Dans les systèmes de chauffage, ventilation, climatisation et réfrigération (HVAC-R), la performance effective des équipements installés constitue un critère essentiel de rentabilité et de conformité. Cette étude de cas, issue du retour d’expérience du fabricant certifié BAC (Baltimore Aircoil Company), met en lumière les effets négatifs d’une tour de refroidissement non certifiée par Eurovent Certification dont les performances ne sont pas au niveau requis. Elle illustre en détail les implications techniques, énergétiques et économiques d’une sous-performance, même légère, dans un système industriel HVAC.
Présentation du projet
Le besoin portait sur une tour de refroidissement destinée à une application industrielle fonctionnant 365 jours par an, avec une pleine charge en été (100 %) et une charge réduite (80 %) en hiver. Les conditions estivales de référence sont les suivantes : 52 l/s d’eau à refroidir de 32°C à 27°C avec une température de bulbe humide de 21°C, soit une puissance thermique à dissiper de 1 090 kW.
Deux options de tours de refroidissement étaient envisagées :
- le Modèle A (certifié Eurovent)
- le Modèle B (non certifié)
Bien que similaires en apparence, leurs performances diffèrent significativement. Notons également un tarif du Modèle B inférieur d’environ 10 à 15 % et une impossibilité de savoir que ledit modèle sous-performera en se basant uniquement sur les données concernant les dimensions et les valeurs de puissance de l’appareil.
Le tableau suivant résume leurs caractéristiques principales :
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Modèle A (certifié Eurovent) |
Modèle B (non certifié) |
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|---|---|---|
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Capacité de refroidissement (Déclarée) |
1 090 kW (310 TR) |
1 090 kW (310 TR) |
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Condition estivale |
52 l/s à 32°C -> 27°C |
52 l/s à 32°C -> 27°C |
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Bulbe humide d'entrée |
21°C |
19,3°C |
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Dimensions |
3,6 m x 2,4 m x 3,5 m |
3,6 m x 2,4 m x 3,5 m |
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Ventilateur installé |
15 kW (puissance absorbée : 14,2 kW) |
11 kW (puissance absorbée : 10 kW) |
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Puissance sonore |
99 dBA |
96 dBA |
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Variateur de fréquence |
Facteur de concentration = 2,5 |
Facteur de concentration = 2,5 |
Dérive de performance et impacts opérationnels
Le Modèle A assurera un fonctionnement conforme aux conditions de conception spécifiées.
Dans le cas du Modèle B, la performance réelle ne permet pas d’atteindre les températures de sortie spécifiées et devra fonctionner en dehors des conditions de conception pour atteindre une capacité de refroidissement de 1 090 kW.
Pour fournir de l’eau à 27°C, il faudrait que la température de bulbe humide soit réduite à 19,3°C, ce qui n’est possible que pendant une période limitée de l’année. L’eau de sortie étant 1,2°C plus chaude, le refroidisseur fonctionnera constamment sous contrainte, ce qui dégradera son rendement et son efficacité globale.
Même si les périodes de forte chaleur ne dépassent pas 100 heures par an en Europe centrale, l’impact cumulé de cette légère sous-performance sur l’année entière est loin d’être négligeable.
Consommations énergétiques comparées
Le tableau ci-dessous compare les consommations d’énergie entre les deux configurations :
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Modèle A |
Modèle B |
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|---|---|---|
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Consommation du ventilateur |
27 770 kWh |
25 400 kWh |
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Puissance du refroidisseur |
1 114 360 kWh |
1 178 700 kWh |
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Total en kWh |
1 142 130 kWh |
1 204 100 kWh |
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Coût total |
228 426 € |
240 820 € |
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Différence de coût annuel |
- |
+ 12 394 € |
On observe que le ventilateur du Modèle B consomme moins d’électricité en raison de sa plus faible puissance. Cependant, le refroidisseur compense cette sous-performance en consommant près de 6 % d’énergie supplémentaire.
Au total, la configuration avec le Modèle B génère une surconsommation de 61 970 kWh/an, représentant un surcoût annuel de 12 394 € (à 0,20 €/kWh). À un tarif de 0,50 €/kWh, ce surcoût grimperait à plus de 30 000 €.
Surconsommation d’eau
En raison du rendement dégradé, le Modèle B entraîne une évaporation accrue dans la tour de refroidissement. La consommation annuelle d’eau est supérieure de 500 m³, soit un coût supplémentaire de 1 805 € (base de 3,61 €/m³ incluant eau, eaux usées et traitements chimiques).
Bilan financier global
En cumulant les coûts supplémentaires liés à l’énergie et à l’eau, l’écart d’exploitation atteint 14 199 € par an en défaveur du Modèle B. Ce montant représente environ la moitié de l’investissement initial d’une tour de refroidissement, réduisant à néant les économies espérées lors de l’achat.
L’importance de la certification Eurovent
Cette étude met en lumière l’importance stratégique de la certification indépendante. Les produits certifiés garantissent des performances réelles, éliminant les incertitudes lors de la sélection et de l’exploitation. Eurovent Certification met à disposition un répertoire en ligne accessible en continu 24h/24 et 7j/7, permettant de vérifier la certification d’un produit par famille, type, marque ou référence. Si un produit ne figure pas dans la base, il n’est pas certifié.
Cet annuaire des produits certifiés en ligne permet entre autre, de vous éclairer sur :
- un produit nouveau sur le marché,
- une marque encore inconnue pour vous,
- les références de vos marques et appareils habituels,
- un comparatif entre plusieurs produits.
Opter pour un équipement certifié permet non seulement d’optimiser les performances techniques mais aussi d’éviter les coûts cachés à long terme.
Analyse approfondie : comprendre les mécanismes de la sous-performance
La sous-performance d’un équipement HVAC-R peut provenir de plusieurs facteurs. Parmi les plus fréquents, on trouve :
- des échanges thermiques insuffisants dus à des surfaces d’échange réduites,
- une configuration interne non optimisée,
- des choix de composants moins efficaces pour des raisons de coût.
Par ailleurs, sans vérification tierce via Eurovent notamment, il est impossible de distinguer un appareil fiable d’un produit qui présente des performances inadaptées aux conditions de service réelles.
Dans le cas des tours de refroidissement, la capacité à rejeter efficacement la chaleur dépend directement de l’interaction entre le flux d’air, la température ambiante (bulbe humide) et la conception du système. Un appareil non certifié peut se retrouver en limite de performance dès que les conditions extérieures s’éloignent des valeurs optimales, ce qui engendre un glissement de température sur l’ensemble du circuit de refroidissement.
Conséquences systémiques dans les installations HVAC-R
Lorsque la température d’eau en retour est plus élevée que prévu, cela peut créer une réaction en chaîne dans l’ensemble de l’installation. Les refroidisseurs devront fonctionner plus longtemps, à puissance réduite, ce qui diminue leur efficacité énergétique (EER ou SEER). Par ailleurs, les équipements annexes, tels que les pompes ou les ventilateurs d’extraction, peuvent également être impactés par ce déséquilibre thermique. Cette situation engendre une usure prématurée, des cycles de fonctionnement plus fréquents et, à terme, une baisse de fiabilité générale du système.
Il est important de rappeler que dans les environnements industriels, même une variation de quelques dixièmes de degré peut impacter la qualité du process, la stabilité thermique d’une chaîne de production ou le fonctionnement de dispositifs électroniques sensibles. La régularité de température est souvent un facteur clé de performance, ce qui renforce la nécessité d’une conception basée sur des données certifiées et fiables.
Les bénéfices d’un équipement certifié
Au-delà des aspects purement techniques, les équipements certifiés par Eurovent permettent une meilleure prévisibilité des coûts de fonctionnement sur le long terme. Cette stabilité budgétaire est particulièrement précieuse pour les gestionnaires de patrimoine technique, les exploitants de bâtiments tertiaires ou les industriels soumis à des objectifs de performance énergétique (ISO 50001, décret tertiaire, etc.).
En outre, la certification facilite les démarches de labellisation environnementale des bâtiments (HQE, BREEAM, LEED), en apportant des garanties sur l’efficacité énergétique des composants techniques. Elle peut également jouer un rôle décisif dans l’obtention d’aides financières ou de subventions liées à la transition énergétique, puisque de nombreux dispositifs exigent des performances vérifiées et validées par des organismes accrédités.
Cette étude démontre donc que la performance énergétique ne peut être laissée au hasard. Un écart de température de seulement 1,2°C peut représenter plusieurs milliers d’euros de pertes chaque année. À l’heure où la rigueur énergétique et la responsabilité environnementale sont au cœur des préoccupations, la certification devient un outil stratégique. Elle permet de sécuriser les choix techniques, de garantir la conformité réglementaire et d’optimiser la rentabilité à long terme des installations HVAC-R. Eurovent est la référence permettant de s’assurer de la certification de matériels fiables et économiques sur le long terme.
