La récupération d’énergie et de chaleur joue un rôle central dans les systèmes CVC. L’objectif principal est de réduire la consommation d’énergie et d’améliorer la performance globale du système. En capturant et en réutilisant de l’énergie qui serait autrement gaspillée, ces dispositifs contribuent à des économies de coûts, à la durabilité environnementale et à une efficacité accrue.
Au cœur de tout système de récupération d’énergie se trouve le dispositif d’échange de chaleur, qui facilite le transfert d’énergie sensible, et dans certains cas latente. Dans les applications CVC, les échangeurs de chaleur air-air sont les plus courants et sont des dispositifs qui récupèrent la chaleur du flux d’air d’évacuation, qui sert ensuite à préchauffer ou pré-refroidir l’air frais entrant. Ce procédé atténue la charge sur le système, diminuant les besoins en chauffage et en climatisation.
Voici un aperçu des principaux dispositifs d’échange de chaleur que l’on trouve dans les systèmes CVC côté air :
Échangeurs de chaleur à plaques :
Conçu pour un transfert efficace de chaleur à travers des plaques métalliques rapprochées. Cette conception permet une exposition significative à la surface de surface, assurant un échange de chaleur efficace entre les flux d’air. Les échangeurs de chaleur à plaques se situent au milieu en termes d’efficacité globale (environ 60%, avec une performance latente plus faible), cependant ils ont des avantages en ce qu’ils n’ont pas de pièces mobiles et presque pas de contamination croisée (généralement 0% au début de leur vie). La chute de pression d’air dans les systèmes à plaque tend à être plus élevée que d’autres approches qui peuvent augmenter la puissance de frein dans un système. Des noyaux enthalpiques sont disponibles, mais ils présentent généralement une chute de pression atmosphérique encore plus élevée et une efficacité globale plus faible (50%). Les échangeurs de plaques sont soumis à des cycles de dégivrage lorsque les températures ambiantes chutent, soit en arrêtant le souffleur d’alimentation permettant à l’air de retour de dégivrer le noyau, soit en utilisant un registre de régénération séparé pour recycler l’air d’extraction à travers la section d’air d’alimentation de l’échangeur de chaleur.
Échangeurs de chaleur rotatifs :
Échangeurs de chaleur rotatifs – Swegon
Souvent appelés roue chauffante, ces dispositifs tournent entre les flux d’air d’échappement et d’alimentation, transférant la chaleur au passage. Bien qu’offrant généralement une meilleure efficacité globale qu’un échangeur de chaleur à plaques (généralement autour de 70%), leur rotation continue présente une incidence plus élevée de contamination croisée entre les deux flux d’air (généralement environ 4%). La technologie de la roue thermique est aussi plus efficace pour le transfert latent que d’autres stratégies et est généralement un excellent choix lorsqu’un peu de contamination croisée est acceptable, et que la roue et ses composants peuvent être inspectés régulièrement. Les roues chauffantes seront soumises à une stratégie de dégivrage lorsque la température ambiante baisse, généralement en ralentissant la rotation des roues et en laissant le flux d’air d’échappement dégivrer la roue.
Bobines de contournement :
Les systèmes de bobines de contournement utilisent des bobines placées dans les flux d’air d’échappement et d’alimentation, avec un fluide circulant entre elles. Lorsque le fluide absorbe ou libère de la chaleur, il facilite le transfert entre les deux flux d’air. Les boucles de contournement du glycol sont généralement la solution la moins efficace et n’ont pas la capacité de fournir un transfert d’énergie latente. Typiquement, cette méthode est utilisée lorsque la source d’extraction n’est pas dans la même unité que l’air d’alimentation. Ces systèmes ne sont pas particulièrement efficaces et peuvent nécessiter une pompe externe pour transférer le fluide entre les deux flux d’air. Un avantage, c’est que les résistances au glycol ne sont pas soumises à un cycle de dégivrage.
Noyaux régénératifs :
Nagas SBE
L’efficacité ultime pour la récupération de chaleur, les cœurs régénératifs peuvent offrir jusqu’à 95% d’efficacité, mais fonctionnent généralement un peu plus bas. Les noyaux régénératifs utilisent deux échangeurs de chaleur de type plaque en parallèle et chargent un noyau tout en se déchargeant de l’autre, utilisant un système d’amortisseurs qui inverse rapidement le flux d’air entre les noyaux (généralement entre 20 et 60 secondes par cycle). Les cœurs régénératifs sont les plus lourds et les plus gros des appareils mentionnés ici, mais peuvent changer la donne dans les systèmes qui fonctionnent en permanence. L’autre avantage des noyaux régénératifs est qu’ils n’ont généralement pas de cycle de dégivrage – ce qui entraîne une récupération constante d’énergie.
La récupération d’énergie est omniprésente dans les systèmes aujourd’hui et, selon l’organisation, il existe un dispositif adapté à n’importe quelle application. O’Dell se spécialise dans la fourniture de la bonne solution de récupération de chaleur pour chaque application et offre plusieurs options de fournisseurs pour répondre aux exigences budgétaires et aux délais du projet.
