VRF : une opportunité d'économie d'énergie pour les systèmes CVC

Il ne fait aucun doute que le chauffage ou la climatisation d'un bâtiment peut représenter une part importante de vos factures de carburant et nuire à votre image écologique. Dans l'Union européenne, par exemple, environ 50 % de la consommation d'énergie d'un bâtiment est consacrée au chauffage et à la climatisation. Trouver un système de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) efficace sur le plan énergétique, capable de répondre à toutes vos exigences en matière de confort thermique tout en réduisant les coûts d'exploitation, peut sembler une utopie. Mais n'ayez crainte, des systèmes existent et en tête de liste se trouve le débit de réfrigérant variable (VRF). Eurovent Certita Certification (ECC) vous explique tout ce que vous devez savoir...

Qu'est-ce qu'un système VRF ?

En ce qui concerne la consommation d'énergie des systèmes CVC, les systèmes à débit de réfrigérant variable sont l'une des solutions les plus efficaces qui soient. En fonction du système installé, le système VRF peut être utilisé pour le refroidissement uniquement, ou pour le refroidissement et le chauffage, et surtout, il peut offrir des températures différentes dans différentes pièces ou zones. Les systèmes VRF distribuent le réfrigérant directement aux unités intérieures individuelles (ventilo-convecteurs, etc.), dans un système de tuyauterie de réfrigération "commun", plutôt que d'utiliser de grands réseaux de gaines ou une boucle d'eau réfrigérée. 

Les systèmes VRF utilisent une vitesse de moteur variable pour produire un débit de réfrigérant variable (d'où leur nom). Le compresseur calcule ce qui est nécessaire pour atteindre la température intérieure requise et produit une sortie qui fait circuler la quantité minimale de réfrigérant nécessaire pour refroidir ou chauffer la ou les pièces. 

La technologie VRF se décline généralement en systèmes de pompes à chaleur à deux tuyaux qui permettent soit de chauffer, soit de refroidir, ou en systèmes de récupération de chaleur à trois tuyaux, qui peuvent fournir simultanément du chauffage et du refroidissement à différentes zones. Comme ils sont sans conduit, les systèmes VRF n'assurent pas la ventilation. Ils comportent au moins un groupe de condensation, qui peut être refroidi à l'air ou à l'eau. Certaines gammes de systèmes VRF permettent à un seul condenseur VRF de se connecter à un maximum de 64 unités intérieures.

Pourquoi le système VRF est-il plus efficace sur le plan énergétique ?

Les unités CVC traditionnelles fonctionnent comme un système marche/arrêt. C'est tout ou rien lorsqu'il s'agit de l'énergie utilisée pour faire fonctionner le compresseur. Le compresseur est le cœur du système et consomme la plus grande quantité d'énergie de tous les composants. Les systèmes VRF adaptent le débit de réfrigérant en fonction de la demande de l'utilisateur final, de sorte qu'ils ne consomment jamais que la quantité exacte d'énergie requise. La charge de travail du compresseur varie au fil de la journée en fonction de la température demandée. Cette façon intelligente de moduler la puissance du compresseur en fonction de la demande signifie qu'il n'y a pas de gaspillage et que le système permet de réaliser des économies d'énergie et de carburant plus importantes que les autres systèmes.

Quels sont les systèmes VRF les plus efficaces ?

Il existe deux principaux types de systèmes VRF : les systèmes VRF à pompe à chaleur et les systèmes VRF à récupération de chaleur. Les systèmes à pompe à chaleur sont très efficaces en soi. Cependant, les systèmes VRF à récupération de chaleur peuvent réutiliser la chaleur perdue. Au lieu de rejeter la chaleur indésirable dans l'atmosphère, elle est envoyée dans d'autres zones du bâtiment qui ont besoin d'être chauffées. Cela permet d'économiser encore plus d'énergie et de réduire davantage les déchets.  

Eurovent Certita Certification certifie un certain nombre de systèmes VRF. Les trois types de systèmes certifiés dans le cadre du programme Eurovent Certified Performance VRF sont les suivants :

VRF à refroidissement par air

Ces types d'unités tirent leur nom du fait qu'elles utilisent l'air pour libérer de la chaleur dans l'atmosphère extérieure par l'intermédiaire d'un serpentin de condensation. Les unités de condensation VRF refroidies par air sont principalement installées à l'extérieur et utilisent l'air ambiant. Elles nécessitent une grande surface pour échanger de la chaleur, ce qui signifie qu'une seule unité extérieure VRF commerciale peut avoir la taille d'un grand réfrigérateur-congélateur, alors que les systèmes résidentiels peuvent être deux fois plus petits. Une batterie est composée de plusieurs unités extérieures VRF commerciales et peut occuper une grande partie d'un toit, sur un gratte-ciel par exemple.

Refroidissement par eau

Les unités VRF refroidies par eau utilisent de l'eau pour libérer la chaleur dans l'atmosphère extérieure et nécessitent une tour de refroidissement ou un refroidisseur sec séparé. Ces unités sont généralement installées à l'intérieur et sont beaucoup plus petites que leurs homologues refroidies par air. 

Systèmes VRF à température ambiante élevée

Les systèmes VRF à température ambiante élevée sont conçus pour être utilisés dans des conditions climatiques chaudes et très chaudes :

• Les climats chauds et très chauds tels que ceux du Moyen-Orient et de l'Afrique.
• Applications liées à l'effet d'îlot de chaleur : par exemple, dans un complexe de bâtiments multiples à haute densité.

Combien d'énergie puis-je économiser ?

On dit souvent que les systèmes VRF peuvent offrir des rendements supérieurs d'un tiers à ceux des systèmes conventionnels. Un certain nombre d'études ont été réalisées au fil des ans, dont une évaluation du potentiel d'économies d'énergie du débit de réfrigérant variable (VRF) par rapport au volume d'air variable (VAV) dans les régions climatiques des États-Unis, qui a révélé que les modèles de pompes à chaleur VRF présentaient un potentiel d'économies d'énergie annuelles d'environ 14 % à 39 % par rapport aux systèmes à volume d'air variable installés sur le toit (RTU-VAV) dans 16 régions climatiques des États-Unis. Les résultats des simulations ont également montré que les systèmes VRF permettraient d'économiser environ 15 à 42 % et 18 à 33 % d'énergie sur le site et à la source par rapport aux systèmes RTU-VAV.

En ce qui concerne vos factures d'énergie, il s'agit d'une économie substantielle. Bien que les coûts d'installation initiaux de la VRF soient plus élevés que ceux de certains systèmes CVC, les coûts de l'ensemble du cycle de vie sont considérablement inférieurs. La VRF peut offrir un retour sur investissement beaucoup plus rapide que d'autres systèmes CVC. 

Quels sont les autres avantages des systèmes VRF ?

• Contrôle personnalisable de la température dans un certain nombre de zones
• Flexibilité de conception 
• L'équipement VRF est compact et pèse moins lourd que les systèmes CVC traditionnels.
• La VRF peut être utilisée dans une large gamme d'applications.
• Et, en tant que système sans conduit, la VRF peut être un bon choix pour une variété de propriétés, y compris dans les bâtiments patrimoniaux et les applications de rénovation.
• Pas de perte de chaleur par les conduits
• Peut être plus facile à installer
• Les systèmes peuvent fonctionner silencieusement par rapport à d'autres options de CVC.
• La VRF peut être associée à des commandes intelligentes
• Les systèmes VRF à récupération de chaleur peuvent refroidir et chauffer simultanément. 
• Systèmes fiables, bien établis et dotés d'une technologie éprouvée.

Comment l'efficacité énergétique des systèmes VRF est-elle mesurée ?

En ce qui concerne la certification, la performance énergétique des systèmes de VRF est mesurée par le SEER (coefficient d'efficacité énergétique saisonnier pour le mode refroidissement) ou ηsc, et le SCOP (coefficient de performance saisonnier pour le mode chauffage) ou ηsh. Plus ces performances sont élevées, plus la VRF est efficace. Voici quelques-uns des aspects que nous testons

Performances dans des conditions standard

• Capacité de refroidissement extérieure dans des conditions standard
• Capacité de chauffage extérieur dans des conditions standard
• Puissance absorbée (en mode froid et chaud) dans des conditions standard
• Efficacité énergétique extérieure en refroidissement EER dans des conditions standard
• Coefficient de performance extérieure en chauffage COP aux conditions standard.

Performance saisonnière en mode froid

• Pdesignc
• SEER et ηsc.

Performance saisonnière en mode chaud

• Pdesignh
• SCOP & ηsh.

Performance acoustique

• Niveau de puissance acoustique pondéré A à l'extérieur en mode froid
• Niveau de puissance acoustique pondéré A à l'extérieur en mode chaud (pour les unités réversibles).

Où puis-je trouver des systèmes VRF certifiés ?

La meilleure façon de choisir un système VRF économe en énergie est de comparer objectivement les produits pour prendre une décision en connaissance de cause.

Les produits certifiés :

• voient leurs performances évaluées selon les mêmes critères et les résultats sont exprimés dans la même unité de mesure, quel que soit le pays où les produits sont fabriqués ou commercialisés
• voient leurs performances vérifiées par un organisme accrédité impartial, indépendant et compétent
• être conformes aux normes
• fonctionneront conformément aux spécifications énoncées par le fabricant.

Consultez et comparez l'efficacité énergétique des produits VRF certifiés dans notre annuaire des produits certifiés. La fonction de recherche facile à utiliser vous permet de visualiser les produits par famille, type, marque, nom de modèle et numéro de certificat. 

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