Chauffage et confort d’été par zonification (ou zoning)

Par Philippe NUNES - Ingénieur ENSAIS-ICG et Directeur Général d’XPAIR

Si l’on analyse la facilité d’installation d’une pompe à chaleur air-air, son adaptation à de faible besoins de déperditions, à sa possibilité d’apporter un confort d’été notamment pour des zone mono-exposées, alors la zonification ou zoning est un système de chauffage et de rafraîchissement adapté au BBC.

1) Le parc du chauffage électrique, la nouvelle tendance

Il représente quelques millions de m² de logements et bureaux déjà dotés de convecteurs électriques. Dans le neuf, le chauffage électrique avec pompe à chaleur est une forme de chauffage très avantageuse sur le plan de la performance énergétique. La tendance d’aller vers une construction basse consommation devra intégrer les possibilités du chauffage électrique. Par convecteurs ou radiants ? Par plancher rayonnant ? Ou par pompe à chaleur. Quel système choisir ? Même si la pompe à chaleur air-air a été décriée pour sa facilité naturelle à devenir un climatiseur, il n’en demeure pas moins qu’elle reste moins coûteuse qu’une installation d’aérothermie avec pompe à chaleur air-eau.

De plus, en rénovation avec un parc déjà équipé d’un chauffage électrique, les calculs économiques sont encore plus vite faits. La rénovation basse consommation si nous voulons qu’elle soit massive et donc efficace, doit être économique, pouvoir d’achat des Français oblige !

Sur le plan technique et du confort thermique, si la construction ancienne est rénovée, et donc isolée thermiquement, elle devra également restituer, au sens de la prochaine réglementation RT 2012, un confort d’été. Certains cas, sans doute nombreux (en zone urbaine, appartement mono-exposé, personnes agées…), devrons obtenir un confort d’été par un apport modéré en rafraîchissement. Vous aurez tous noté que le mot climatisation est peu médiatique et nous emploierons donc comme il est de bon ton, les termes rafraîchissement et confort d’été (humour) !!

Les pièces peuvent être réglées à différentes températures. Le caisson condenseur pompe à chaleur est dans circulation. Une platine électronique, gère le débit par pièce, les inoccupations, …

systeme zonification

2) Système de chauffage et rafraîchissement par zonification

Le confort par zoning est un concept thermique utilisant le minimum d’air chaud ou frais par pièce pour assurer le confort en hiver et été de ces différentes pièces. Qu’elles soient occupées ou pas, le système de zoning régule le débit d’air par pièce en fonction de l’occupation et des besoins thermiques.

Un condenseur est déporté sous la forme d’un caisson de ventilation gainable et il simplement raccordé à une intégrant une une pompe à chaleur air-air. Les pièces sont traitées via des gaines souples par des grilles modulant le débit d’air chaud ou frais par pièce. Le système de chauffage est réversible et assure d’une manière symétrique le rafraichissement en hiver.

L’avantage d’un mode de diffusion par air est en premier lieu son économie par rapport à de l’eau en circulation, ensuite la distribution d’air est également plus écologique que la circulation de conduites avec fluides frigorigènes (unité extérieure reliée par multiples conduites frigorifiques aux unités intérieures, exemples multiplits ou systèmes DRV, VRV, VRF). Enfin l’air étant réduit au minimum par pièce, des économies d’énergie sont réalisées par rapport à des unités avec un auxiliaire ventilateur fonctionnant en permanence (cas des ventilo-convecteurs ou unités intérieures DRV et autres).

Chauffage et rafraîchissement par concept pompe à chaleur zoning

Chauffage et rafraîchissement par concept pompe à chaleur zoning

3) Chauffage et rafraîchissement basse consommation

Un bâtiment BBC est par définition bien isolé et protégé des charges thermiques. Un besoin de quelques centaines de Watts par pièce ne nécessite pas obligatoirement la mise en place de convecteur électrique ou de plancher chauffant PRE, si l’on reste dans l’électricité. Le fonctionnement en pompe à chaleur permet de bénéficier du COP, certes le point faible réside dans les zones climatiques très froides en France. Mais la solution universelle de chauffage n’existe pas et il faudra apprendre de plus en plus à adapter les solutions plurielles dont nous disposons au contexte local, ne plus partir vers un mode de pensée unique du type « tout électrique en France. A partir du moment où les calculs thermiques sont réalisés en hiver pour couvrir les déperditions, la conséquence en mode rafraichissement, donne des puissances frigorifiques modérées et optimisées. Cela va dans le sens d’un rafraîchissement doux assurant un confort d’été économique.

Par ailleurs, au delà du résidentiel et dans le cas d’applications tertaire ou commerciale où al nécessité de climatiser est un objectif de confort comme pour des bureaux, …, alors la climatisation par zonification peut réellement apporter son lot d’économies d’énergie dû simplement à une optimisation en continu des énergies. Comme quoi le « tout air » n’est pas si énergivore que cela, toute proportion gardée bien entendu et toutes comparaisons faites par ailleurs !!

L’étude comparative suivante certes établie dans un axe plus orienté climatisation donne pour la zonification plus de 50% d’économies :

Etude chauffage climatisation par zonification

Fait par Philippe NUNES
Ingénieur ENSAIS-ICG et Directeur Général d’XPAIR, il intervient en apportant son éclairage et son expérience de plus de 20 ans dans les métiers du génie climatique et énergétique.

→ SOURCES & LIENS

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