Le traitement d’air neuf. Applications tertiaires DRV

Par Serge Voisin - Responsable technique société Toshiba

LA PROBLEMATIQUE

Depuis quelques années le monde du bâtiment oriente ses efforts vers l’efficacité énergétique, guidé par les différentes réglementations et directives. Nous concevons des bâtiments de moins en moins énergivores, équipés de générateurs de plus en plus performants.

La ventilation n’échappe pas à cette évolution et le renouvellement d’air nécessaire à notre confort doit être traité en chauffage et en refroidissement avec le même souci d’optimisation énergétique.

ANALYSE ET SAVOIR-FAIRE DE l’INDUSTRIEL

Etude de cas : prenons le cas type d’un plateau de bureaux de 500 m² avec accueil, bureaux, open-space, salle de réunion et salle de repos. Nous ferons notre sélection en mode chauffage pour une température extérieure minimum de -7°C, intérieure de 20°C et un apport d’air neuf de 1000 m³/h.

Nous estimons que les déperditions sont de l’ordre de 29,5 kW (bâtiment bien isolé) et une puissance nécessaire pour traiter l’air neuf en chauffage de 9,5 kW soit au total un besoin de 39 kW. La puissance à mettre en œuvre pour traiter l’air neuf représente ainsi 25% du besoin total en chauffage, ce qui n’est plus négligeable !


La première solution consiste à traiter les déperditions par un système de chauffage thermodynamique de type DRV 16 CV/50 kW, et le traitement de l’air neuf par batterie électrique 10 kW. Cette solution est extrêmement énergivore du fait de la présence d’une batterie électrique de 10 kW, utilisé pour réchauffer l’air neuf. Imaginez, ceci correspond à la consommation du seul DRV 16 CV, affichant un COP moyen de 4 aux conditions nominales.

La deuxième solution consiste à traiter, en fonction des déperditions du bâtiment, le besoin de chauffage de chaque pièce, et celui de l’air neuf. Il suffit de sélectionner un DRV plus puissant de 20 CV/63 kW. Cette solution permet de tirer avantage du COP du système DRV pour traiter l’air neuf.


La solution idéale est de traiter l’air neuf par un caisson double-flux dont le premier rôle consiste à récupérer les calories sur l’air extrait (rendement moyen de 75%), et de compléter le chauffage de l’air introduit, par une batterie à détente directe raccordée sur le DRV. Le système DRV assure principalement les besoins de chauffage, tout en combattant les déperditions : la puissance des unités intérieures nécessaire peut être ainsi diminuée.

La sélection du DRV nous mènerait à un 16 CV/50 KW aux conditions nominales. Le nouveau logiciel de conception et sélection Design Airs intègre d’ailleurs notre gamme de caissons double-flux (voyez le synoptique) :
Synoptique

Sélection du caisson double-flux

Les avantages de l’association d’un caisson à un DRV sont multiples :

• La sélection du DRV, de plus petite puissance permet de réduire le coût d’équipement
• Les unités intérieures sont de plus petites puissance, et leur débit d’air est plus faible : le taux de brassage de l’air est diminué ce qui contribue à un confort accru.
• Les consommations électriques sont réduites : diminution des coûts d’exploitation.

Une installation dimensionnée au plus juste, permet d’optimiser les coûts d’installation : liaisons frigorifiques, réseaux électriques et aérauliques réduits.

SOLUTIONS PRODUITS RECOMMANDÉES

Caissons double flux

Toshiba Chauffage & Climatisation propose une large gamme de caissons double-flux, avec ou sans batterie détente directe associée à ses DRV 2-tubes SMMSi et 3-tubes SHRMi. Applications : Tertiaire & grand tertiaire.

Caractéristiques :

• Système double-flux permettant le pré traitement de l’air neuf via un échangeur cellulose flux croisés qui récupère les calories de l’air extrait
• Efficacité de récupération d’énergie supérieure à 75% (récupération sur le latent et le sensible)
• Compatibilité : SMMSi et SHRMi pour les versions avec batterie détente directe et humidificateur
• Débit de 110 à 2000 m³/h pour 82 à 185 Pa de pression disponible
• By-pass intégré pour la gestion automatique du « free cooling »
• Déséquilibrage des réseaux aéraulique possible
• Compatible TCC Link
• Fonctions de régulation avancées avec la télécommande NRC-01HE.

La gamme Toshiba de caissons double-flux :

Kits CTA (Centrale de Traitement d’Air)

Au delà de l’offre caissons double flux, nous disposons d’une offre de produits permettant de raccorder un système Toshiba à une centrale de traitement d’air : le Kit CTA. Applications : Petit tertiaire & Tertiaire.

Caractéristiques :

• Kit CTA permettant la régulation entre un groupe RAV et une batterie détente directe pour CTA
• Installation en configuration monosplit ou sur DRV (nécessite l’ajout d’un kit PMV)
• Coffret électrique pré câblé & étanche avec carte électronique protégé
• Régulation de la température sur la reprise d’air
• Puissances : de 5 à 27 kW en monosplit, de 5 à 135 kW en configuration DRV

2 kits CTA Toshiba sont disponibles :

• Le kit « universel » permet le contrôle par un groupe RAV d’une batterie à détente directe intégrée dans une centrale de traitement d’air.
• Le kit « 0/10 V » donne la possibilité à une centrale de traitement d’air d’agir sur le système Toshiba pour atteindre la consigne de température fixée par l’utilisateur.

Solutions de chauffage et de climatisation DRV

Toshiba dispose d’une offre complète DRV que ce soit en 2-tubes (chauffage/rafraîchissement alterné) ou en 3-tubes (chauffage/rafraîchissement simultané).

Mini-SMMS éco :
Solution DRV 2-tubes compact
Puissances de 4 à 6 CV
Jusqu’à 6 unités intérieures
Pression disponible : jusqu’à 20 Pa

COP, modèle 4 CV à +7°C :
100 % de charge : 4,58
50% de charge : 5,78

Mini-SMMS :
Solution DRV 2-tubes compact
Puissances de 4 à 6 CV
Jusqu’à 9 unités intérieures

COP, modèle 4 CV à +7°C :
100 % de charge : 4,61
50% de charge : 6,51

SMMSi :
Solution DRV 2-tubes
Puissances de 5 à 48 CV
Jusqu’à 48 unités intérieures

COP, modèle 8 CV à +7°C :
100 % de charge : 4,52
50% de charge : 6,41

SHRMi :
Solution DRV 3-tubes chaud/froid simultané avec récupération d’énergie
Puissances de 8 à 42 CV
Jusqu’à 48 unités intérieures

COP, modèle 8 CV à +7°C :
100 % de charge : 4,4
50% de charge : 5,63

SHRMe :
DRV 3-tubes tout Inverter à récupération d’énergie de dernière génération
Modules de 8 à 20 CV et combinaisons pouvant atteindre jusqu’à 54 CV : 3 châssis Tout-Inverter intégrant chacun 2 compresseurs pour une puissance sur-mesure.
Jusqu’à 64 unités intérieures raccordables.
22,4-56 / 22,4-58 kW
Combinaisons possibles jusqu'à 151,2/169,5 kW

Toshiba propose également l’un des plus larges choix d’unités intérieures avec plus de 115 références pour des puissances allant de 0,6 CV (1,7/1,9 kW) à 10 CV (28/31,5 kW) : cassettes 1-voie, 2-voies, 4-voies compact et 4 voies standard ; gainables extra-plats, standards compacts, haute pression et air neuf ; muraux compacts et standards ; plafonniers ; consoles double-flux et non carrossées ; armoires ; caissons double-flux ; kits détente direct ; modules hydrauliques.