)
Pourquoi l’efficacité de récupération sensible ne dit pas tout
Temps de lecture : 4 minutes
)
Lorsqu’il s’agit de choisir un équipement de ventilation, peu de mesures sont analysées de plus près que l’efficacité de récupération sensible (ERS). Pourtant, malgré sa présence courante dans les soumissions et les fiches techniques, l’ERS ne raconte souvent qu’une partie de l’histoire. C’est particulièrement vrai lorsqu’on compare les ventilateurs récupérateurs de chaleur (VRC) et les ventilateurs récupérateurs d’énergie (VRE), deux types de systèmes aux applications similaires mais aux performances distinctes.
Le défi pour les ingénieurs et les entrepreneurs en CVAC ne consiste pas seulement à évaluer un chiffre. Il faut aussi comprendre comment ce chiffre a été obtenu, dans quelles conditions d’essai, et s’il reflète la performance en conditions réelles. Cet article examine comment comparer avec précision les VRC et les VRE, pourquoi l’ERS ne devrait pas être interprétée isolément, et quelles données peuvent réellement guider les professionnels dans la conception de systèmes de ventilation équilibrés.
)
Comprendre la complexité de la comparaison entre les VRC et les VRE
Sur papier, comparer les VRC et les VRE peut sembler simple. Mais des valeurs identiques d’ERS sur deux unités ne signifient pas nécessairement une performance équivalente. Il manque souvent un contexte essentiel, comme le débit d’air testé, la récupération latente, la consommation d’énergie, l’efficacité des ventilateurs et le fonctionnement du dégivrage.
Les cotes de performance, à elles seules, ne racontent pas toute l’histoire : les ingénieurs peuvent involontairement comparer des unités dans des conditions d’essai différentes, ce qui mène à des choix d’équipement moins performants sur le terrain.
Principaux indicateurs de performance à prendre en compte
Pour comparer les produits de manière éclairée, il est essentiel d’évaluer les VRC et les VRE en utilisant un ensemble uniforme d’indicateurs :
Efficacité de récupération sensible (ERS)
L’efficacité de récupération sensible (ERS) est un indicateur clé de performance, certifié par le Home Ventilating Institute (HVI), qui mesure l’efficacité avec laquelle un VRC ou un VRE transfère la température entre les flux d’air d’extraction et d’alimentation. Contrairement aux métriques de récupération de base, l’ERS prend en compte plusieurs caractéristiques du système pour offrir une vue plus complète de la performance de récupération de chaleur sensible d’une unité.
L’ERS reflète l’énergie sensible nette récupérée par l’air d’alimentation, ajustée selon des facteurs tels que :
La consommation électrique
Les pertes ou gains de chaleur à travers le boîtier de l’unité
Les fuites d’air
Le déséquilibre de débit entre les deux flux d’air
L’énergie utilisée pour le dégivrage lors des opérations à basse température
L’ERS s’exprime en pourcentage de l’énergie sensible totale récupérable (plus l’énergie du ventilateur d’extraction) et sert à évaluer et comparer la performance des VRC/VRE pendant la saison de chauffage.
Efficacité totale de récupération (ETR)
L’efficacité totale de récupération (ETR) représente l’efficacité combinée d’une unité de ventilation à transférer à la fois l’énergie sensible (température) et l’énergie latente (humidité), aussi appelée enthalpie, entre les flux d’air d’extraction et d’alimentation.
L’ETR est particulièrement pertinente dans les climats chauds et humides, où ces deux formes d’énergie influencent fortement le confort et la consommation énergétique.
L’ETR reflète l’énergie totale nette récupérée par l’air d’alimentation, ajustée pour la consommation électrique, les pertes ou gains de chaleur à travers le boîtier, les fuites d’air et le déséquilibre de débit massique, exprimée en pourcentage de l’énergie totale récupérable plus l’énergie du ventilateur d’extraction.
En tant que métrique certifiée par le HVI, l’ETR offre une base fiable pour comparer la performance en saison de refroidissement des VRE et VRC, ce qui en fait une spécification essentielle pour concevoir des systèmes efficaces toute l’année, assurant confort et économies d’énergie. (HVI)
Efficacité de récupération sensible ajustée (ERSA) et efficacité totale de récupération ajustée (ETRA)
L’efficacité de récupération sensible ajustée (ERSA) et l’efficacité totale de récupération ajustée (ETRA) sont respectivement identiques à l’ERS et à l’ETR, mais ne tiennent pas compte de la consommation électrique des ventilateurs. Ces valeurs doivent être utilisées pour la modélisation énergétique lorsque la puissance utilisée pour le déplacement d’air est comptabilisée séparément dans le modèle énergétique.
Récupération latente (uniquement pour les VRE)
L’efficacité latente mesure la capacité d’un ventilateur récupérateur d’énergie (VRE) à transférer l’humidité entre les flux d’air. Cette fonction est particulièrement importante dans les climats humides ou les habitations très étanches, où un excès d’humidité peut nuire à la qualité de l’air intérieur, au confort des occupants et favoriser la croissance de moisissures.
Dans les fiches techniques, cette performance est souvent exprimée par la récupération latente ou transfert net d’humidité (TNI), soit la quantité d’humidité récupérée divisée par l’humidité extraite, corrigée pour tenir compte des fuites croisées. Une valeur TNI de 0 signifie qu’il n’y a pas de transfert net d’humidité, tandis qu’une valeur de 1,0 indique un transfert complet. Le HVI fournit des évaluations TNI pour la performance en saison de chauffage et aux très basses températures, ce qui en fait un indicateur clé de la capacité d’un VRE à aider à l’humidification ou à la déshumidification selon les conditions d’utilisation.
Bien que parfois négligée, la récupération latente doit être un élément central lors de la conception visant le confort, l’efficacité énergétique et le contrôle de l’humidité.
Efficacité du ventilateur (cfm/W)
L’efficacité du ventilateur, exprimée en pieds cubes par minute par watt (cfm/W), quantifie l’efficacité électrique d’une unité de ventilation. Une efficacité plus élevée signifie qu’un plus grand débit d’air est fourni pour chaque watt consommé. Certains codes et programmes énergétiques exigent un cfm/W minimum, soulignant ainsi l’importance de l’efficacité électrique dans la conception de systèmes durables.
Source : (HVI)
)
Normes de test et leur importance
Lorsque les valeurs de performance sont indiquées sans préciser la méthodologie de test, il devient difficile de valider ou de comparer les produits avec précision. Comprendre la norme de test utilisée pour ces évaluations est essentiel.
La norme CAN/CSA C439 est une norme nord-américaine qui régit les essais et la déclaration des performances des ventilateurs récupérateurs de chaleur (VRC) et des ventilateurs récupérateurs d’énergie (VRE) résidentiels. Elle établit des conditions d’essai uniformes pour les principaux indicateurs de performance, notamment l’efficacité de récupération sensible (ERS), l’efficacité latente et la consommation électrique des ventilateurs. Cette norme garantit la cohérence et la comparabilité entre les fabricants. La norme CSA C439 est le protocole d’essai requis pour les produits certifiés par le Home Ventilating Institute (HVI) et est également obligatoire pour la certification ENERGY STAR® au Canada.
Source : CSA Group
La certification HVI est délivrée par le Home Ventilating Institute (HVI) et offre une vérification indépendante des données de performance des produits de ventilation résidentielle. Le processus de certification repose sur des méthodes d’essai standardisées définies dans la norme CSA C439, garantissant une cohérence entre les fabricants. Les produits certifiés HVI comprennent des données vérifiées sur les principaux indicateurs de performance tels que le débit d’air, l’efficacité de récupération sensible (ERS), l’efficacité du ventilateur, et plus encore, offrant aux ingénieurs et aux entrepreneurs CVAC une base fiable pour la spécification et la comparaison.
Source : HVI Certified Directory
Autres indicateurs et normes
Plusieurs normes définissent des indicateurs similaires à ceux mentionnés ci-dessus, mais seules celles de la norme CAN/CSA C439 permettent de décrire avec précision les caractéristiques globales du système de récupération de chaleur et d’énergie (H&ERV). Bien que l’efficacité sensible, latente et totale définie dans des normes telles que ASHRAE 84 et AHRI 1060 offre une bonne représentation des performances du noyau de récupération thermique ou énergétique, elles ne prennent pas en compte des caractéristiques système comme les stratégies de contrôle du givre, la consommation électrique des ventilateurs ou d’autres pertes du système. Par conséquent, ces cotes d’efficacité seules ne permettent pas une comparaison précise entre les systèmes de ventilation résidentiels, où d’autres facteurs entrent en jeu au-delà de l’efficacité du noyau.
Source : ASHRAE 84-2024 | ASHRAE Store
L’efficacité de récupération sensible (ERS) reste un indicateur précieux, mais uniquement lorsqu’elle est considérée avec d’autres données certifiées comme l’ETR, la récupération latente et l’efficacité du ventilateur. Il est tout aussi important de comprendre comment ces valeurs ont été obtenues et si elles reflètent la performance globale du système.
Dans la deuxième partie, nous appliquerons ces principes à des comparaisons de produits réels, en explorant ce que les tests certifiés révèlent sur les différences de performance et pourquoi cela importe aux ingénieurs et aux entrepreneurs sur le terrain.
)
References
HVI. Certified Product Directory. https://www.hvicertified.org
AHRI. Standard 1060 – Performance Rating of Air-to-Air Heat Exchangers for Energy Recovery Ventilation Equipment. https://www.ahrinet.org