Récupération de chaleur avec les systèmes TDA
Dans la plupart des cas, il est pratiquement impossible d’atteindre une température de chauffage constante dans les pièces avec de hauts plafonds sans l’aide d’appareils mécaniques. Avoir le chauffage qui fonctionne continuellement n’est pas la meilleure solution car l’énergie thermique est perdue dans les hauteurs extrêmes du plafond. En raison d’une augmentation des coûts de l’énergie au cours des dernières années, ils entraînent également des coûts de chauffage énormes et un éco-bilan défavorable. Et pourtant, la remontée thermique peut s’inverser assez facilement : les systèmes TDA moderne répondent aux exigences des salles et installations « au dessus » de la moyenne et représentent une option eco-énergétique pour préserver la chaleur.
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Sommaire :
- Différence de température – un problème dans les pièces à hauts plafonds
- Récupération de chaleur avec les ventilateurs conventionnels et ses limites
- Que signifie TDA et comment fonctionne le système ?
- Application d’un système TDA
- Economies énormes
- Petit résumé
Différence de température – un problème dans les pièces à hauts plafonds
L’ingénierie des systèmes de récupération de chaleur est basée sur une simple loi de la physique : l’air chauffé a une densité plus faible et donc un poids inférieur à celui de l’air froid. Ainsi, l’air chaud s’élève vers le haut et s’accumule sous le plafond dans des pièces fermées. Vous êtes probablement familier avec ce résultat : le radiateur est allumé mais le plancher et le niveau des sièges restent plus froids, et l’air chaud et confortable n’est perceptible que ver les plafond – malheureusement, ce n’est pas la qu’on réside la plupart du temps ! Dans les pièces avec des plafonds bas, l’effet peut ne pas être trop important, des couches d’air chaud et froid se rencontrent au milieu de la pièce et peuvent circuler l’une autour de l’autre.
Dans les locaux à haut plafond tels que les anciens bâtiments ou les grands hangars industriels, cela ne se fait pas si facilement et l’air chaud s’accumule dans un coussin de chaleur. Cet effet est encore renforcé si la zone est ventilée par des fenêtres ouvertes ou un puits de ventilation. L’air froid infiltré s’enfonce immédiatement sur le sol et pousse l’air chaud vers le haut ou par la fenêtre Cela signifie que les zones inférieures et centrales de l’espace sont difficiles à réchauffer même si une grande chaleur est fournie par les radiateurs. Par conséquent, il sera toujours beaucoup plus froid près du sol que dans le niveau supérieur.
Les inconvénients de l’accumulation de chaleur comprennent plus qu’une simple température ambiante inégale. L’augmentation de la teneur en humidité dans l’air chaud agit comme un promoteur de la croissance des moisissures, ce qui est particulièrement gênant dans les entrepôts et les locaux de stockage avec des aliments ou des produits sensibles. Non seulement les denrées périssables, mais aussi les textiles, les documents et certains métaux perdent leur valeur marchande en raison des dommages causés par l’humidité. Enfin, l’impact écologique et le calcul des coûts de chauffage permettent d’évaluer l’énergie de chauffage gaspillée.
Récupération de chaleur avec les ventilateurs conventionnels et ses limites
Lorsque vous êtes dans une pièce dans un environnement domestique ou professionnel, c’est généralement la température au sol et au centre de la pièce qui compte. Les ventilateurs de plafond sont idéaux pour faire descendre l’air chaud ascendant. Ils s’opposent au principe des couches de chaleur et permettent un chauffage plus efficace : au lieu d’augmenter encore le radiateur, l’énergie thermique existante est simplement « recyclée ». Les ventilateurs de plafond vous offrent l’avantage de la récupération de chaleur pendant leur mode avant et arrière :
Mode avant (mode été):
Le sens de marche conventionnel « mode été » fait recirculer l’air chaud du plafond vers le sol dans une direction verticale, en le répartissant dans la pièce par la rotation des pâles. Ce type de circulation d’air ne convient toutefois qu’aux locaux dont la hauteur est inférieure à 2.80 m. Sinon, le résultat aura un effet de refroidissement et de tirage pour lesquels les ventilateurs sont connus.
| ⇒ Même si l’air intérieur peut être épandu avec des ventilateurs de plafond conventionnels, il peut être utile d’installer des ventilateurs TDA spéciaux dans des pièces à hauts plafonds tels que les entrepôts, usines, gymnases. Ces ventilateurs sont équipés de capteurs et transportent de l’air chaud dans la pièce du plafond au sol. Leurs moteurs puissants font circuler l’air et l’étendent dans le tiers inférieur de la pièce pour économiser du chauffage. |
Mode arrière (mode hiver):
En inversant le sens de marche de rotation des pales du ventilateur, celui-ci peut aspirer de l’air froid du sol et le guider le long du plafond et des murs jusqu’à ce qu’il atteigne le sol. Pendant ce mode, le flux d’air se fond avec l’air chaud au plafond, ce qui entraîne l’écart de température. Ce type de récupération de chaleur est une excellente solution pour les maisons avec des plafonds bas – les effets de tirage ne sont pas générés ! Cependant, la récupération de chaleur à l’aide de la fonction inverse n’a de sens que dans les pièces d’une hauteur sous plafond inférieure à 2,60 m (voir 2,80 m). Un ventilateur conventionnel ne possède pas de moteur capable de créer un flux d’air suffisamment puissant pour couvrir la distance et atteindre le sol. Les molécules d’air légères commencent déjà à monter vers le haut dans la région centrale de la pièce et restent donc au sommet. Ils n’atteignent même pas le sol froid – une véritable déception pour les pieds gelés.
Que signifie TDA et comment fonctionne le système ?
TDA est l’abréviation de Température-Différence-Attenuation. Ils fonctionnent selon le principe de l’échange de chaleur : pendant le processus thermodynamique, les couches plus froides et plus chaudes de l’air commencent à se mélanger à mesure que leurs énergies calorifiques s’ajustent les unes aux autres. Grâce à la technologie de capteur moderne, les systèmes TDA règlent automatiquement la température dans la pièce, aucune action n’est requise de votre part.
Avantages d’un système TDA par rapport aux ventilateurs conventionnels
L’avantage évident : les ventilateurs de plafond TDA commencent à fonctionner automatiquement une fois qu’ils enregistrent une répartition inégale de la température, puis s’arrêtent dès que la distribution de l’air chaud est homogène. Un contrôle, une vérification ou même la présence d’un humain n’est pas nécessaire. Un ventilateur standard doit être allumé et éteint manuellement. Cependant, le propriétaire (s’il est présent !) n’est pas capable de détecter la couche de chaleur générée aussi rapidement que des capteurs TDA précis. Des intervalles opérationnels spécifiques permettent également de réduire les coûts d’exploitation.
Les systèmes TDA combinés aux ventilateurs spéciaux sont installés sur les plafonds des pièces à haut plafond. Grâce à une télécommande radio à cristaux liquides (LCD), les ventilateurs installés peuvent être facilement préréglés. Le système permet d’optimiser l’échange d’air chaud et froid, améliorant ainsi efficacement le chauffage dans les pièces à haut plafond. Les capteurs de températures spéciaux du système TDA mesurent la différence entre les couches d’air plus froides et plus chaudes dans la pièce et règlent individuellement la vitesse de rotation nécessaire pour un échange de chaleur idéal. Des différences aussi faibles que deux degrés sont prises en compte par les systèmes TDA modernes, les points chauds causés par la surchauffe sont évités efficacement.
TDA en un coup d’œil :
- fonctionnement auto-régulé grâce aux capteurs
- l’activation et la désactivation manuelle du système n’est pas nécessaire
- briser les couches d’air, récupération de chaleur
- économies avérées jusqu’à 30% de coûts de chauffage
- utile dans les bâtiments anciens et les nouveaux bâtiments à isolation thermique
- le tirage est empêché (santé et sécurité au travail)
- plusieurs ventilateurs peuvent être connectés à une unité de contrôle (utile dans les ateliers, etc…)
- l’air mélangé prévient la moisissure
- réglage du mode été de refroidissement
Application dans les environnements domestiques
Un système TDA pour tout un appartement ou une maison est logique si vous cherchez à assurer un équilibrage de température entièrement automatisé dans toutes les pièces. Une unité centrale de contrôle surveille et contrôle intuitivement les capteurs de températures dans les différentes pièces. Dans le cas où la température dans une pièce change sensiblement en raison de l’accumulation de chaleur, la vitesse de rotation du ventilateur est automatiquement ajustée. De cette façon, le kit TDA garantit un échange de chaleur idéal à l’intérieur de chaque pièce de la maison. Il est également possible d’utiliser le système pour allumer et éteindre des ventilateurs individuels dans différentes pièces. Par exemple, il est possible de faire fonctionner les ventilateurs uniquement si la pièce est actuellement utilisée. Ainsi, le système TDA permet non seulement d’économiser les coûts de chauffage, mais optimise également la consommation d’énergie des ventilateurs.
Pendant les mois d’été, le système TDA peut être réglé manuellement pour fournir du refroidissement. Le contrôleur peut être utilisé comme n’importe quel interrupteur mural normal pour contrôler les vitesses. Par conséquent, vous pouvez utiliser le ventilateur toute l’année. La conception discrète et directe de la gamme Nordik TDA comprend trois pâles, une couleur blanche classique et de nombreux avantages. Les modèles Vourdries sont également compatibles avec les modules TDA. Ces ventilateurs sont disponibles en blanc, noir et argent et conviennent à une utilisation dans des environnements industriels et commerciaux (pas de protection IP).
⇒ Des informations détaillées sur nos systèmes TDA sont disponibles dans notre texte de catégorie.
Application d’un système TDA
Les ventilateurs TDA entrent en jeu chaque fois que les ventilateurs ordinaires sont tout simplement trop faibles : dans des environnements résidentiels et professionnels avec une hauteur sous plafond de plus de 2.60 m. Même les ateliers de plus de dix mètres de hauteur ne sont pas un défi pour ces appareils. Les zones plus grandes sont ventilées par plusieurs ventilateurs contrôlés par un seul régulateur.
Nous recommandons les ventilateurs TDA pour :
- entrepôts
- magasins et showrooms
- ateliers
- gymnases et installations récréatives
- salles de réception culturelles
- pièces dans de vieux bâtiments ou demeures avec une hauteur sous plafond de plus de 2.60 m
- partout où une ventilation automatisée est nécessaire
Les facteurs les plus importants pour une application réussie des ventilateurs de plafond à des fins de récupération de chaleur sont la hauteur de la pièce et la surface au sol de la pièce. Le diamètre des ventilateurs doit être coordonné individuellement avec chaque pièce afin que les capteurs de chaleur puissent déterminer la température et contrôler et réguler l’échange de chaleur. Le positionnement et la distance entre les ventilateurs doivent être pris en compte pour couvrir tout l’espace.
⇒ Allez voir notre texte de la catégorie : Quantité de ventilateurs (calcul de la taille) pour les systèmes TDA
D’énormes économies
L’augmentation des prix des combustibles au cours de ces dernières années entraîne une augmentation proportionnelle des coûts de chauffage. Qu’il s’agisse de fioul, de gaz ou d’électricité, la demande supplémentaire d’énergie dans les pièces à hauts plafonds coûte cher. Un système TDA est capable d’arrêter les dépenses en flèche. La mesure intuitive de la température intérieure et l’échange de température idéal qui en résulte permettent de réduire l’énergie utilisée pour le chauffage. Si la taille d’un ventilateur dans un système TDA est correctement coordonnée avec la taille de la pièce, les coûts de chauffage peuvent être réduits de 30% durant l’hiver. Même dans les bâtiments nouvellement construits avec une isolation thermique de pointe, plus de 20% peuvent être économisés ! Une étude de l’univeristé de Stuttgart a fait des recherches approfondies dans deux installations identiques : l’une équipée d’un système TDA, l’autre sans installation de ce type. Les coûts opérationnels d’un système de ventilation déjà installée dans un bâtiment peuvent être considérablement réduits grâce aux systèmes TDA automatiques.
Mais ne pensez pas seulement à des économies mesurables en termes d’électricité ou de gaz, mais aussi à la prévention des travaux de rénovation et à la perte de valeur due à l’humidité et à la différence de température favorisant la croissance des moisissures. Sur une autre note, le confort de vie à la maison et une atmosphère plus agréable pour les clients dans les environnements commerciaux sont respectivement grandement améliorés. Vous et vos invités êtes assurés de vous sentir mieux dans une pièce avec des conditions uniformes – un grand nombre d’avantages par rapport aux investissements initiaux relativement bas d’un système TDA.
Petit résumé
Dans les pièces utilisées à des fins résidentielles ou commerciales : de hauts plafonds entraînent une augmentation des besoins en chaleur. Pendant les mois d’hiver, l’exigence est satisfaite par un chauffage constant, en raison de sa nature, l’air chaud monte vers le plafond. Les zones basses restent souvent froides – malgré le travail du radiateur. En dehors des coûts de chauffage incommodes, la différence de température peut avoir un impact important sur les produits comestibles délicats et les autres stocks. Dans les pièces de moins de 2,6m de hauteur sous plafond, les ventilateurs de plafond peuvent fonctionner dans le sens inverse (mode hiver) leur pales sont inclinées d’une manière spéciale qui leur permet de pousser l’air chaud vers le sol. L’échange de masse d’air met en mouvement une loi thermodynamique : l’équilibrage énergétique jusqu’à l’uniformité de la température intérieure.
D’un autre côté, si la distance entre le plafond et la partie inférieure de la pièce est trop grande, le flux d’air s’abaisse à mi-chemin. Les systèmes d’équilibrage de différence de température sont plus puissants que les ventilateurs de plafond conventionnels et peuvent recycler l’air à partir de plafonds supérieurs à 2,6 m. Même les halls avec des constructions en dôme de plus de 10 mètres de haut peuvent être suffisamment ventilés pas les modèles TDA. Un autre avantage est le fonctionnement entièrement automatisé qui ne nécessite aucune supervision humaine. Le système mesure la différence de température avec les capteurs positionnés dans le « niveau d’air » supérieur et inférieur. Une fois qu’ils détectent des développements défavorables, l’unité de contrôle réagit en lançant le ventilateur de plafond TDA. Le fonctionnement du ventilateur cesse automatiquement une fois que les valeurs mesurées sont à nouveau à un niveau acceptable et commence dès que les capteurs enregistrent un changement de température. Cela signifie que les ventilateurs TDA fonctionnent exactement quand il le faut et seulement à ce moment la – une autre raison pour laquelle les modèles TDA sont supérieurs aux unités conventionnelles en termes d’efficacité et de capacité. Les faibles coûts d’installation et d’exploitation d’un système TDA sont rapidement récompensés : vous gagnez jusqu’à<b> 30% d’économie</b> pour les coûts de chauffage, en été, vous pouvez l’utiliser pour refroidir l’endroit. En un mot, ces avantages d’un seul système plaident en faveur des appareils TDA !
Que vous chauffiez au fioul ou avec une cheminée n’a pas d’importance pour l’utilisation des appareils TDA. Cette technologie peut même être utilisée pour prendre en charge un système de ventilation existant et pour la récupération de chaleur centralisée. Dans les halls spacieux, plusieurs ventilateurs TDA devraient être utilisés pour de meilleurs résultats. Des informations plus détaillées sont disponibles dans la description de la catégorie TDA, vous pouvez également trouver un exemple de calcul concernant les coûts de chauffage dans les halls dans notre blog.
Sources des images :
Salle d'escalade © frantic01010 - fotolia.com
Mécanicien © industrieblick - fotolia.com
Billet © stevepb - webandi - https://pixabay.com, CC0 Public Domain