La comparaison entre une poutre climatique et un éjecto-convecteur peut être faite, mais avec des nuances importantes : les deux systèmes reposent sur l’induction par effet Venturi, ce qui leur confère un principe de fonctionnement similaire mais, les vitesses d’air injecté dans une poutre climatique sont beaucoup plus faibles et ce, afin d’éviter tout bruit indésirable et inconfort.

Le gain de puissance par rapport à un système statique se situe entre 10 et 30%. De plus, la pression de l’air neuf dans les conduits est généralement de 150 à 200 Pa pour les poutres. Le taux de renouvellement d’air neuf oscille entre 1 et 2,5 volumes par heure, ce qui représente environ un tiers de la puissance frigorifique totale. En hiver, les poutres climatiques peuvent également être utilisées pour le chauffage, bien que l’insufflation d’air chaud en partie haute des locaux provoque une stratification des températures.

Quelles sont les technologies utilisées dans les poutres climatiques ?

Les technologies des poutres climatiques se distinguent principalement par quelques caractéristiques techniques essentielles :

Habillage et conception : les poutres peuvent être carénées ou intégrées discrètement dans un faux plafond, en fonction des besoins esthétiques et fonctionnels de l’espace.
Intégration et convection de l’air : l’intégration de la poutre dans le local ou le faux plafond vise à optimiser la convection naturelle ou forcée, favorisant une diffusion homogène de l’air dans la pièce.
Système d’injection d’air neuf : les poutres à induction, par exemple, se distinguent par leur capacité à diffuser de l’air neuf, injecté à travers des buses, ce qui améliore l’efficacité thermique et la qualité de l’air.
Vanne hydraulique : certaines poutres, comme les modèles Paragon et Parasol (pages 18 et 19), sont équipées d’une vanne Compact Change Over (CCO). Cette vanne permet d’utiliser un seul circuit de batterie pour le chauffage et le refroidissement, optimisant ainsi à la fois la puissance thermique et frigorifique, ainsi que l’efficacité de la batterie.
Certains modèles de poutres climatiques injectent l’air primaire d’un seul côté, ce qui permet un ajustement plus précis de la distribution de l’air selon les configurations des espaces, tout en maximisant l’efficacité énergétique et en réduisant les nuisances sonores (modèle PARAGON, page 18).

Quels sont les différents types d’installation ?

On distingue essentiellement les poutres autonomes qui se placent en faux plafond comme des luminaires et les poutres qui sont intégrées, voire cachées dans les faux plafonds.

Comment peut-on éviter la condensation ?

Le circuit des poutres climatiques fonctionne avec un régime de température aller-retour compris entre 15°C et 17°C pour éviter les risques de condensation. Plusieurs mesures sont mises en place pour limiter ce phénomène :

Limitation de la température de départ de l’eau : cela s’applique particulièrement aux réseaux intégrés dans la dalle du plafond, afin d’éviter que l’air ambiant ne se refroidisse trop, ce qui pourrait entraîner de la condensation.
Contrôle de l’humidité relative : pour les réseaux installés dans les faux plafonds, l’humidité relative à proximité du plafond est surveillée. Si des seuils critiques sont atteints, l’alimentation en eau est automatiquement coupée pour éviter toute accumulation d’humidité.
Surveillance des conditions extérieures : les fluctuations d’humidité à l’extérieur du bâtiment sont prises en compte pour anticiper et réguler l’humidité intérieure, et ainsi prévenir la condensation.

Dans les bâtiments dotés de fenêtres ouvrantes, l’alimentation en eau du plafond doit pouvoir être interrompue en cas de besoin, grâce à un système de contact de feuillure.

La régulation de l’alimentation en eau des poutres climatiques a pour objectif principal de maintenir la température de consigne tout en évitant la condensation sur les tuyauteries. Pour ce faire, le système de régulation se base sur des mesures précises de la température de l’air ambiant et de son humidité relative. Le régulateur calcule alors le point de rosée de l’environnement, et ajuste la température de l’eau, la maintenant systématiquement 1 à 1,5°C au-dessus de ce point afin d’éviter toute formation de condensation.

Une protection supplémentaire contre la condensation peut être fournie par un détecteur de condensation installé à la surface du tube d’entrée. Si l’humidité relative de l’air atteint des niveaux proches du point de condensation, ce détecteur active un contact, fermant ainsi la vanne d’alimentation en eau et, si nécessaire, stoppant la pompe.

La pompe peut également être désactivée dans plusieurs cas :

Lorsque la température ambiante est inférieure à la consigne, garantissant ainsi une régulation optimale sans perte d’énergie.
Si un contact de feuillure, placé sur les ouvrants des fenêtres, détecte une fenêtre ouverte, évitant ainsi toute consommation d’énergie inutile et prévenant les risques de condensation liée à une ventilation non contrôlée.

Ne risque-t-on pas de condenser avec un régime d’eau de 14/17°C ?

Ce régime de production d’eau permet un bon rendement énergétique. En alimentant les poutres climatiques, ce régime d’eau est similaire à celui utilisé pour l’eau froide sanitaire, offrant ainsi des avantages en termes d’efficacité et de simplicité d’installation. Cependant, des précautions doivent être prises dans les gaines techniques, où l’humidité et la présence de réseaux d’eau chaude peuvent poser des risques. En revanche, dans des espaces dotés de faux-plafonds ventilés, le risque de condensation est quasiment inexistant. Cette approche permet ainsi de réaliser des économies significatives sur le calorifugeage, les réseaux de condensats, tout en améliorant l’hygiène et la qualité de l’air dans les espaces de travail.

Recommandez-vous un schéma de raccordement hydraulique pour les poutres climatiques ?

Le raccordement hydraulique et la régulation des poutres climatiques suivent des principes proches de ceux utilisés pour les radiateurs ou les convecteurs. La régulation se fait typiquement par vannes trois voies modulantes pour chaque zone homogène, permettant un ajustement précis et dynamique du débit d’eau en fonction des besoins de chaque espace.

Recommandez-vous un schéma de raccordement hydraulique pour les poutres Par exemple, pour l’implantation illustrée ci-dessous (schéma 1), il est possible de prévoir un raccordement hydraulique conforme aux exigences de performance et d’efficacité énergétique, comme détaillé dans le schéma 2. Cette approche assure une distribution homogène et optimisée de l’eau, garantissant ainsi un fonctionnement optimal des poutres climatiques tout en minimisant la consommation énergétique et les risques de condensation.

L’utilisation de générateurs, comme les pompes à chaleur, est-elle adaptée pour alimenter les poutres climatiques en chauffage ?

En mode chauffage, les poutres climatiques nécessitent un régime d’eau chaude autour de 40°C, une température idéale pour les pompes à chaleur ou les groupes frigorifiques réversibles. Ce régime permet au système de fonctionner de manière optimale, offrant un excellent rendement en mode froid (EER) et un rendement élevé en mode chaud (COP). Ainsi, ces générateurs assurent une performance énergétique optimale, tant pour le chauffage que pour le refroidissement des espaces.

Est-il vrai que ces équipements ne nécessitent que très peu d’opérations de maintenance ?

L’absence de filtres dans les poutres climatiques et de bac à condensats ont un impact positif sur le coût de fonctionnement annuel, mais aussi sur le confort et la qualité de l’air. Sans filtres à nettoyer, il n’y a ni poussières ni traces noires sur les faux-plafonds, ce qui évite les désagréments visuels et améliore l’hygiène. Cette absence de maintenance fréquente contribue à des économies d’énergie, tout en garantissant un environnement de travail plus sain et agréable pour les occupants, sans avoir à subir les perturbations habituelles liées aux interventions de maintenance.