Ventilation : qui en a besoin ?

Avec l'avènement de nouvelles normes de construction imposant des enveloppes de bâtiment plus étanches, les habitations nécessitent des solutions de ventilation mécanique pour maintenir un air intérieur sain.

La réponse simple à la question posée dans le titre de cet article est : toute personne (humaine ou animale) vivant et travaillant à l’intérieur d’un bâtiment. La question plus complexe est de savoir comment assurer un apport suffisant d’air frais et oxygéné aux occupants tout en maintenant une consommation d’énergie réduite pour le chauffage, la ventilation et la climatisation, conformément à la réglementation en vigueur.

Inspiré par les conséquences d'un embargo pétrolier au début des années 1970, le Département de l'Énergie des États-Unis (DOE) s'est lancé dans un programme global de sécurité énergétique qui a conduit les organismes de réglementation nord-américains à élaborer des normes d'efficacité CVC toujours plus strictes ou des normes minimales de performance d'efficacité (MEPS).

Parallèlement à l'utilisation d'appareils de chauffage, de ventilation et de climatisation plus économes en énergie, une autre tendance consiste à isoler les maisons le plus hermétiquement possible grâce à des fenêtres, des portes, des pare-vapeur et des bidons d'isolant en mousse expansive.

Dans une étude portant sur la rénovation d'une maison datant des années 90, la pression à l'intérieur de celle-ci a chuté à plus de 50 pascals une fois tous les appareils d'extraction d'air (ventilateurs de salle de bain, hotte de cuisine) en marche. Cela représente une dépressurisation dix fois supérieure à la limite autorisée, surtout avec des appareils à combustion à évacuation par convection naturelle à l'intérieur du bâtiment. Nous avons besoin d'air !

Quel genre d'air ?

Avec l'isolation renforcée des bâtiments actuels, il est essentiel de réfléchir aux modalités et aux raisons de la ventilation intérieure. Plusieurs types d'air peuvent être nécessaires. En temps normal, un seul type d'air est présent, mais à l'intérieur d'un bâtiment, ses besoins varient selon les activités qui s'y déroulent.

L'air frais est essentiel à la santé des humains et des animaux. Chaque jour, nous respirons environ 14 kg d'air, alors que nous passons près de 90 % de notre temps à l'intérieur. Il est donc nécessaire d'éliminer l'excès d'humidité, les odeurs, le dioxyde de carbone, l'ozone, les particules fines et autres composés nocifs. Si ouvrir une fenêtre permet d'aérer, cette ventilation non régulée entraîne une surconsommation d'énergie des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC), une énergie que nous devrions économiser.

L'apport d'air neuf est l'air extérieur destiné à remplacer l'air évacué par des appareils comme les hottes de cuisine, les ventilateurs de salle de bain, les systèmes d'aspiration centralisée et les sèche-linge. De nos jours, les maisons construites selon les normes les plus récentes n'ont probablement plus besoin d'apport d'air neuf, sauf si des hottes de cuisine surdimensionnées, manipulant de grands volumes d'air (plus de 200 pi³/min), sont installées par des cuisiniers trop enthousiastes.

Enfin, il y a aussi l'air de combustion, destiné aux appareils fonctionnant aux combustibles fossiles comme les chaudières à gaz, les chauffe-eau, les poêles et les cheminées à bois. Dans les habitations modernes, la moindre fuite d'air oblige ces appareils à « emprunter » l'air de ventilation, ce qui crée un problème dangereux. Incapables d'évacuer les fumées en raison d'une dépressurisation ou d'un manque d'air, ils peuvent commencer à brûler leurs propres produits de combustion, produisant du monoxyde de carbone, un gaz mortel. Ce fléau a déjà coûté la vie à bien trop de personnes au fil des ans.

PrésentationVRCetERV

Les bâtiments anciens étaient si mal isolés que l'air qui s'infiltrait suffisait amplement à assurer la ventilation, mais non sans inconvénients. Il fallait traiter l'air entrant par chauffage et éventuellement par humidification, ce qui engendrait des coûts supplémentaires de chauffage et d'entretien. Les maisons étaient souvent mal isolées et les occupants souffraient d'inconfort, car l'air sec évaporait l'humidité excessive de la peau, créant une sensation de froid intense. L'accumulation d'électricité statique dans les tapis et les meubles provoquait des décharges électriques douloureuses lorsque le propriétaire, électrifié, touchait une surface mise à la terre. Alors, quelle est la meilleure solution ?

Un ventilateur à récupération de chaleur (VRC) est une solution de ventilation mécanique qui utilise le flux d'air vicié extrait pour préchauffer le même volume d'air frais extérieur froid entrant.

Lorsque les flux d'air se croisent au cœur du VRC, plus de 75 % de la chaleur de l'air intérieur est transférée à l'air plus froid, assurant ainsi la ventilation nécessaire tout en réduisant le coût du chauffage nécessaire pour amener cet air frais à la température ambiante.

Dans les régions humides, un système de ventilation à récupération de chaleur (VRC) augmente le taux d'humidité intérieure durant l'été. Même avec un climatiseur en marche et les fenêtres fermées, une ventilation adéquate reste indispensable. Un système de climatisation correctement dimensionné, conçu pour tenir compte de la charge thermique latente estivale, devrait pouvoir gérer cette humidité supplémentaire, moyennant un surcoût.

Un ventilateur à récupération d'énergie (VRE) fonctionne de manière similaire à un ventilateur à récupération de chaleur (VRC), mais en hiver, une partie de l'humidité de l'air est réinjectée dans l'espace intérieur. Idéalement, dans les maisons bien isolées, un VRE contribue à maintenir l'humidité intérieure aux alentours de 40 %, atténuant ainsi les effets inconfortables et néfastes de l'air sec hivernal.

En été, le système ERV rejette jusqu'à 70 % de l'humidité entrante à l'extérieur avant qu'elle ne sature le système de refroidissement. Un ERV ne fonctionne pas comme un déshumidificateur.

Les VRE sont plus adaptés aux climats humides.

Les spécialistes de la ventilation affirment que le système de ventilation mécanique idéal pour une habitation dépend du climat local, du mode de vie des occupants et des besoins spécifiques du propriétaire. Par exemple, dans les maisons où le taux d'humidité hivernal dépasse souvent 55 %, un système de ventilation à récupération de chaleur (VRC) sera plus efficace pour éliminer l'excès d'humidité.

Les experts s'accordent également à dire que les maisons plus récentes, ou celles rénovées selon le code du bâtiment le plus récent, devraient être équipées d'un système ERV, car les bâtiments équipés de fenêtres à triple vitrage et de sous-sols correctement isolés peuvent supporter une humidité relative plus élevée pendant les mois d'hiver : 35 % +/- 5 % est acceptable.

Exemple de schéma d'un VRC installé avec un système de chauffage à air pulsé. (source :Publication de RNCan (2012) :Ventilateurs à récupération de chaleur)

Considérations relatives à l'installation

Bien que les unités ERV/HRV conçues pour une installation résidentielle puissent être installées de manière simplifiée en utilisant le système de traitement d'air existant pour distribuer l'air conditionné, il est préférable de ne pas procéder ainsi si possible.

À mon avis, il est préférable d'installer un système de conduits entièrement dédié lors de constructions neuves ou de rénovations complètes. Le bâtiment bénéficiera ainsi d'une distribution d'air conditionné optimale et de coûts d'exploitation minimaux, puisque la chaudière ou le ventilateur de traitement d'air ne seront plus nécessaires.

Certains des meilleurs équipements HRV/ERV du marché sont dotés de moteurs EC et d'algorithmes de contrôle capables d'équilibrer automatiquement les systèmes et de s'adapter aux variations de pression.

Il faudra peut-être du temps pour convaincre tous les propriétaires que la ventilation mécanique est véritablement supérieure à l'aération par les fenêtres. Les citadins ont tout intérêt à bénéficier d'une ventilation mécanique installée par des professionnels et bien entretenue, un système dont, d'après certaines études, ils n'ont jamais profité auparavant.

Exemple d'installation d'un VRC avec conduits directs. (source :Publication de RNCan (2012) :Ventilateurs à récupération de chaleur)

Holtop est le premier fabricant chinois spécialisé dans la production d'équipements de récupération de chaleur air-air. Depuis 2002, l'entreprise se consacre à la recherche et au développement technologique dans le domaine de la ventilation à récupération de chaleur et des systèmes de traitement d'air à économie d'énergie. Ses principaux produits comprennent les ventilateurs à récupération d'énergie (VRE/VRC), les échangeurs de chaleur air-air, les centrales de traitement d'air (CTA) et les systèmes de purification d'air. Par ailleurs, l'équipe de conception de Holtop propose des solutions CVC sur mesure pour différents secteurs d'activité.

Vous trouverez ci-dessous quelques produits connexes. Veuillez nous contacter si vous êtes intéressé par l'un de nos produits HRV/ERV/échangeurs de chaleur.