Le ventilateur récupérateur de chaleur (VRC)

Avantages

Réduction de la consommation d’énergie

  • En hiver, les coûts reliés à la ventilation peuvent être abaissés puisque la chaleur qui sort par le conduit d'extraction réchauffe l'air frais (air neuf) aspiré dans la maison.

Amélioration de la qualité du milieu intérieur

  • Le ventilateur récupérateur de chaleur (VRC) assure l'alimentation en air frais de l'extérieur, la distribution de cet air et sa circulation dans toute la maison.
  • Cet appareil gère le taux d'humidité de l'air intérieur afin de prévenir les problèmes qui s'y rattachent tels que la condensation sur les fenêtres et la croissance de moisissures.
  • Il contribue à maîtriser les odeurs et le taux d'humidité dans la salle de bains et la cuisine.
  • Il dilue les contaminants de l'air intérieur.
  • Il procure un meilleur confort aux occupants en réchauffant l'air de ventilation admis.
  • Il filtre l'air admis.
  • Pour sa part, le ventilateur récupérateur d'énergie (VRE) peut en plus récupérer l'humidité présente dans l'air afin de prévenir l'assèchement excessif de la maison en hiver.

Réduction des impacts sur l’environnement

  • Le ventilateur récupérateur de chaleur réduit les émissions de gaz à effet de serre issues de la consommation d'énergie en récupérant la chaleur qui, autrement, devrait être produite avec de l'énergie pour chauffer l'air de ventilation.

Description

  • Le VRC est un appareil mécanique qui remplace l'air intérieur vicié par de l'air frais provenant de l'extérieur (voir la figure 1). La chaleur que renferme l'air intérieur extrait est transférée à l'air extérieur admis lorsque l'air passe dans deux flux d'air au cœur de l'appareil. Dans le noyau d'échange de chaleur, les deux circuits d'air demeurent séparés et seule la chaleur est transférée à l'air admis, qui peut ensuite circuler dans l'ensemble de la maison. Dans la plupart des cas, l'air frais est acheminé aux chambres et au séjour, alors que l'air vicié est extrait des salles de bains, de la buanderie et de la cuisine.
  • Le VRC procure une ventilation mécanique à bon rendement énergétique, surtout dans les maisons neuves éconergétiques, où les fuites d'air sont minimes. Dans une maison très étanche à l'air, un VRC est très efficace pour récupérer un fort pourcentage de la chaleur qui serait perdue si elle ne faisait que sortir de la maison par d'autres moyens. Un VRC peut aussi servir à ventiler une maison existante, surtout lorsque des améliorations thermiques comme l'étanchéisation à l'air et l'amélioration de l'isolation ont rendu l'enveloppe du bâtiment plus étanche, ou lorsque la maison présente des problèmes de condensation ou d'autres problèmes de qualité de l'air intérieur à cause d'une mauvaise circulation de l'air dans la maison ou de l'absence totale d'aération.
  • Le VRC peut fonctionner à plusieurs vitesses afin de combler les divers besoins de ventilation. Des commandes automatisées peuvent être utilisées pour moduler le fonctionnement de l'appareil en fonction de la durée requise ou du taux d'humidité intérieur.

Figure 1 — Schéma d'un ventilateur récupérateur de chaleur

Les conduits qui font entrer l'air frais extérieur et font sortir l'air vicié se croisent au niveau du noyau d'échange de chaleur du ventilateur récupérateur de chaleur. Ainsi, la chaleur qui se trouve dans l'un des circuits d'air est transférée à l'autre. L'air frais est acheminé dans la maison, tandis que l'air vicié est évacué à l'extérieur.

Schéma d'un VRC – tiré de la publication intitulée Ventilateurs-récupérateurs de chaleur publiée par l'Office de l'efficacité énergétique (OEE) – image utilisée avec la permission de Ressources naturelles Canada (RNCan). Source : « Éléments d'un système de ventilation utilisant un VRC », RNCan, 2012. Reproduction autorisée par le ministère, 2014.

Ventilateur récupérateur d'énergie

Le VRE transfère à la fois l'énergie calorifique et l'humidité présentes dans l'air, ce qui le rend potentiellement plus efficace qu'un VRC, tout dépendant des taux d'humidité, du climat et du type de maison. Le VRE convient mieux aux maisons qui ont besoin d'une humidification en hiver et d'un rafraîchissement en été. Il est peu approprié quand la ventilation sert à régler un problème de surcroît d'humidité à l'intérieur.

Figure 2 – Ventilateurs récupérateurs de chaleur courants

Dans l'échangeur de chaleur à plaques, le ventilateur d'admission pousse l'air frais provenant de l'extérieur à travers une série de plaques fixées à un angle de 45 degrés à la base du ventilateur récupérateur de chaleur, pendant que le ventilateur d'extraction aspire à travers la série de plaques l'air vicié de l'intérieur de la maison. L'échange de chaleur entre les deux flux d'air se produit au moment où l'air traverse la série de plaques.

Dans l'échangeur de chaleur rotatif, le transfert de chaleur se produit à l'intérieur d'une roue thermique fixée perpendiculairement à la base du ventilateur récupérateur de chaleur. Le ventilateur d'admission et le ventilateur d'extraction font passer l'air frais de l'extérieur et l'air vicié de l'intérieur à travers la roue thermique.

Conception/installation/fonctionnement/entretien

  • Une installation de ventilation avec VRC doit être conçue et mise en place conformément aux codes et aux normes du bâtiment en vigueur par un spécialiste détenant une certification de l’Institut canadien du chauffage, de la climatisation et de la réfrigération (ICCCR) ou d'un autre organisme donnant ce genre de formation.
  • Les VRC que l'on trouve actuellement sur le marché possèdent une efficacité de récupération sensible qui varie beaucoup d'un appareil à l'autre. Recherchez les appareils qui affichent la plus faible consommation d'énergie et la meilleure efficacité sensible durant la saison de chauffage. Optez de préférence pour un produit possédant une cote ENERGY STARMD.
  • La notice technique des produits, qui fournit des renseignements comme la consommation d'énergie et l'efficacité d'un appareil, sont habituellement disponibles sur le site Web des fabricants.
  • Un VRC peut acheminer l'air frais de plusieurs façons dans une maison :
    • directement, c'est-à-dire en étant raccordé à chaque pièce, l'air vicié étant extrait de la cuisine et des salles de bains au moyen d'un réseau de conduits réservés à cette fin; 
    • indirectement, c'est-à-dire par le biais du système de chauffage à air pulsé de la maison, tout en ventilant directement les salles de bains et la cuisine;
    • en étant seulement raccordé à un système de chauffage à air pulsé déjà en place afin de fournir uniquement un échange général d'air intérieur et d'air extérieur – une façon de faire courante dans les maisons existantes dotées de ce genre d'installation de distribution de la chaleur.
  • Afin d'éviter tout problème de contamination croisée, l'emplacement des orifices d'admission et d'extraction d'air situés sur le mur extérieur de la maison doit être choisi avec soin, en fonction de la présence de la bouche d’évacuation de la sécheuse, d'autres évents et bouches d'admission d'air servant aux installations de chauffage de l'eau ou des locaux, des portes et des fenêtres. Les orifices d'admission et d'extraction d'air du VRC doivent être disposés à une certaine hauteur au-dessus du niveau du sol afin de ne pas être bloqués par l'accumulation de neige. Ils ne doivent pas non plus être situés sous une terrasse, dans un garage ni dans le vide sous toit.
  • Un VRC ne doit pas être raccordé à une hotte de cuisinière, à une table de cuisson ou au conduit d'évacuation d'une sécheuse.

Un entretien particulier

  • Le débit de l'admission et de l'extraction d'air doit être mesuré et équilibré afin que le VRC n'entraîne pas de problèmes de dépressurisation ou de pressurisation de la maison. Cet équilibrage doit être fait au moment de l'installation du VRC. L'équilibre des débits d'air peut toutefois se dérégler avec le temps. C'est pourquoi il est important de faire vérifier les débits d'air régulièrement par un entrepreneur spécialisé conformément aux instructions du fabricant.
  • Le VRC exige un entretien annuel minimal pour fonctionner de façon sûre et économique. Au début de chaque saison de chauffage, il faut nettoyer le filtre et le noyau de récupération de chaleur, inspecter et nettoyer les grilles des orifices d'admission et d'extraction d'air. Consultez la documentation du fabricant pour connaître ses recommandations à ce sujet.

Les économies

Il est possible de réduire de 50 à 70 % la consommation d'énergie associée à la ventilation et les coûts connexes en remplaçant par un VRC ENERGY STARMD un échangeur d'air ou un système d'extraction général dépourvu de récupération de chaleur efficace.

À titre d'exemple, voici combien d'argent une famille de quatre personnes habitant dans une maison à deux étages typique des années 1970, ayant un sous-sol pleine grandeur et trois chambres, pourrait économiser sur ses frais de ventilation en remplaçant un échangeur d'air par un VRC coté ENERGY STAR. Un échangeur d'air moyen pour une maison de cette taille, ventilant l'ensemble de la maison, consommerait de 960 à 1 080 kWh par année. Le remplacement de cet appareil par un VRC à haut rendement consommant entre 340 et 400 kWh par année se traduirait par une réduction de 65 % des coûts d'énergie associés à la ventilation.

Argent économisé annuellement grâce aux économies d’énergie que permet un VRC

  Vancouver Calgary Toronto Montréal Halifax Whitehorse
Coûts de l'énergie annuels pour la ventialtion avant l'amélioration éconergétique 99 119 134 67 152 135
Coûts de l'énergie annuels pour la ventialtion avant l'amélioration éconergétique 35 42 48 25 54 50
Économies sur les coûts 64 77 86 42 98 85


Figure 3 – Maison de démonstration EQuilibriumMC (nettezéro Riverdale) à Edmonton – ventilateur récupérateur de chaleur

Le ventilateur récupérateur de chaleur et les conduits d'admission d'air frais et d'extraction d'air vicié de la maison de démonstration EQuilibriumMC nettezéro Riverdale sont montés sur un mur du sous-sol, tout juste au-dessous des solives de plancher du rez-de-chaussée.



Figure 4 – Commandes du VRC

Le panneau de commande du VRC est muni d'un cadran permettant de régler la température et d'un écran tactile permettant de régler la vitesse du moteur et des ventilateurs en position minimum, maximum ou arrêt.

Pour en savoir plus

http://www.cmhc-schl.gc.ca/fr/co/love/love_003.cfm

L’information contenue dans cette publication représente les résultats de recherches actuelles auxquels la SCHL a accès. Il revient aux lecteurs d’évaluer avec discernement l’information, les matériaux et les techniques présentés ainsi que de consulter des spécialistes du domaine concerné pour déterminer si l’information, les matériaux et les techniques conviennent dans leur cas. Le texte vise uniquement à fournir de l’information générale et il est essentiel de prendre en considération les facteurs propres à chaque projet et à chaque emplacement : le climat, le coût, les critères esthétiques, l’aspect pratique, l’utilité et le respect des codes et normes du bâtiment en vigueur. Un certain nombre d’hypothèses ont été formulées en ce qui concerne le prix de l’énergie, la tarification de l’eau, le coût des matériaux, de l’équipement et de la main-d’œuvre, les horizons de planification, etc. Les réductions réelles de la consommation d’énergie et les économies de combustible et d’électricité varieront. Le lecteur assume la responsabilité des mesures ou décisions prises sur la foi des renseignements contenus dans le présent ouvrage. La SCHL se dégage de toute responsabilité relativement aux conséquences résultant de l’utilisation, par le lecteur, de l’information, des matériaux et des techniques décrits dans le présent document.

Dernière révision : 2013

Canada

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