UN roue de récupération de chaleur dans un unité de traitement d'air (UTA) Il s'agit d'un dispositif qui améliore l'efficacité énergétique en transférant de la chaleur, et parfois de l'humidité, entre l'air frais entrant et l'air évacué. Voici une explication concise :
Comment ça marche
- StructureLa roue de récupération de chaleur, également appelée échangeur de chaleur rotatif, roue thermique ou roue enthalpique, est une matrice cylindrique rotative généralement en aluminium ou en polymère, souvent revêtue d'un dessiccant (par exemple, du gel de silice) pour le transfert d'humidité. Sa structure alvéolaire maximise la surface d'échange.
- OpérationPlacée entre les flux d'air soufflé et extrait dans une centrale de traitement d'air, la roue tourne lentement (10 à 20 tr/min). En tournant, elle capte la chaleur du flux d'air chaud (par exemple, l'air extrait en hiver) et la transfère au flux d'air plus froid (par exemple, l'air frais entrant). En été, elle peut prérefroidir l'air entrant.
- Types:
- Roue thermique sensible: Transfère uniquement la chaleur, modifiant la température de l'air sans en changer l'humidité.
- Roue d'enthalpieCe procédé permet de transférer à la fois la chaleur (sensible) et l'humidité (latente), grâce à un dessiccant qui adsorbe et libère la vapeur d'eau en fonction des variations d'humidité. Il est plus efficace pour la récupération totale d'énergie.
- Efficacité: La récupération de chaleur sensible peut atteindre une efficacité allant jusqu'à 85%, tandis que les roues enthalpiques peuvent ajouter 10 à 15% de plus en récupérant la chaleur latente.
Avantages
- Économies d'énergie: Préconditionne l'air entrant, réduisant ainsi les besoins en chauffage ou en climatisation, notamment dans les climats où les différences de température entre l'intérieur et l'extérieur sont importantes.
- Amélioration de la qualité de l'air: Fournit de l'air frais tout en récupérant l'énergie de l'air extrait, maintenant ainsi le confort intérieur.
- ApplicationsCourant dans les bâtiments commerciaux, les hôpitaux, les écoles et les gymnases où des taux de ventilation élevés sont nécessaires.
Considérations clés
- EntretienUn nettoyage régulier est essentiel pour éviter que la saleté ou les obstructions ne réduisent l'efficacité. Les filtres doivent être remplacés et la roue inspectée afin de détecter toute accumulation de dépôts.
- FuiteUne légère contamination croisée entre les flux d'air est possible (taux de transit de l'air d'échappement < 1% dans les systèmes bien entretenus). Une surpression côté alimentation minimise ce risque.
- Protection contre le gelDans les climats froids, le givrage des roues peut se produire. Les systèmes utilisent une régulation de vitesse variable (par variateur de fréquence), un préchauffage ou une fonction d'arrêt/marche par à-coups pour l'éviter.
- Amortisseurs de dérivation: Permet de contourner la roue lorsque la récupération de chaleur n'est pas nécessaire (par exemple, par temps doux), ce qui permet d'économiser l'énergie du ventilateur et de prolonger la durée de vie de la roue.
Exemple
Dans une centrale de traitement d'air d'hôpital, une roue de récupération de chaleur peut préchauffer l'air entrant en hiver (par exemple, de 0 °C à 15 °C) à l'aide de l'air extrait (par exemple, à 24 °C), réduisant ainsi la charge de travail du système de chauffage. En été, elle peut prérefroidir l'air entrant (par exemple, de 35 °C à 25 °C) à l'aide de l'air extrait plus froid.
Limites
- EspaceLes roues sont volumineuses, souvent le plus gros composant de la centrale de traitement d'air, ce qui nécessite une planification minutieuse de l'installation.
- Contamination croisée: Ne convient pas aux applications nécessitant une séparation complète du flux d'air (par exemple, les laboratoires), même si les conceptions modernes minimisent ce problème.
- CoûtLe coût initial est élevé, mais les économies d'énergie le justifient souvent dans les environnements à forte ventilation.