- 07 mars 2025
- | Source: Sanilec
Fuites au niveau des roues thermiques: un phénomène inévitable mais gérable
Les roues thermiques jouent un rôle crucial dans les systèmes modernes de traitement de l'air en récupérant efficacement la chaleur et l'humidité. Cependant, leur utilisation implique toujours un certain degré de fuite. Il s'agit d'un point d'attention important pour les concepteurs, les consultants et les installateurs, car les fuites affectent l'efficacité énergétique d'une installation et la qualité de l'air. Nous examinons ci-dessous les trois principales causes de fuite et la manière dont elles peuvent être gérées.
Principe de fonctionnement de la roue thermique
Une roue thermique a ensemble d'ailettes en aluminium intégré. L'air passe par la moitié inférieure et la moitié supérieure de la roue, dans des directions opposées. Pendant la rotation, les ailettes transfèrent l'énergie thermique d'un flux d'air à l'autre.
Fuite à travers le joint
Chaque roue thermique contient un joint qui sépare les deux flux d'air.
"Cependant, il est impossible d'avoir un joint totalement étanche en pratique car il faut que la roue thermique puisse tourner", sait Jimmy Dequeecker, Expert technique et consultant groupes d'air, climatisation et traitement de l'air chez WOLF Energiesystemen. "Il convient donc de trouver un équilibre entre une fuite minimale et un roue qui tourne de manière fluide."
"Il existe toujours une différence de pression entre les sections d'entrée et de sortie, ce qui provoque des fuites", il poursuit.
"Une roue thermique a un avant et un arrière, et l'air peut fuir de deux manières: de l'air extrait vers l'air soufflé (EATR - Extraction Air Transfer Ratio) et de l'air frais vers l'air extrait (OACF - Outdoor Air Correction Factor).
L'OACF est important pour votre efficacité énergétique. Plus le transfert entre l'air frais et l'air vicié est élevé, plus le ventilateur doit travailler fort pour atteindre le débit d'air frais demandé. L'EATR est important car il est souhaitable de maximiser la proportion d'air frais soufflé.
Tout l'air transféré entre l'extraction et l'entrée d'air est inutile.
L'air s'échappe également par le bord extérieur de la roue thermique, par un 'by-pass'. Cet air extérieur n'est donc pas chauffé et l'air extrait n'est pas utilisé pour chauffer la roue thermique. Une étanchéité optimale garantit donc une plus grande efficacité de la roue thermique."
L'EATR et l'OACF, tels que définis dans les normes EN 16798-3:2017 et EN308:2022, sont formulés comme suit:
avec:
qm,SUP: le débit de l'air soufflé quittant l'unité de récupération de chaleur;
qm,SUPnet: le débit de l'air soufflé sortant de l'unité de récupération de chaleur et de l'air extérieur entrant dans le récupérateur de chaleur;
qm,ODA,HR: le débit de l'air extérieur entrant dans l'unité de récupération de chaleur;
qm,SUP,HR: le débit d'air de l'air soufflé quittant le récupérateur de chaleur.
Transfert à travers la roue thermique elle-même
"L'air peut également être transféré par la roue thermique elle-même", explique l'expert technique. "Comme une roue thermique n'est pas infiniment fine, il y a toujours une certaine quantité d'air extrait qui est transférée à l'air soufflé. Cette situation n'est évidemment pas souhaitable et peut être évitée en utilisant une zone de rinçage ou une chambre de rinçage.
La zone de rinçage garantit que la partie de l'air extrait qui est néanmoins transférée est rincée avec de l'air frais extérieur et ne se retrouve pas dans l'air soufflé."
WOLF Energysystemen prévoit en standard une zone de rinçage si les pressions dans l'installation permettent son utilisation, ce qui est le cas dans la plupart des cas.
Transfert d'odeurs
"Une autre forme de fuite est le transfert d'odeurs, qui, naturellement, n'est pas souhaitable dans un système de traitement de l'air. Le transfert d'odeurs peut évidemment se produire par le biais de fuites d'air, mais même si nous faisons de notre mieux pour réduire les fuites de toutes les manières citées plus haut, les odeurs peuvent être activement transférées par une roue thermique: à travers le revêtement."
Certaines roues thermiques sont enduites d'un revêtement permettant le transfert d'humidité. C'est généralement souhaitable et recommandé. Toutefois, certains revêtements, tels que le gel de silice, absorbent de si grosses molécules qu'ils transmettent également les odeurs. Il est recommandé d'éviter ces types de systèmes, en fonction de l'odeur de l'air extrait.
WOLF utilise des techniques plus modernes telles que le revêtement en zéolithe, qui absorbe des molécules d'eau beaucoup plus petites, de sorte que le revêtement ne transfère pratiquement aucune molécule d'odeur.
Gestion des fuites: rapports de pression et sélection
"Le degré de fuite est déterminé non seulement par la qualité du joint, de la zone de rinçage et du type de revêtement, mais aussi par les rapports de pression à l'intérieur de l'installation. Une différence de pression excessive entre les flux d'air entrant et sortant peut amplifier les fuites. Il est donc essentiel de choisir correctement la centrale de traitement de l'air afin d'éviter tout mélange d'air indésirable."
"L'emplacement correct des ventilateurs, mais aussi d'autres composants, peut permettre d'éviter de nombreuses fuites et d'accroître considérablement l'efficacité. Il est donc important de faire appel à des experts dans le domaine du climat intérieur pour choisir l'unité de traitement d'air en toute connaissance de cause", conclut Jimmy Dequeecker.
