Un ventilo-convecteur à pompe à chaleur peut être une solution de chauffage élégante et efficace pour votre maison. Il convient parfaitement à une combinaison avec un chauffage au sol, remplace les radiateurs existants et chauffe également les pièces adjacentes. De plus, il est silencieux, ce qui vous permet de le placer même dans votre chambre à coucher. Dans ce guide, nous expliquons ce qu’est un ventilo-convecteur, comment il fonctionne et quel est son coût.
Qu’est-ce qu’un ventilo-convecteur ?
Un ventilo-convecteur également appelé ventilateur-convecteur pour pompe à chaleur, est un appareil de chauffage de l’air qui est combiné à une pompe à chaleur pour distribuer efficacement la chaleur. L’appareil se compose d’un échangeur de chaleur et d’un ventilateur et permet d’obtenir rapidement des performances de chauffage ou de refroidissement dans des bâtiments à haute efficacité énergétique.
Comment fonctionne un ventilo-convecteur ?
Les ventilo-convecteurs ou les unités à ventilo-convecteur sont des appareils décentralisés destinés à la climatisation des locaux. Ils sont composés d’un ventilateur à entraînement électrique et d’un échangeur de chaleur et peuvent chauffer ou refroidir des pièces. Lorsque le ventilateur se met en marche, il aspire l’air de la pièce. Celui-ci passe par l’échangeur de chaleur, où il libère (fonction de refroidissement) ou absorbe (fonction de chauffage) de l’énergie thermique avant de retourner dans la pièce. Sur son chemin à travers le ventilo-convecteur, l’air ambiant passe en outre par un filtre qui, selon le modèle, le débarrasse des grosses impuretés ou même des poussières fines et du pollen. Avec ces appareils, les exploitants d’installations garantissent donc à tout moment des conditions d’air optimales.
Particularité : les ventilo-convecteurs fonctionnent avec de l’eau comme fluide caloporteur.
À première vue, le principe de fonctionnement des ventilo-convecteurs ne se distingue guère de celui des autres climatiseurs. Mais il y a une particularité : L’eau pure est utilisée comme fluide caloporteur ou frigorigène. Contrairement aux fluides frigorigènes utilisés dans les climatiseurs conventionnels à évaporation directe, l’eau n’est ni toxique ni inflammable. Elle ne nuit pas à l’environnement et est associée à des exigences nettement moins élevées en matière de sécurité et de technique d’installation. Les conduites peuvent être installées par de nombreux monteurs (pas besoin de techniciens frigoristes), entretenues et étendues à tout moment si nécessaire. Ce dernier point est nécessaire, par exemple, lorsque la climatisation doit également alimenter d’autres pièces ou de nouveaux bâtiments.
Alimentation en froid par des groupes d’eau glacée séparés physiquement
Les processus de fluide frigorigène qui permettent de refroidir les pièces dans les climatiseurs conventionnels assurent également la fonction de refroidissement dans les ventilo-convecteurs. À une différence près : ils ne se déroulent pas de manière répartie dans l’ensemble du bâtiment, mais uniquement dans une pièce ou même à l’extérieur. Cela est possible grâce à l’utilisation de groupes d’eau glacée et de pompes à chaleur réversibles. Les deux sont basés sur le même principe, qui peut être expliqué en quatre étapes simples.
1. Le fluide caloporteur absorbe l’énergie dans le ventilo-convecteur
Lorsque l’eau froide circule dans le ventilo-convecteur, elle absorbe la chaleur de l’air ambiant. Ce dernier se refroidit et l’eau s’écoule à une température plus élevée vers l’évaporateur du groupe d’eau glacée. Elle cède alors de la chaleur à un réfrigérant qui s’évapore avant que l’eau ne retourne à basse température vers les ventilo-convecteurs.
2. Le compresseur augmente la pression et la température du fluide frigorigène
L’étape suivante consiste à envoyer la vapeur du réfrigérant vers un compresseur. Celui-ci comprime le fluide, de sorte que sa température augmente avec la pression.
3. Le fluide frigorigène dégage de la chaleur vers l’extérieur au niveau du condenseur
La vapeur de réfrigérant chaude s’écoule ensuite vers un autre échangeur de chaleur. Au niveau de ce que l’on appelle le condenseur, elle cède de l’énergie thermique à l’air extérieur, sa température diminuant à nouveau.
4. Le fluide frigorigène se régénère et le processus recommence
Lors de la dernière étape, une soupape d’expansion abaisse la pression du fluide frigorigène à son état initial. Le fluide passe à l’état liquide et peut à nouveau absorber la chaleur des ventilo-convecteurs au niveau du condenseur, le premier échangeur de chaleur du circuit.
Approvisionnement en chaleur et en froid avec une pompe à chaleur réversible
Une particularité apparaît lorsque les ventilo-convecteurs fonctionnent avec une pompe à chaleur réversible. En effet, ces appareils, qui sont en fait connus pour le chauffage, s’occupent également du refroidissement en cas de besoin. Ils fonctionnent en principe comme un groupe d’eau froide, mais transportent la chaleur vers l’extérieur ou l’intérieur en fonction de la situation. Pour ce faire, les pompes à chaleur inversent le processus de refroidissement ou l’utilisent différemment. Elles absorbent par exemple la chaleur de l’air extérieur, augmentent son niveau de température et transfèrent l’énergie thermique au fluide caloporteur. Ce dernier alimente les ventilo-convecteurs, qui chauffent ainsi confortablement les pièces.
Les ventilo-convecteurs fonctionnent avec un système à deux ou quatre tubes
Lorsqu’il s’agit de raccorder ou d’alimenter les ventilo-convecteurs en eau chaude ou froide, deux types de pose sont possibles : le système à deux ou quatre tubes. Le tableau suivant montre les différences.
| Système à deux tubes | Système à quatre tubes | |
|---|---|---|
| Fonction | Ici, deux conduites mènent du groupe d’eau froide aux ventilo-convecteurs. Elles transportent le flux et le reflux et peuvent acheminer au choix de l’eau chaude ou froide à travers le bâtiment. Si l’eau chaude circule dans le système, les ventilo-convecteurs chauffent leur espace d’installation. Si les climatiseurs reçoivent de l’eau froide, ils refroidissent en revanche les masses d’air dans la pièce. | Ici, chaque ventilo-convecteur est relié à quatre tubes. Deux transportent l’arrivée et le retour d’eau chaude et deux autres l’arrivée et le retour d’eau froide. En fonction des besoins de la pièce, les ventilo-convecteurs peuvent passer à tout moment de la fonction de chauffage à la fonction de refroidissement. |
| Particularités | Tous les ventilo-convecteurs avec système à deux tuyaux peuvent chauffer ou refroidir en même temps. Les longueurs de câble sont faibles, ce qui permet de réduire les coûts d’installation. | Chaque ventilo-convecteur peut chauffer ou refroidir indépendamment des autres convecteurs. Pour cela, il faut doubler la longueur des conduites et les coûts sont plus élevés. |
Les systèmes à deux tubes sont parfaitement adaptés aux pompes à chaleur réversibles, car elles peuvent également chauffer ou refroidir. Ils sont moins chers à installer, mais leur fonctionnement est un peu moins flexible.
Les systèmes à quatre tubes peuvent être raccordés à un groupe d’eau froide et à un générateur de chaleur séparé. Ils peuvent chauffer et refroidir différentes pièces en même temps et offrent un maximum de flexibilité. Les coûts d’installation sont toutefois plus élevés.
Les ventilo-convecteurs modernes permettent un équilibrage hydraulique simple
En tant que fluide caloporteur, l’eau choisit toujours la voie de la moindre résistance. Sans équilibrage du système, les ventilo-convecteurs peu éloignés du groupe d’eau glacée recevraient trop de froid, tandis que les ventilo-convecteurs éloignés n’atteindraient pas la puissance souhaitée. Un équilibrage hydraulique permet de remédier à cette situation en harmonisant les pertes de pression sur toutes les voies d’écoulement. Alors que cela demande beaucoup de travail, surtout pour les grands réseaux d’eau froide, les climatiseurs modernes peuvent être équilibrés rapidement et facilement. Pour cela, il suffit aux installateurs de régler le débit souhaité sur la vanne de raccordement, qui ne sera ensuite pas dépassé.
Avantages d’un ventilo-convecteur par rapport aux climatiseurs conventionnels
Si l’on compare les ventilo-convecteurs aux solutions de climatisation traditionnelles, on remarque rapidement de nombreux avantages. L’un des plus importants : L’eau comme fluide caloporteur permet de réduire considérablement la quantité de réfrigérant. L’installation et le raccordement des climatiseurs ne nécessitent donc pas l’intervention d’un frigoriste et les exigences en matière de conduites et de raccords sont également moindres. Les exploitants d’installations bénéficient en outre d’un standard élevé en matière d’environnement et de protection climatique. Ils doivent répondre à moins d’exigences de sécurité et économisent des coûts d’installation et de maintenance. Un autre avantage est le fonctionnement silencieux.
Les ventilo-convecteurs peuvent chauffer et refroidir selon le raccordement et assurent ainsi des conditions climatiques optimales dans chaque pièce. En outre, les réseaux d’eau froide existants peuvent généralement être facilement étendus pour ajouter des ventilo-convecteurs individuels ou pour alimenter efficacement et en toute sécurité des complexes de bâtiments supplémentaires.
Les principaux avantages des ventilo-convecteurs sont les suivants :
- quantité de réfrigérant nettement réduite dans l’installation du bâtiment
- longues conduites de distribution possibles (limitées pour les conduites de frigorigène)
- coûts d’installation réduits et économies sur la maintenance
- exigences réduites en matière de sécurité, de protection contre l’incendie et d’exploitation
- protection élevée de l’environnement et du climat grâce à l’eau comme fluide caloporteur
- la chaleur et le froid sont disponibles rapidement et en fonction des besoins
- une installation simple et un équilibrage hydraulique facile
- fonctionnement particulièrement silencieux et confortable des ventilo-convecteurs dans la pièce
- fonctionnement flexible avec un groupe d’eau glacée ou une pompe à chaleur réversible
- les ventilo-convecteurs peuvent être facilement installés ultérieurement (valable également pour des réseaux complets)
- le type de climatiseur adapté à chaque utilisation est disponible
- les ventilo-convecteurs s’intègrent visuellement dans l’architecture
- Les ventilo-convecteurs peuvent être intégrés dans le système de gestion du bâtiment.
Peut-on également refroidir avec un convecteur pompe à chaleur ?
Les ventilo-convecteurs peuvent être utilisés à l’aide d’un système de pompe à chaleur réversible pour refroidir les pièces en économisant de l’énergie. Bien que le refroidissement par le sol soit également efficace, les ventilo-convecteurs permettent d’obtenir l’effet de refroidissement le plus élevé et le plus rapide. De plus, ils permettent également de déshumidifier l’air, ce qui le rend plus agréable.
La capacité de refroidissement dépend du dimensionnement de l’appareil. Un bon positionnement permet de minimiser les mouvements d’air et le bruit. Il s’agit d’un système de refroidissement actif qui ne peut être utilisé qu’avec des ventilo-convecteurs.
Combien coûte un ventilo-convecteur pour pompe à chaleur ?
Un ventilo-convecteur coûte entre 200 et 1000 €. Ce coût dépend fortement de la puissance et de la taille du convecteur. Pour les maisons dont les besoins en chaleur sont faibles et qui nécessitent peu de puissance, il existe des kits comprenant une pompe à chaleur et des ventilo-convecteurs. Les prix de tels kits commencent à 2 500 € et grimpent jusqu’à 5 000 € en fonction du nombre de convecteurs et de la puissance de la pompe à chaleur. Pour ces kits, veillez à ce que le matériel de montage supplémentaire et l’installation ne soient pas inclus dans le prix.
Un ventilo-convecteur est-il adapté aux bâtiments anciens ?
Les convecteurs à pompe à chaleur sont très polyvalents, tant dans les bâtiments rénovés que dans les nouveaux bâtiments. Dans les bâtiments anciens, ils peuvent offrir une solution complète pour la distribution de chaleur et même remplacer les radiateurs de pompe à chaleur nécessaires. C’est la méthode idéale pour augmenter l’efficacité dans les bâtiments anciens tout en réduisant les coûts d’exploitation.
Le mot de la fin
Les ventilo convecteurs peuvent être utilisés de la même manière que les radiateurs, mais offrent davantage de possibilités. Ils ont le potentiel de faire fonctionner les pompes à chaleur de manière efficace et économique à des températures de système plus basses pour la température ambiante souhaitée.
Afin de réaliser les meilleures économies et d’obtenir un système de chauffage respectueux de l’environnement, il convient de demander conseil à un spécialiste.
FAQ sur les ventilo-convecteurs
Que sont les ventilo-convecteurs et comment fonctionnent-ils ?
Les ventilo-convecteurs sont des appareils destinés à la climatisation décentralisée des pièces. Ils aspirent l’air de la pièce où ils sont installés, le réchauffent ou le refroidissent, puis le réinjectent dans la pièce. Les cassettes de plafond et les appareils à gaines conditionnent en outre l’air frais d’un système de ventilation, si cela est souhaité.
Qu’est-ce qui différencie les ventilo-convecteurs des autres climatiseurs ?
La différence réside dans le fluide caloporteur. Alors que les climatiseurs conventionnels utilisent un fluide frigorigène pour l’évaporation directe dans la pièce, les ventilo-convecteurs fonctionnent avec de l’eau. Le fluide circule entre les générateurs de chaleur/de froid et offre de nombreux avantages lors de la planification, de l’installation et du fonctionnement. Il est ainsi possible de réaliser des réseaux de conduites très ramifiés. L’eau peut être facilement rechargée et les exigences en matière de protection de l’environnement et de protection contre l’incendie sont moindres.
Qu’est-ce qui différencie les systèmes à deux et à quatre tubes ?
Dans les systèmes à deux conduites, une conduite d’alimentation et une conduite de retour mènent aux climatiseurs. Ceux-ci distribuent de l’eau chaude ou froide dans la maison, de sorte que tous les convecteurs ne peuvent que chauffer ou refroidir au même moment. Dans un système à quatre tuyaux, il y a une paire de tuyaux d’eau chaude et une paire de tuyaux d’eau froide. Celles-ci transportent de l’eau chaude et de l’eau froide en même temps, ce qui permet à chaque ventilo-convecteur de chauffer ou de refroidir indépendamment des autres. Cette plus grande flexibilité nécessite toutefois des conduites deux fois plus longues au total et des coûts plus élevés.
Quand les ventilo-convecteurs sont-ils utilisés ?
Les appareils simples fournissent de la chaleur et/ou du froid aux pièces de moindre importance comme les entrepôts, les couloirs ou les locaux techniques. Les ventilo-convecteurs sophistiqués fonctionnent de manière discrète, silencieuse et efficace dans les bureaux, les hôtels et les espaces de vente des magasins. Ils marquent des points avec une grande plage de puissance et assurent un confort thermique élevé.
Puis-je facilement étendre un système avec des ventilo-convecteurs ?
Oui, étant donné que les systèmes utilisent l’eau comme fluide caloporteur, ils peuvent être étendus sans problème, sans avoir à remplacer toute la distribution. Les exploitants d’installations peuvent ainsi ajouter des ventilo-convecteurs à leur convenance ou faire évoluer la puissance en raccordant d’autres générateurs de chauffage/refroidissement.
