface filtrante aussi importante que possible. Cela permet non seulement une grande capacité de rétention des poussières, mais aussi un cycle de remplacement des filtres plus long, réduisant ainsi les besoins d’entretien liés à la perte de charge.

Le climat a également un impact sur les sections de filtration, car un matériau inadapté pourrait être endommagé par les condensats corrosifs. Les panneaux de plancher doivent faire l’objet d’une évaluation approfondie afin de s’assurer qu’ils sont constitués d’un matériau approprié ou qu’ils sont dotés d’un revêtement adapté.

Enveloppe

Toute enveloppe d’une CTA doit être suffisamment solide pour résister à la pression maximale du ventilateur, sans dépasser les limites de déformation. Pour y parvenir, il convient d’utiliser une enveloppe robuste composée de panneaux et de cadres. Il est également essentiel de s’assurer que l’enveloppe est étanche à l’air afin de garantir une efficacité maximale du système de ventilation.

L’enveloppe de la CTA doit également être isolée thermiquement afin de réduire la transmittance thermique, ainsi que les pertes de chaleur et la condensation locale. Le niveau de transmission thermique dépend du climat local. Lorsqu’il existe un écart important entre la température de l’air ambiant et celle du flux d’air, une transmission thermique plus faible est généralement nécessaire pour réduire les pertes de chaleur et le risque de condensation.

La résistance à la corrosion est également un facteur à prendre en compte : les unités situées à proximité de la mer, dans des environnements industriels ou dans des applications liées aux piscines nécessitent un niveau de résistance à la corrosion plus élevé.

Installation

La plupart des systèmes de CTA étant installés à l’extérieur, plusieurs facteurs doivent être pris en compte. Comme mentionné précédemment, la résistance à la corrosion en fait partie. À cela s’ajoute la résistance aux UV. Les persiennes de protection contre les intempéries et les hottes d’évacuation doivent être conçues et installées de manière à éviter tout court-circuit entre les flux d’air extérieur et d’air évacué.

Le bruit est également un facteur important. Une CTA doit préciser à la fois l’isolation acoustique du caisson et la puissance acoustique dans les conduits afin de garantir que le bruit généré par la CTA n’atteigne pas des niveaux gênants.

La CTA doit également respecter les normes en matière de sécurité mécanique et de protection contre l’incendie.

Hygiène

Pour éviter la condensation et la contamination biologique, plusieurs mesures doivent être prises. Le choix approprié du matériau de la surface intérieure, la disposition des ventilateurs, des filtres et des serpentins de refroidissement avec des bacs d’égouttage inclinés garantiront l’hygiène de la CTA. La CTA doit également être correctement étanchéifiée pour éviter l’accumulation de saletés. Il existe des exigences générales en matière d’inspection, d’entretien et de nettoyage, notamment concernant les filtres et leur entretien.

Quelles sont les caractéristiques essentielles pour obtenir la certification de performance Eurovent ?

Les CTA peuvent être des appareils complexes, comportant de nombreux éléments et nécessitant diverses précautions d’installation. Il peut être difficile d’évaluer quelles caractéristiques et fonctionnalités sont indispensables pour garantir un fonctionnement fluide et efficace de la CTA. De plus, toutes les CTA ne se valent pas, et certaines offriront de meilleures performances que d’autres en fonction de vos besoins spécifiques.

Pour vous aider à prendre une décision éclairée, le programme « Eurovent Certified Performance » pour les CTA vérifie les données de performance déclarées des produits par le biais d’un processus de certification impartial mené par un organisme tiers. Cette certification couvre un certain nombre de fonctionnalités et de performances.

Débit d’air – Pression statique disponible – Puissance absorbée

Le débit d’air est généralement exprimé en mètres cubes par heure (m³/h) ou en litres par seconde (l/s). Il s’agit de la quantité d’air que la CTA peut faire circuler.

La pression statique disponible, exprimée en pascals (Pa), fournie par une CTA permet à l’unité de surmonter les pertes de charge au sein du réseau de conduits.

Enfin, la puissance absorbée, en watts (W) ou en kilowatts (kW), indique la consommation d’énergie électrique de la CTA.

Niveaux de puissance acoustique

Les ventilateurs intégrés aux CTA génèrent du bruit. Les niveaux de puissance acoustique sont mesurés en décibels (dB).

Capacité de chauffage / de refroidissement

Les CTA peuvent être utilisées pour chauffer ou refroidir le bâtiment, car elles peuvent comporter des serpentins de chauffage et/ou de refroidissement.

Récupération de chaleur

La quantité d’énergie récupérée au sein d’une CTA est exprimée en pourcentage (%). La récupération de chaleur contribue à réduire la consommation d’énergie du système CVC liée au taux de renouvellement d’air.

Performances du boîtier

Les boîtiers des CTA (ou caissons) se caractérisent par leur résistance, leur étanchéité à l’air externe et interne, leur isolation thermique et leur isolation acoustique.

Efficacité énergétique

Les CTA certifiées Eurovent sont classées selon leur classe d’efficacité énergétique, qui va de A+ (la plus efficace) à E (la moins efficace). Ces classes d’efficacité énergétique prennent en compte tous les aspects pertinents d’une CTA : le rendement du ventilateur, la vitesse de l’air à travers la CTA, le rendement de la récupération de chaleur et la perte de charge liée à la récupération de chaleur.

Les produits relevant du programme « Eurovent Certified Performance AHU » se voient attribuer une classe d’efficacité énergétique répondant à ces critères, ce qui aide les prescripteurs et les acheteurs à comparer les données de performance déclarées et à sélectionner une CTA adaptée aux exigences du projet.

Foire aux questions

Quel est le facteur le plus important lors du choix d’une CTA ?

Le choix de la CTA appropriée dépend du bâtiment et de l’application, mais le débit d’air, l’efficacité énergétique, l’espace disponible, la filtration, la récupération de chaleur, les niveaux sonores et les conditions d’installation doivent tous être pris en compte ensemble plutôt que séparément.

Pourquoi l’efficacité énergétique d’une CTA est-elle importante ?

Les CTA peuvent avoir un impact significatif sur la consommation énergétique globale d’un bâtiment, notamment par le biais de la puissance des ventilateurs, de la vitesse de l’air et des performances de récupération de chaleur. Le choix d’une CTA efficace peut contribuer à réduire les coûts d’exploitation tout en favorisant le confort et la qualité de l’air intérieur.

Pourquoi choisir des produits certifiés Eurovent ?

Le choix de produits certifiés Eurovent offre aux acheteurs, aux consultants et aux prescripteurs une plus grande assurance quant à la fiabilité, la comparabilité et la vérification indépendante des performances déclarées des CTA. La certification fournit un cadre reconnu par le secteur pour mesurer et comparer les performances, tandis que le programme « Eurovent Certified Performance » vérifie les données déclarées par le biais d’essais en laboratoire réalisés par des tiers impartiaux, d’audits en usine, d’audits des logiciels de sélection et de contrôles réguliers. Cela réduit la dépendance vis-à-vis des seules déclarations des fabricants et aide les utilisateurs à sélectionner des produits mieux adaptés aux besoins du bâtiment, aux objectifs d’efficacité énergétique et aux performances opérationnelles à long terme.

Lorsque l’hygiène est une exigence essentielle, certaines unités de traitement d’air peuvent également être certifiées dans le cadre de l’option « unités de traitement d’air hygiéniques », ce qui permet de définir plus clairement les spécifications pour les applications présentant des exigences plus strictes en matière de qualité de l’air intérieur ou d’hygiène.

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