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Choisir sa VMC

Comment fonctionnent les ventilateurs de VMC Double Flux?

Principe de fonctionnement des ventilateurs de VMC double flux :

Ventilateurs à débit régulé :

Les ventilateurs à débit régulé sont encore les plus courants sur le marché, ils utilisent une vitesse de rotation constante : la modulation du débit d’air se fait uniquement via les réglages de l’appareil lors de la mise en service ou via un boîtier de régulation. Ils apportent un débit d’air plus faible en cas d’augmentation de la résistance à l’air, par exemple due à l'encrassement des filtres. Le débit d’air ne s’ajuste pas automatiquement. Une bonne mise en service avec mesure des débits est de ce fait indispensable pour ajuster le réglage du ventilateur d'extraction et du ventilateur d'insufflation. 

Concretement, lorsqu'un installateur met en service une installation de vmc double flux à débit régulé, il doit pour éviter toute déception lié a une perte de performance thermique et sanitaire :

  • Mettre en place des solution d'équilibrage du réseau (bouches auto-réglables - solution la plus simple avec des ventilateurs à débits régulés - et/ou anneau réducteur de débit ou bouches réglables) pour compenser les différences de longueur et de coude entre chaque gaine pour le réseau d'insufflation et le réseau d'extraction.
  • Régler la puissance du ventilateur d'extraction en fonction du rapport entre sa capacité et de la somme des débits aux bouches d'extraction théorique, puis vérifier que la somme des débits mesurés aux bouches correspondent bien. Sinon il doit augmenter ou diminuer la puissance du ventilateur jusqu'à obtenir le résultat souhaité.
  • Régler la puissance du ventilateur d'insufflation de manière à obtenir le même débit que pour les bouches d'extraction en procédant aux mêmes manipulations de réglage et de mesure.

 

Ventilateurs à débit d’air constant

Un ventilateur à débit constant va fournir le débit d’air paramétré sur la machine quelque soit le dimensionnement de l’installation et les pertes de charges associés (dans la limite d'un réseau de qualité suffisante).
Si la résistance à l’air augmente (augmentation de la perte de charge qui, normalement avec un ventilateur standard à débit régulé, ferait diminuer le débit d’air aux bouches), le moteur de ventilateur va automatiquement tourner plus rapidement afin de toujours obtenir la même quantité d’air prédéfinie.
Bien entendu, le moteur de ventilateur à débit constant fonctionnera dans le sens opposé en cas de réduction de résistance à l’air (le moteur tournera plus lentement). Les ventilateurs à débits constants modifient donc automatiquement leur vitesse de rotation afin de garantir en toutes circonstances que le débit d’air reste identique et que la qualité d’air intérieur reste optimale.


Ventilateurs à pression constante

Les ventilateurs à pression constante sont utilisés majoritairement dans le cas d'installations de VMC double flux hygro-variables. Une fois l'installation mise en service, le principe pour ce ventilateur est de diminuer ou d'augmenter sa vitesse de rotation en fonction de l'ouverture ou de la fermeture des bouches hygro jusqu'à retrouver la pression de consigne. Ce sont les mêmes types de ventilateurs utilisés pour les VMC simple flux hygro A ou hygro B. Les ventilations double flux hygro-variables ont peu d'intéret car elles cumulent les contraintes d'installation d'une VMC double flux classique (coût d'installation et passage des réseaux) mais sans bénéficier de la qualité d'air intérieur, avantage majeur qu'une VMC double flux est censée apporter.

 

Pourquoi installer des ventilateurs à débit d'air constant ?

Dans un logement utilisant une ventilation double flux (VMC double flux) équilibrée, deux ventilateurs assurent la ventilation (ventilateur d’apport d’air neuf / ventilateur d'extraction d’air vicié). Les ventilateurs à débit d'air constant permettent de garantir un équilibre entre le ventilateur d'extraction et le ventilateur d'insufflation. Dans le cas contraire, les ventilateurs n’auront très certainement pas les mêmes débits d’air (Mauvaise mise en service, encrassement des filtres ou du réseau, action du vent, tirage thermique, ouverture et fermeture des porte...), on observe alors les 2 cas de figure suivants :

  • Le débit d’apport d’air neuf est plus important que le débit d’air vicié extrait : on obtient une surpression du logement. Cela amène la chaleur du logement à être évacué vers l’extérieur via les fuites d’air de la structure du bâtiment.
  • Le débit d’air vicié extrait est plus important que le débit d’apport d’air neuf : on obtient une dépression du logement. De ce fait, l’air froid extérieur est aspiré à l’intérieur du logement via les fuites d’air de la structure du bâtiment.

Il en résulterait une perte immédiate de l’efficacité thermique du logement.
La perte d’efficacité sera d’autant plus significative que les deux flux d’air ne seront pas identiques au sein de l’échangeur de chaleur. Dans ce cas, le rendement de l’échangeur de chaleur est dégradé.

La mise en service d'une VMC double flux à débit constant est beaucoup plus simple à réaliser. Une fois les débits de consignes paramétrés sur la machine, il suffit de procéder à l'équilibrage du réseau d'extraction puis du réseau d'insufflation à l'aide de bouches réglables et/ou de réducteurs de débit et d'un débitmètre. Même si le réseau d'air est mal équilibré, le renouvellement d'air global est assuré.

 

Comment fonctionne les ventilateurs à débit constant standards et ceux développés et brevetés par BRINK ?

Comparatif entre un ventilateur à débit constant standard et le ventilateur à débit constant développé par BRINK :

Ventilateurs à débit constants standards   Ventilateur BRINK à débit constant

Principe :

Pour les turbines de ventilateur centrifuges à aubes recourbées vers l'avant (inclinées dans le sens de rotation de la roue), il est relativement simple de calculer le débit du ventilateur sur la base du couple (N.m – Newton mètre) et de la vitesse de rotation (rpm). Le couple de tels ventilateurs augmentent proportionnellement au carré de la vitesse de rotation (rpm). Il en résulte une courbe de puissance à laquelle nous pouvons définir, pour chaque point, une pression. L’association de cette pression et de la vitesse de rotation du moteur de ventilateur nous permet alors de déterminer le débit d’air.

Avantages :

  • Débit d’air déterminable facilement (débit constant assuré)
  • Moins onéreux (ventilateur plus petit) qu’un ventilateur à aubes inclinées vers l’arrière
 

Principe :

Toutes les gammes BRINK sont équipées de ventilateurs centrifuges à aubes inclinés vers l’arrière (inclinées dans le sens inverse de la rotation). Contrairement aux ventilateurs à aubes inclinées vers l’avant, le couple de ces ventilateurs n’augmente pas proportionnellement au carré de la vitesse de rotation. Par conséquent, nous ne pouvons pas déterminer la pression et donc le débit d’air associé. L’utilisation de ces ventilateurs demande l'application d’une solution alternative pour calculer le débit d’air. Les solutions ont été trouvées et brevetées par Brink Climate Systems :

  • Le premier brevet utilise un système de mesure de différentiel de pression. Les pressions sont relevées en deux points distincts, une au niveau du diamètre intérieur, l’autre au niveau du diamètre extérieur du ventilateur. Leur différentiel permet de calculer le débit d’air assuré par les moteurs de ventilateurs. Ce système équipe les VMC double flux de la gamme RENOVENT.
  • Le deuxième brevet associe le ventilateur à un débitmetre qui mesure directement le débit soufflé par le ventilateur et qui va adapter sa vitesse de rotation selon les changements de pressions du réseau d’air ou de l’appareil (comme l’encrassement des filtres). Ce système de régulation du débit plus récent est encore plus perfomant et équipe les VMC double flux de la gamme FLAIR.

Avantages :

  • Débit d’air déterminable grâce au brevet Brink (débit constant assuré)
  • Puissance absorbée réduite (consommation électrique plus faible 10 à 20%)
  • Niveaux acoustiques plus faibles (confort acoustique)
  • Moins d’encrassement des aubes des ventilateurs (entretien plus facile)
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