Issu du Guide des Brasseurs d’Air publié par BRISE, retrouvez un comparatif établi entre les brasseurs d’air plafonnier et la climatisation puis un comparatif entre les brasseurs d’air et les ventilateurs sur pied.
1. Ventilateur plafonnier version climatisation
Contexte et enjeux (extrait page 54 rapport BRISE)
En France hexagonale, notamment en zone méditerranéenne mais pas uniquement, le taux de pénétration des brasseurs d’air est faible tandis que la climatisation se développe très rapidement dans le secteur résidentiel après une forte pénétration dans le secteur tertiaire.
Les brasseurs d’air y demeurent une technologie très peu développée alors qu’elle est encore plus pertinente que dans les DOM car elle permet le remplacement total de la climatisation toujours en complément d’une approche bioclimatique.
Une avancée notable en France métropolitaine est le fait que la CONTEXTE ET ENJEUX réglementation environnementale (RE2020) pour les bâtiments neufs prend en compte les brasseurs d’air. Ce développement rapide de la climatisation est largement dû au taux de pénétration en très forte croissance des pompes à chaleur (PAC) pour le chauffage qui permettent de climatiser les espaces en mode réversible. Il est également dû au développement des VMC double flux qui se développent rapidement avec les évolutions règlementaires et permettent de souffler le chaud ou le froid par le réseau de gaines, grâce à une PAC. Pourtant, le brasseur d’air apporte du confort à moindre coût environnemental et économique, en climat tropical et équatorial, ainsi qu’en saison chaude pour les climats tempérés.
Impacts énergétiques et financiers d’un brasseur d’air par rapport à une climatisation
Impacts énergétiques (rendement)
Efficacités énergétiques comparées : Comment le brasseur d’air devance la clim ! (Extrait page 56 du rapport BRISE)
C’est un fait scientifiquement incontestable : mettre une masse d’air en mouvement (brasseur d’air) demande beaucoup moins d’énergie que de la rafraichir (climatisation).
L’Energy Effciency Ratio (EER) ou rapport d’efficacité énergétique caractérise la performance d’une installation de rafraîchissement.
C’est le rapport entre la chaleur soustraite à la pièce et l’énergie électrique absorbée par le compresseur du climatiseur pour faire fonctionner ce cycle thermodynamique. Il dépend des conditions intérieures et extérieures qui sont normalisées par les organismes de certification.
Sur les climatiseurs de dernière génération, de classe A+++, l’étiquette énergie européenne mentionne également un SEER (ou EER saisonnier) qui indique donc le rendement énergétique moyen d’une installation sur l’ensemble d’une saison standardisée. Les machines frigorifiques fournissent, même pour les plus performantes (classe A+++), rarement plus de 4 kWh maximum d’énergie frigorifique utile à partir d’un 1 kWh d’énergie électrique absorbée.
Ce SEER nominal reste une valeur théorique et les campagnes de suivi d’installations montrent qu’il faudrait, si on veut caractériser le service énergétique rendu par unité d’énergie absorbée, prendre aussi en considération dans un «SEER réel»:
- non seulement l’énergie absorbée par le compresseur mais aussi par les autres organes consommant de l’électricité : ventilateurs, régulation, etc.
- la baisse d’efficacité liée à l’encrassement du compresseur, des filtres et d’autres composants qui peuvent significativement impacter l’énergie frigorifique produite.
- les pertes énergétiques liées aux imperfections de réalisation (calorifuge, etc.)
- les baisses d’efficacité énergétique liées à des températures de consigne dans les locaux à rafraichir qui sont plus basses que les valeurs utilisées pour les mesures standard et qui peuvent également engendrer des dysfonctionnements liés aux phénomènes de condensation, en même temps que des désordres sur les parois des locaux.
Nous avons évalué que ces SEER globaux peuvent varier, pour des installations récentes de bonne qualité de valeurs allant de 3,0 pour des climatiseurs A+, à 3,5 pour les climatiseurs A++ et à 4,5 pour les climatiseurs A+++ .
Les données disponibles montrent que des consommations type pour ces climatiseurs conduisent, , à des consommations électriques correspondantes annuelles allant de 47 kWh/(m2 -an) pour les A+++, à 60 kWh/(m2 . an) pour les A++ et à 70 kWh/(m2 -an) pour les A+, dans diverses typologies climatisées des secteurs résidentiels (chambres des logements) et tertiaires (bureaux) pour des durées de fonctionnement de 7 h par jour dans des espaces correctement protégés de l’ensoleillement et à apports de chaleur internes relativement modérés.
Dans une chambre, pour une surface type de 12 m2 à rafraichir, un brasseur d’air performant soigneusement sélectionné, correctement dimensionné (1,50 m de diamètre) et mis en œuvre, peut rendre un service énergétique équivalent en abaissant jusqu’à 4°C la température ressentie par l’occupant avec une consommation maximale correspondante de :
- 10 kWh/(m2 .an) pour un brasseur d’air à courant alternatif (puissance absorbée de 50 W)
- 4 kWh/(m2 .an) pour un brasseur d’air à courant continu (puissance absorbée de 20 W) Les valeurs des SEER globaux comparatifs sont alors données par le tableau suivant qui montrent que les brasseurs (respectivement à courant alternatif (AC) et continu (CC)) sont entre 7 et 16 fois plus efficaces que les climatiseurs de classe A+.
On constate que l’efficacité énergétique saisonnière d’un brasseur d’air plafonnier est très largement supérieure (7 à 16 fois plus) aux climatiseurs modernes (A+++)
Les nouvelles générations de brasseurs d’air plafonniers utilisent des moteurs à courant continu. Leurs avantages sont de 3 ordres:
- ils ont des efficacités énergétiques élevées, environ 3 fois meilleures que les motorisations à courant alternatif (moteurs asynchrones) pour des impacts comparables;
- leur fiabilité et durée de vie est importante : contrairement aux moteurs à courant alternatif, ils n’ont pas de condensateur de démarrage, qui peut être source de panne ;
- les commandes de variation de vitesse sont facilitées par des dispositifs électroniques de variation de tension.
Ces motorisations à courant continu (NDLR moteur DC comme le SAMARAT & l’EXHALE) sont amenées à se généraliser pour l’application des Brasseurs d’Air Plafonniers, avec des commandes généralement à 6 vitesses pour les appareils domestiques.
Impacts financiers (économie) – Extrait de la Page 52 du rapport BRISE
Un concepteur, même non énergéticien, est en mesure de calculer l’impact énergétique et financier d’un brasseur d’air.
Par exemple pour un bureau de 15m2 situé aux Antilles ou en Guyane équipé d’un brasseur d’air de qualité, à courant continu de 28W de puissance nominale, qui est en fonctionnement en grande vitesse pendant 7 heures par jour et 200 jours par an, la consommation électrique sera de 42 kWh/an. La consommation spécifique sera de 2,8 kWh/an/m2.
Cette valeur est à comparer à la consommation d’un climatiseur qui sera, aux Antilles, supérieure à 40 kWh/ m2 /an dans un bâtiment thermiquement bien conçu.
On remarque que ces valeurs sont pessimistes pour les raisons suivantes :
- le brasseur d’air ne sera pas sollicité tous les jours en permanence ;
- il ne tournera pas toujours à pleine vitesse. S’il fonctionne en vitesse lente les consommations respectives pourront être aussi basses que 10 kWh/an et représenter 0,7 kWh/m2 /an.
On retiendra comme ordre de grandeur une consommation spécifique de moins de 1 kWh/m2/an Les dépenses correspondantes pour un kWh électrique à 0,15 €/kWh seront donc dérisoires et comprises entre 0,1 et 0,4 €/m2 /an.
Ces dépenses prévisionnelles, ramenées à l’échelle du bâtiment, devraient pouvoir être fournies au maitre d’ouvrage en phase conception, y compris en valeur comparée avec des solutions de confort avec climatisation.
Il faudrait bien évidemment rajouter à ce bilan financier les dépenses de fonctionnement et de gros entretien, mais sur cet aspect aussi la technologie frugale et robuste des brasseurs d’air les rend particulièrement économes.
En conclusion, si ces prescriptions sont respectées dans une architecture sensée, l’usage des brasseurs d’air constitue clairement une alternative à la fois qualitative, crédible, durable et éco-responsable à la climatisation, apportant du confort à bien moindre coût global.
2. Brasseur d’air plafonnier VS ventilateur du pied
Pourquoi choisir un ventilateur de plafond plutôt qu’un ventilateur sur pied – Page 44 du rapport BRISE
Parmi les équipements les plus couramment utilisés dans le bâtiment pour créer du rafraîchissement, on rencontre généralement des ventilateurs, généralement sur pied et parfois fixés au mur, à flux monodirectionnel ou mobile.
Si ces équipements, non attachés à l’enveloppe du bâtiment, comme autant d’autres «branchables» rendent incontestablement des services en termes de confort d’été avec des coûts d’investissement et de fonctionnement maîtrisés, ils ont également de nombreux inconvénients liés au soufflage horizontal.
On peut citer la vitesse assez élevée du flux d’air et la création soit de zones «déventées» (flux monodirectionnel), soit de moments alternativement ventées puis déventés (flux oscillant). En outre, ces ventilateurs ont parfois un niveau acoustique médiocre et peuvent être perçus comme dangereux en raison de la vitesse de rotation élevée des pales, due à leur faible diamètre. Ces équipements sont globalement moins performants dans une optique de pérennité architecturale que les ventilateurs de plafond.
