Fonctionnement d'un ventilo-convecteur : le zoom

Le principe : chauffer et rafraîchir l'air par convection forcée 

Quel que soit son type, un ventilo-convecteur s'appuie sur le même principe de fonctionnement. Il s'agit de la convection forcée. C'est quoi ? C'est mettre l'air de la pièce en mouvement pour le faire passer dans un échangeur avant de le renvoyer. Lorsqu'il est installé, le ventilo-convecteur s'appuie sur trois principes.  

1 - De l'air ambiant aspiré, filtré et soufflé

La convection naturelle, c'est lorsque l'air chaud s'élève dans la pièce tout seul à cause des différences de température et de densité. Le ventilo-convecteur force ce transfert d'énergie en obligeant cet air à se déplacer. Voici ce qu’il fait : 

1. Aspiration de l'air de la pièce par une grille de reprise ;

2. Filtration de l'air pour bloquer les poussières ;

3. Passage de l'air dans le corps du ventilo-convecteur 

4. Expiration de l'air dans la pièce. 

2 - Une batterie qui réchauffe ou refroidit l'air

Le cœur du ventilo-convecteur est la batterie. Cela n'a rien à voir avec une batterie de voiture électrique ou de téléphone portable. C'est un échangeur thermique que l'air aspiré traverse. En hiver, cet échangeur est chaud et transfère sa chaleur à l'air de la pièce. En été, cet échangeur est froid et transfère ce froid à l'air intérieur. 

3 - Un seul appareil pour le chaud et le froid

C'est ainsi que le ventilo-convecteur produit le chauffage en hiver et le refroidissement en été. Pour ce faire, la pompe à chaleur doit pouvoir inverser la température du fluide qui circule dans la batterie. Ce principe de fonctionnement réversible fait du ventilo-convecteur à un émetteur polyvalent, adapté à une chambre, un bureau ou une salle d'attente.  

Deux familles : ventilo-convecteur à eau ou à détente directe

Pour bien comprendre le fonctionnement, cette étape de terminologie est utile. La dénomination ventilo-convecteur (ou fan coil) recouvre en réalité deux grandes familles de convecteurs. Les deux partagent le même principe de convection. Mais ce qui les distingue, c'est la source de chaleur ou de froid. Et par ricochet, c’est aussi ce qui circule dans la batterie.  

Les modèles à eau reliés à une PAC air-eau

Les systèmes les plus connus sont les ventilo-convecteurs à eau. Ce sont d'ailleurs ces modèles qui sont le plus souvent évoqués sur le web lorsque le terme ventilo-convecteur est utilisé. La batterie de l'appareil est parcourue par de l'eau chaude ou de l'eau glacée. Cette eau provient d'une pompe à chaleur air-eau, et parfois (plus rarement), d'une chaudière. 

Les modèles à détente directe pour PAC air-air

Face à cet appareil très connu, on trouve le ventilo-convecteur à détente directe. Il porte aussi le nom d'unité intérieure de pompe à chaleur air-air. Ce qui le distingue vraiment : une batterie parcourue par un fluide frigorigène provenant de l'unité extérieure de la PAC. Dans ce système, on parle de console, de cassette ou de split. 

Le point de bascule : ce qui passe dans l'appareil 

Ainsi donc, la vraie différence entre les deux modèles repose sur le type de fluide qui passe dans la batterie. De l'eau chaude ou froide pour l'option 1, un fluide frigorigène pour l'option 2. Le ventilo convecteur air-eau suppose l'existence d'un circuit hydraulique complet avec pompe, vannes, réseau de distribution et tubes. Le modèle à détente directe est plus simple. Il n'a besoin que d'un petit circuit de fluide frigorigène.   

Les composants du ventilo convecteur en un clin d'œil

Pour vous faire gagner du temps, nous avons rassemblé de façon synthétique les différents et principaux composants des ventilos convecteurs. Selon les fabricants et les modèles, certains composants peuvent être ajoutés ou appelés différemment. 

Les composants d'un ventilo-convecteur en détail

Cette section vise les lecteurs qui veulent en savoir plus. Les concepteurs se sont appuyés sur la mise en musique d'un certain nombre de composants. Chacun se voit attribuer un rôle précis dans la production de chaleur ou de froid. Les connaître vous permet de lire les notices des appareils, mais aussi de comprendre les notions de performance.   

La batterie ou échangeur thermique

La batterie, c'est l'échangeur thermique du ventilo-convecteur. Selon les modèles, cette batterie prend plusieurs formes. On parle d'échangeur thermique parce que c'est l'organe qui permet au système de transférer la chaleur ou le froid à l'air de la pièce. Il se compose de tubes fins et de galettes qui agrandissent la surface d'échange. 

Le ventilateur et sa turbine 

Tout le fonctionnement du système est assuré par une autre pièce centrale, le ventilateur. Mû par un moteur électrique, c'est lui qui met l'air de la pièce en mouvement pour qu'il passe dans la batterie. La turbine règle le débit d'air, donc la puissance ressentie. Aujourd’hui, des moteurs à variation continue, plus économes et silencieux, existent. 

Le filtre et la récupération des condensats

Le filtre a pour fonction de capter les poussières de l'air aspiré. C'est cette pièce que l'utilisateur du ventilo convecteur doit régulièrement nettoyer environ une fois par mois. La récupération des condensats s'effectue en mode refroidissement. 

Voici quelques solutions : 

• bac à condensat relié à une évacuation gravitaire ;

• raccordement à un siphon de sol ;

• raccordement à un réseau de condensats centralisé (tertiaire) ;

• pompe de relevage reliée à un tube d'évacuation donnant sur l'extérieur.  

Les organes de commande 

Le fonctionnement d'un ventilo-convecteur serait impossible sans la présence d'organes de commande. Voici une liste non exhaustive, mais permettant de connaître les principaux d'entre eux : 

• thermostat d'ambiance ; 

• sélecteur de vitesse de ventilation ; 

• commande marche/arrêt ; 

• bouton de choix : chauffage ou refroidissement ;  

• organes de connexion au réseau internet.

Quel ventilo convecteur pour quelle pompe à chaleur ? 

Nous parlons ici des ventilo-convecteurs connectés à une pompe à chaleur. Le ventilo-convecteur électrique n'entre pas dans notre description ni celui relié à une chaudière classique. Aussi, deux pompes à chaleur différentes peuvent alimenter un ventilo-convecteur. Il s'agit de la pompe à chaleur air-eau et de la pompe à chaleur air-air, chacune imposant son mode de fonctionnement et de raccordement.  

Avec la pompe à chaleur air-eau

Avec une pompe à chaleur à eau (air-eau, sol-eau ou eau-eau), il faut installer un ventilo-convecteur à eau. La batterie de l'appareil est traversée par l'eau du circuit de chauffage. La pompe à chaleur la réchauffe à la température nécessaire et l’envoie grâce à un circulateur, dans la batterie du ventilo-convecteur. 

Avec la pompe à chaleur air-air  

Dans le cas où le bâtiment est équipé d'une pompe à chaleur air-air, l'installation d'un ventilo-convecteur est incontournable. La batterie du ventilo-convecteur reçoit directement le fluide frigorigène poussé par l'unité extérieure. Un fonctionnement qui se passe d'un réseau hydraulique, de vannes et de tubes.  

Choisir tel ou tel modèle de ventilo-convecteur

Comment choisir entre le ventilo convecteur à eau et le ventilo convecteur à fluide frigorigène ? Le mieux est d'explorer les avantages et les inconvénients des ventilo-convecteurs. Leur force est la rapidité d'atteinte de la température de consigne. Leurs faiblesses : le bruit généré par la soufflerie et la gêne occasionnée par la circulation de l'air.  

Un fonctionnement compatible avec de nombreux espaces

Le fonctionnement des ventilo-convecteurs convient à de nombreuses applications. C'est pourquoi on rencontre ce type d'appareil dans des lieux très différents, qu'il s'agisse d'appartements, maisons, bureaux et administrations. Sa capacité de production rapide de chaleur ou la possibilité du fonctionnement en climatisation explique son omniprésence croissante, tant chez les particuliers que chez les professionnels.  

Dans le résidentiel privé 

Chez les particuliers de Suisse romande, le ventilo-convecteur équipe surtout les logements chauffés par une pompe à chaleur air-eau en immeuble aux standards Minergie. En hiver, il diffuse de la chaleur. En été, il assure le refroidissement des pièces. Mais il se rencontre de plus en plus en maison individuelle pour sa facilité d'installation, et sa compatibilité avec les pompes à chaleur air-eau ou air-air.

Dans les collectivités et les bâtiments publics 

En Suisse romande, les ventilo-convecteurs sont particulièrement utilisés dans les centres administratifs cantonaux, les hôtels de ville, hôtels communaux, et les bâtiments d'exploitation de l'administration fédérale. Ils présentent un intérêt notable par leur capacité de chauffage et de refroidissement rapide, la régulation possible pièce par pièce, et leur grande efficacité énergétique.

Dans les entreprises et les commerces 

On retrouve également le ventilo-convecteur dans les bureaux, les commerces et les cabinets professionnels de Suisse romande. Il constitue une option simple pour transformer un système purement chauffage en système de chauffage et climatisation, avec une bonne efficacité énergétique et un coût d’installation économique. La plupart sont connectés à des pompes à chaleur air-eau.   

Fonctionnement du ventilo-convecteur : l’essentiel à retenir

Le ventilo convecteur aspire l'air de la pièce, le fait passer dans une batterie qui lui transfère de la chaleur ou du froid et souffle cet air à la bonne température. Ce fonctionnement simple permet de le connecter à tous les types de pompes à chaleur (air-air, air-eau, sol-eau, eau-eau), mais également à des chaudières classiques. Pour savoir si ce type de fonctionnement convient à votre projet, contactez nos experts.