Si un refroidisseur de liquide eau/eau permet d’annuler toute nuisance sonore extérieure, la technologie air/eau offre malgré tout un certain nombre de solutions pour lutter contre le bruit. Première option : les machines dites « gainables », c’est-à-dire installées dans une enceinte fermée isolée, avec entrée et sortie d’air qui débouchent sur l’extérieur par l’intermédiaire de conduits à parois absorbantes.
À partir d’une puissance d’environ 20 kW, pour optimiser l’échange sur l’air, les groupes air/eau standard sont équipés en ventilateurs de type axial ou hélicoïdal à soufflage vertical. Certains de ces matériels peuvent être gainés, bien que destinés à une pose extérieure. Parallèlement, dans une gamme de puissances réduites, les industriels commercialisent des machines conçues spécialement pour une mise en œuvre intérieure. Elles intègrent des ventilateurs centrifuges autorisant un souffage direct en façade, évitant alors les conduits coudés.
Jusqu’à trois niveaux de confort acoustique
La qualité acoustique des groupes air/eau a bénéficié de nombreuses avancées. Elle a d’abord profité des derniers développements des ventilateurs axiaux, notamment en termes de profil aérodynamique des pales. Parmi les évolutions les plus notables : les hélices à bord de fuite dentelé, les paliers silencieux en céramique, le métal remplacé par des matériaux de synthèse, la motorisation à Inverter…
« Les ventilateurs à vitesse variable associent performance énergétique et confort acoustique », explique Patrick Michat, en charge des chillers chez Lennox. Ce fabricant commercialise la gamme Neosys, qui va de 200 à 1 000 kW, caractérisée par une régulation avec « Active Acoustic Attenuation System ». Intérêt : suppression des basculements bruyants entre marche et arrêt, avec modulation du débit de soufflage selon une consigne de niveau sonore maximal, ajustable notamment selon une programmation jour/nuit. D’une manière générale, rappelons que les moteurs de ventilateurs peuvent fonctionner en vitesse normale ou réduite.
Par ailleurs, le bruit des groupes air/eau dépend en grande partie du traitement des compresseurs. Les montages avec silencieux sur circuit de réfrigérant, supports amortisseurs pour limiter la transmission des vibrations, et avec caissons absorbants d’épaisseur variable, se traduisent par des encapsulages acoustiques plus ou moins efficaces. Pour une même puissance, et un même type d’usage, les modèles peuvent être commercialisés en différentes qualités sonores. « Notre gamme Aquaciat Power est proposée en trois versions acoustiques : Standard, Low noise et Xtra low noise », précise Eric Pollet, responsable marketing Chillers au sein de Ciat.
Facteurs d’économie
La technologie Inverter est appliquée aux compresseurs et ventilateurs, mais aussi aux pompes des modules hydrauliques prêt-à-raccorder incorporés aujourd’hui de plus en plus souvent dans les groupes air/eau. Ces dernières représentent environ 20 % du total des consommations énergétiques d’une installation. La vitesse variable peut ici apporter jusqu’à 70 % d’économie.
Autre évolution technique qui participe à la performance thermique : la condensation sur air par échangeurs à micro-canaux entièrement fabriqués en aluminium. Selon les constructeurs, ces batteries issues de l’industrie automobile et aéronautique offrent une résistance à la corrosion 3,5 fois supérieure à celle des produits traditionnels qui font appel au tube cuivre. À surface identique, elles se caractérisent par un moindre encombrement, une réduction de 30 % de la charge en fluide frigorigène et un gain d’efficacité de 10 %. Mais, pour l’instant, cette solution n’est disponible qu’en version froid seul.
En matière de circuit frigorifique, l’Inverter n’est pas la seule voie possible pour améliorer la performance. Le détendeur électronique autorise un fonctionnement à pression de condensation plus faible. Le cycle est également optimisé par une conception « multi-étagée », c’est-à-dire avec montage en parallèle de plusieurs compresseurs de capacité différente. En fonction des variations de charge, la régulation est en mesure de sélectionner la ou les unités nécessaires.
Bien entendu, pour les bâtiments qui ont besoin d’une climatisation permanente ou en toute saison, il est intelligent de prévoir une machine avec option freecooling. Le refroidissement pourra ainsi s’effectuer directement sur l’air frais extérieur, sans faire appel aux compresseurs.
Récupération thermique
Étape ultime dans l’efficacité énergétique : la récupération des calories libérées au niveau de la condensation. Deux types d’applications sont proposés : la préparation d’eau chaude sanitaire et/ou le chauffage des locaux en demi-saison, voire en hiver lorsque la climatisation est sollicitée.
Dans le premier cas, la récupération thermique est dite « partielle » car elle exploite environ 25 % de la chaleur évacuée. Un échangeur appelé « désurchauffeur » est placé sur le circuit des gaz de refoulement des compresseurs. Il permet de produire de l’eau à une température de 60 °C, fonction qui peut être très utile, par exemple, dans un hôtel ou un centre de loisirs.
Dans le second cas, on parle de récupération totale. Chaque circuit frigorifique est équipé d’un condenseur à eau placé en amont de l’échangeur sur l’air. En présence de besoins de refroidissement, l’installation est ainsi en mesure de produire de l’eau chaude sanitaire, mais aussi du chauffage par le biais d’un réseau d’émetteurs alimentés en quatre tubes. Cette demande simultanée de froid et de chaud peut notamment apparaître sur deux façades à orientation opposée. Les machines qui répondent à cette double fonction sont appelées « thermofrigopompes » ou groupes polyvalents.
Face à une telle diversité de matériels, comment garantir une bonne prescription ? Pour simplifier le travail de ses clients professionnels, la marque Aermec a développé un outil logiciel accessible par Internet : Optipac Web. « En quelques clics, il est possible de conduire une étude technico-économique du projet, avec note de dimensionnement, sélection de machine, liste d’accessoires et préparation de devis », détaille Gilbert Pétillon, directeur général de la filiale française.
