Climatiseur avec apport d'air frais : fonctionnement et choix d'un système split à apport d'air

Dans les maisons chaudes et confortables, des problèmes de ventilation naturelle surviennent souvent, ce qui fait chuter considérablement le taux d'oxygène. Cela affecte la santé et l'activité des propriétaires et des employés des entreprises.

Pour résoudre ce problème, on utilise une ventilation mécanique contrôlée. Le climatiseur moderne avec apport d'air frais est un exemple d'équipement climatique efficace et abordable. Nous vous expliquerons comment cet équipement fonctionne et comment bien le choisir.

Comparaison entre les climatiseurs standards et ceux avec apport d'air

Une erreur courante chez les utilisateurs consiste à considérer tout système de climatisation comme un système de ventilation. En réalité, seuls certains types d'équipements peuvent fonctionner en mode d'échange d'air actif avec l'air extérieur. Pour clarifier cela, examinons d'abord le fonctionnement d'un système split standard.

Les climatiseurs domestiques, communément appelés systèmes split, sont un ensemble de deux modules distincts, de construction différente et placés à différents endroits.

Le premier module est l'unité évaporative, installée au sol, suspendue au mur ou partiellement dissimulée par un revêtement de plafond. Le second module est une unité extérieure compresseur-condenseur, généralement montée sur la façade du bâtiment.

Représentation schématique d'un appareil avec module intérieur fixé au mur. Les deux modules sont reliés par de minces tubes en cuivre dans lesquels circule le fréon. Les tubes sont dissimulés dans des saignées sous le revêtement décoratif ou dans des boîtiers en plastique (+).

Le principe de fonctionnement du climatiseur est simple. Par les grilles d'admission, l'air ambiant pénètre dans l'unité où il est refroidi, puis est évacué vers l'extérieur via des conduits. Le changement de température de l'air repose non pas sur la production de froid, mais sur le transfert d'énergie thermique.

Le fluide frigorigène arrive dans le module extérieur à l'état gazeux et en revient à l'état liquide. Pour passer en phase gazeuse, le fluide frigorigène prélève une partie de la chaleur de l'air vicié dans l'évaporateur.

En réalité, aucun renouvellement des masses d'air n'a lieu ; le refroidissement (ainsi que le chauffage et la filtration) se fait par recirculation. Les équipements de ventilation mécanique contrôlée sont conçus différemment. Un exemple de système split avec apport d'air frais est un dispositif de type gainable.

Schéma de la structure d'un climatiseur gainable qui assure les fonctions de ventilation et de régulation de température à l'intérieur du local. Un élément de conception obligatoire est un réchauffeur intégré dans le conduit (+)

Bien sûr, les systèmes split ordinaires sont faciles à installer, offrent de nombreuses fonctions supplémentaires et ont un design moderne et attrayant, mais contrairement aux systèmes avec apport d'air frais, ils ne renouvellent pas l'air intérieur – c'est leur principal inconvénient.

Quelles sont les particularités des systèmes multi-split ?

En parlant des climatiseurs au sens général, il est nécessaire de mentionner également les systèmes multisplit, qui sont également utilisés pour équiper les appartements de plusieurs pièces, les maisons privées, les bâtiments de bureaux et industriels.

Ils se distinguent des systèmes ordinaires par le fait qu'ils n'ont qu'un seul bloc extérieur, alors qu'il peut y en avoir plusieurs à l'intérieur. Le nombre minimum est de deux modules, le maximum est limité à quatre. Si l'on utilise un plus grand nombre d'unités intérieures, le système perdra de sa performance et ne fonctionnera pas à pleine puissance.

Le nombre de conduits augmente, par conséquent, le coût de l'équipement augmente et l'installation de certaines parties de la structure devient plus complexe. Il est important de créer des conditions pour le passage de tous les éléments de connexion (+)

Le système multisplit n'est pas utilisé tout le temps, mais seulement dans certains cas où l'installation d'un grand nombre d'unités extérieures est impossible pour plusieurs raisons :

• le bâtiment est un monument historique ou architectural ;
• il existe une interdiction d'installer des unités extérieures sur la façade ;
• des emplacements spécifiques, limités en surface, sont prévus par l'architecture du bâtiment pour la fixation de l'équipement ;

Parfois, on renonce à l'installation d'un grand nombre de modules extérieurs pour des raisons esthétiques : une belle façade de bâtiment, encombrée de boîtiers volumineux, a un aspect peu présentable.

Des amendements sont périodiquement apportés aux règles d'aménagement des grandes villes, interdisant l'installation de climatiseurs sur les façades donnant sur les rues principales. La solution consiste à installer l'unité sur le mur intérieur de l'immeuble.

L'avantage du multisystème est l'installation d'un seul module extérieur, les inconvénients sont les travaux complexes de montage des canalisations, la baisse de performance et de fiabilité. De plus, tous les modules intérieurs doivent fonctionner dans des modes identiques : soit en chauffage, soit en refroidissement.

Modèles à gaines avec apport d'air

La fonction de remplacement des masses d'air vicié par l'air extérieur n'est pleinement réalisée que dans les climatiseurs à gaine, c'est pourquoi nous examinerons leurs caractéristiques opérationnelles plus en détail.

Un système split à gaine correctement conçu et installé gère à la fois les tâches de ventilation et le contrôle du microclimat intérieur.

Caractéristiques distinctives d'un climatiseur avec apport d'air

Les modèles à recirculation des climatiseurs gainables (CG) sont proches par leur principe de fonctionnement des systèmes split ordinaires, mais ils diffèrent par leur conception et leur lieu d'installation. Les modules intérieurs sont intégrés dans les structures de faux plafonds, et l'air circule à travers les conduits qui les relient à l'unité extérieure.

Voici à quoi ressemble un simple modèle à recirculation, incapable d'apporter de l'air neuf. Pour que le système puisse remplir la fonction de soufflage, un réchauffeur intégré est nécessaire. Cela est réglementé par les normes SNiP, selon lesquelles le seuil inférieur de température des masses d'air provenant de l'extérieur doit être de +14 °C.

Si la température extérieure est supérieure à -15 °C, la fonction de chauffage est assurée par une pompe à chaleur. Cependant, à des températures plus basses, on utilise des modèles de climatiseurs avec des chauffages à eau ou électriques. L'équipement assurant le chauffage peut être soit installé en supplément, soit intégré.

Le système de chauffage est équipé d'un bloc d'automatisme, qui permet de réguler l'apport d'air neuf selon différents modes, en fonction de la saison. La commande du bloc automatique se fait à l'aide d'une télécommande.

Les systèmes de ventilation programmables sont plus chers que les modèles de pièce ordinaires à installation murale, mais ils sont bien plus efficaces et fonctionnels précisément grâce à la combinaison de la ventilation et de la climatisation. La quantité d'oxygène dans l'air est conforme aux exigences sanitaires, la température se règle facilement, et l'apparence ne crée pas d'inconfort car toutes les parties actives du système se trouvent dans une zone invisible, au-dessus du plafond.

Principe de fonctionnement d'un système à apport d'air

Pour transporter l'air de l'extérieur vers les pièces, des conduits sont prévus, ce que n'ont pas les systèmes split ordinaires. L'air extérieur passe d'abord par l'unité extérieure dans un conduit isolé, puis dans la chambre de mélange. Là, l'air entrant se mélange à l'air vicié, le rafraîchissant.

Ensuite, le mélange d'air traverse les filtres et, selon le mode choisi, est traité. Il y a déshumidification, chauffage ou refroidissement des masses d'air. Après cela, l'air purifié, filtré, partiellement rafraîchi à la température souhaitée pénètre dans les pièces.

Les variantes gainables avec apport d'air sont utilisées dans les grands volumes intérieurs séparés par des cloisons non porteuses. Il s'agit d'appartements avec plafonds d'au moins 3 m, de polycliniques, d'établissements de restauration, d'établissements sportifs et éducatifs, de bureaux, etc.

En général, la température maintenue dépend entièrement de la saison. En été, les climatiseurs gainables avec apport d'air fonctionnent en mode refroidissement, en hiver en mode chauffage. Pendant la saison fraîche, le fonctionnement de la pompe à chaleur est suffisant ; l'aérotherme peut ne pas être utilisé pendant cette période.

Types d'équipements à mélange d'air

Comme vous l'avez déjà compris, seul l'équipement gainable avec conduits et chauffage peut gérer correctement le renouvellement d'air. Cependant, certains modèles d'autres types peuvent également assurer la ventilation, mais dans la limite de 10 % de leur capacité.

La part d'air frais est souvent appelée « apport d'air », la majeure partie des masses d'air étant constituée de l'« air traité » dans l'unité intérieure.

Modèles muraux traditionnels

Les modèles dont l'unité intérieure est montée au mur sont les plus demandés pour l'aménagement des habitations.

Il existe des modèles qui assurent un microclimat confortable sur une surface de 10 m², mais il existe aussi des équipements plus puissants destinés à des salles jusqu'à 100 m². Récemment sont apparus des modèles inverter équipés d'un ventilateur d'extraction et d'apport d'air.

Indépendamment du fait que le climatiseur fonctionne en mode chauffage ou refroidissement, le système de ventilation peut fonctionner parallèlement. Un exemple d'appareil mural avec fonction d'apport d'air extérieur est la série Air Exchanger de la célèbre marque HITACHI.

Avant d'être introduit dans la pièce, le mélange d'air est purifié par un système de filtres des gaz d'échappement, du dioxyde de carbone, du formaldéhyde, etc., ce qui élimine les odeurs étrangères.

Le bloc évaporateur mural s'installe dans n'importe quel endroit de la pièce, mais la zone près de la fenêtre est préférable. Plus la liaison entre les unités intérieure et extérieure est courte, plus la productivité de l'équipement est élevée. Les modèles muraux se distinguent par un design agréable et un large éventail d'options supplémentaires.

Systèmes de climatisation en cassette

Il n'est pas rare de trouver des climatiseurs avec des modules intérieurs de type cassette dans les bâtiments publics. Ces systèmes conviennent pour de grandes surfaces – de 40 m² à 150 m². Ils offrent une productivité élevée et se distinguent avantageusement par des niveaux sonores minimaux.

La partie active des modèles est située au-dessus d'un faux plafond ; seule la grille décorative standard de 60x60 cm est visible. Les parties mobiles de la grille sont commandées par télécommande ou par un panneau de réglage mural.

La puissance des climatiseurs à cassette va de 3 kW à 15 kW ; les fonctions principales sont la baisse de température dans la salle ou le fonctionnement en mode pompe à chaleur.

Une conception courante est celle où l'air est aspiré de la salle par une ouverture centrale et distribué dans quatre directions différentes. Si une seule cassette est utilisée, elle est installée dans un faux plafond au centre de la pièce.

Sur le marché, on trouve à la fois des modèles traditionnels et des systèmes à cassette avec apport d'air. Par exemple, les climatiseurs Airwell CK sont conçus pour les systèmes multisplit et, grâce à un chauffage intégré et à des conduits d'air, ils assurent un apport dosé d'air frais.

Avantages : beau design et haute productivité ; inconvénient : installation uniquement dans un faux plafond.

Appareils au sol-plafond

Dans certains locaux, les conditions ne permettent pas l'installation de modèles à cassette, et la puissance des climatiseurs muraux est insuffisante. Dans ce cas, on utilise des appareils universels sol-plafond, qui ont des fixations aussi bien pour une installation au sol que pour une suspension au plafond.

La société japonaise Daikin se spécialise dans la production d'appareils sol-plafond avec un apport de 10% d'air frais. Les nouveaux modèles à apport d'air économisent jusqu'à 30% d'électricité et ont un prix élevé – à partir de 600 € et plus.

La climatisation est assurée par un jet d'air purifié dirigé le long du plafond ou du mur, selon le lieu d'installation. La puissance maximale des appareils est de 15 kW, mais pour des locaux relativement petits (40 m²), un équipement de 5 à 6 kW suffit.

Modèles colonnes de systèmes split

Comme l'indique leur nom, ces climatiseurs ressemblent à des colonnes s'élançant vers le plafond. Ils surpassent les autres types en puissance (17 kW en moyenne) et peuvent desservir des pièces d'une superficie allant jusqu'à 180 m².

Le principe de fonctionnement des modèles de type colonne est le même que celui des climatiseurs précédents, mais ils se distinguent par la distribution d'air purifié. Le flux ne se dirige pas le long des murs ni au centre de la pièce, mais vers le plafond. Là, l'air refroidi se répartit dans différentes directions et redescend, repoussant l'air déjà chauffé.

Un exemple d'appareil colonne avec mode d'apport – General Climate GC. Le renouvellement d'air est supérieur à 1900 m³/h, et la puissance de chauffage est de 22 kW. Coût – 1 090 €.

Les modèles de recyclage avec apport partiel d'air pur offrent une productivité élevée, mais leur niveau sonore est plus élevé que celui des modèles en acier – jusqu'à 50 dB.

Avantages de la climatisation multizone

Le traitement multizone des locaux est une version plus avancée des systèmes multisplit, qui crée un microclimat spécifique sur une grande surface. La différence fondamentale par rapport aux systèmes split standard est la longueur accrue des liaisons reliant les modules situés à différents endroits.

Avantages du système multizone :

• jusqu'à 20 unités intérieures peuvent être connectées à 1 unité extérieure ;
• la distance entre les modules intérieurs et l'unité extérieure – jusqu'à 150 m (dans certains cas, plus) ;
• la différence de hauteur entre les modules – 50 m.

Grâce aux paramètres énumérés, l'unité extérieure est installée dans les endroits éloignés les plus pratiques – grenier, toit, cour derrière une clôture, etc.

Schéma d'installation possible de l'unité extérieure. Si pour une raison quelconque l'installation sur le toit n'est pas possible, le module est installé directement dans la cour de la maison, en assurant la sécurité.

Le système multizone est plus économique, car la gestion de l'équipement climatique inverter permet de modifier la puissance du système en fonction du nombre de modules intérieurs en fonctionnement.

De plus, on peut utiliser des modules de types et de performances totalement différents. Le réglage et le contrôle de tout l'équipement peuvent être effectués en mode système, à partir d'une seule télécommande.

Vous pourrez comparer une installation climatique ordinaire et une installation inverter et avoir une idée de leurs avantages et inconvénients en lisant l'article que nous vous proposons. Avant de faire un choix décisif, il convient de prendre connaissance d'informations utiles.

Conseils pour choisir un climatiseur

Avant d'acquérir un système split pour un usage domestique ou professionnel, il faut d'abord déterminer si une ventilation est nécessaire. Il est possible que la pièce soit équipée d'un système de ventilation efficace et n'ait pas besoin de dispositifs supplémentaires de ce type.

Si le renouvellement d'air est faible, portez votre attention sur les modèles de climatiseurs avec apport d'air.

Pour les pièces avec de hauts plafonds, tous les modèles encastrables conviennent – gainables, cassettes. Mais n'oubliez pas que pour dissimuler les éléments de travail, vous devrez construire un faux plafond.

Si les plafonds sont bas (par exemple 2,5 m), l'idée des modèles de plafond ne conviendra pas. Il est possible, selon les caractéristiques techniques, de choisir un appareil avec un module mural qui assure simultanément le mélange d'air extérieur.

Pour les grandes pièces, un modèle plus puissant sera nécessaire, par exemple avec une installation au sol-plafond. Les halls d'hôtels, les foyers et les vestibules se distinguent par de grands volumes. En complément des systèmes gainables, on y installe des modèles colonnes, qui se caractérisent par leur puissance et leur vitesse élevée de renouvellement d'air.

Quel que soit le type d'appareil, vous devez analyser ses caractéristiques techniques et ses qualités d'utilisation : préciser la surface pour laquelle le modèle est conçu, sa puissance, et la possibilité de connecter des modules supplémentaires.

Les climatiseurs programmables les plus récents avec une longue liste d'options supplémentaires sont beaucoup plus chers, mais certaines fonctions sont vraiment importantes.

L'article suivant vous familiarisera avec les repères de choix d'un système split pour l'aménagement d'une maison de campagne et d'un appartement en ville, contenant des informations avec les réponses aux questions des acheteurs potentiels.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Pour mieux comprendre la structure et le principe de fonctionnement des systèmes split à apport d'air, nous vous proposons de visionner des vidéos de présentation.

Vidéo n°1 : Aperçu des climatiseurs gainables Haier :

Vidéo n°2 : Sur les avantages des modèles gainables :

Vidéo n°3 : Plus d'informations sur les systèmes multizones :

Pour enrichir l'air de la pièce en oxygène, il n'est pas nécessaire de garder la fenêtre ouverte ou d'installer une ventilation supplémentaire. Parfois, il suffit de choisir judicieusement un modèle de climatiseur qui, si nécessaire, non seulement refroidit/chauffe la pièce, mais assure également le renouvellement de l'air.

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