Ventilation : des fonctionnalités à choix multiple

« Je suis toujours étonné de voir que nous sommes les seuls exposants de notre secteur sur Batimat ! ». Pour Laurent Issert, responsable Métiers chez Aldes, spécialiste de la ventilation et du confort thermique, la surprise sera encore au rendez-vous cette année, puisque les grands fabricants du monde de la ventilation seront absents à ce Salon. Alors que la thématique revêt une importance de plus en plus grande, tant sur le plan sanitaire, que sur celui de la performance énergétique. La notion de qualité de l’air intérieur commence enfin à faire l’objet d’une sensibilisation de l’opinion. Elle sera désormais considérée aussi sérieusement dans la maison individuelle, que dans le logement collectif ou lesecteur tertiaire.

L’avènement des bâtiments « basse consommation » remet la ventilation au centre des préoccupations. Car en plus d’assurer le renouvellement d’air hygiénique au sein de logements de plus en plus étanches, la ventilation est appelée à jouer un rôle croissant dans le confort thermique des occupants. La société Aldes en est l’exemple. Depuis 2009, elle commercialise le concept T.Zen, une VMC double flux associée à un système thermodynamique (3 kW, cop de 3,2), chargé de récupérer la chaleur sur l’air extrait. Les fonctions remplies par le système T.Zen varient selon la version choisie. Au préchauffage/ rafraîchissement de l’air neuf, en entrée de gamme, s’ajoutent la production d’ECS, voire la production de 100 % des besoins de chauffage, grâce à l’emploi de caissons spécifiques. Munis de batteries électriques ou à eau, ces caissons, raccordés au réseau de gaines, permettent une régulation de température pièce par pièce.

Dans ce registre, Aldes fait encore figure de précurseur, d’autres fabricants préférant tabler sur des centrales de traitement d’air à récupération de chaleur.

Est-ce à dire pour autant que la ventilation double flux supplantera définitivement son pendant simple flux ? Ce serait aller un peu vite en besogne, car le double flux a aussi ses inconvénients. En premier lieu se pose le problème du second ventilateur, chargé de l’insufflation de l’air neuf, source supplémentaire de bruit et de consommation d’électricité. « Le souci, avec les VMC double flux est que, bien souvent, des apports gratuits trop importants s’ajoutant à la récupération de chaleur font grimper la température ambiante, ce qui occasionne des problèmes d’inconfort, ainsi qu’une mauvaise récupération des apports gratuits, ajoute Christian Cardonnel [président de l’association Enerplan]. Pour faire du double flux, il faut que le bâtiment soit très étanche. » Typiquement, les bâtiments passifs, très hermétiques et aux besoins de chauffage limités à 15 kWh/m2.an, se prêtent tout à fait aux ventilations double flux avec récupération d’énergie. Selon Christian Cardonnel, le simple flux a encore quelques arguments à faire valoir, dans des bâtiments bénéficiant d’espaces tampons, tels que loggias ou vérandas,permettant ce préchauffage « gratuit »de l’air neuf.

Pac ECS : des cop à revoir

L’engouement qui a accompagné la commercialisation des premiers chauffe-eau thermodynamiques a peut-être vécu. En effet, les conclusions d’une étude de 2011 du Costic (Centre d’études et de formation en génie climatique), visant à éprouver leur rendement en conditions réelles d’utilisation, ont eu de quoi refroidir quelque peu les enthousiasmes. Dans le sens où les cop nominaux indiqués par les fabricants (compris entre 3 et 4) sont loin de refléter les performances réelles des appareils tout au long de l’année. Au cours de cette étude, les performances théoriques des appareils ont toutefois pu être confirmées par des tests en conditions nominales (selon la norme EN 255-3). Mais la donne change, lorsqu’il s’agissait de mesurer les cop annuels des chauffe-eau. Selon le Costic, ils « avoisinent » les 1,8. Bien loin, donc, des cop de 4 affichés par les fournisseurs. Toutefois, le Costic rappelle opportunément qu’avec un tel niveau de performance, le chauffe-eau thermodynamique est presque deux fois plus performant qu’un chauffe-eau électrique et aussi performant qu’un Cesi. Dont acte. À la nuance près que le facteur de conversion d’énergie finale en énergie primaire de l’électricité pris en compte dans les calculs thermiques est de 2,58. En clair, la production de 1 kWh d’électricité requiert l’utilisation de 2,58 kWh d’énergie fossile, fissile ou renouvelable. En mettant en regard ce facteur de conversion de 2,58 et le rendement moyen des chauffe-eau thermodynamiques testés par le Costic, il devient difficile de parler d’énergie « renouvelable » ou « gratuite ». Pour cela, il faudrait que les cop annuels des machines soient au moins de l’ordre de 3, afin de compenser le facteur de conversion de l’électricité.

C’est ce qui a peut-être amené Aldes à proposer une nouvelle version de son ballon thermodynamique, le T.Flow Activ, qui sera présenté en avant-première sur le Salon. Conçu avec un partenaire japonais, ce chauffe-eau a la particularité de recourir à un fluide frigorigène dit « naturel », le CO2 (R-744 dans la nomenclature). En plus de propriétés thermodynamiques intéressantes, permettant de travailler en haute température, le CO2 présente l’avantage d’être le moins nocif des fluides vis-à-vis de l’effet de serre. En effet, le CO2, pris comme référence dans la nomenclature des fluides frigorigènes, se voit attribuer un pouvoir de réchauffement global (GWP) égal à 1. Pour information, le R 410 A, fréquemment utilisé dans les Pac actuellement sur le marché, a un GWP égal à… 1890 ! Non-toxique, non-inflammable et non-explosif, le CO2 nécessite toutefois de travailler à des niveaux de compression élevés. Le T.Flow se compose de deux compartiments, l’un contenant la Pac de 3,5 kW, l’autre renfermant un réservoir de 150 l. Le constructeur avance un cop annuel de 4, soit bien mieux que la moyenne des cop constatés dans le cadre de l’étude du Costic, sur une plage de fonctionnement comprise entre - 15 et  43 °C. Travaillant sur l’air ambiant, le ballon peut également être raccordé à un réseau de ventilation pour la récupération de chaleur. Le temps de chauffe de l’eau à 65 °C est de deux heures.

Les poêles en pole position ?

Remis en selle au début des années 2000 sous l’impulsion de l’Ademe (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie), le bois énergie est l’une des filières renouvelables qui a le vent en poupe. C’est particulièrement vrai dans les projets de chaufferies collectives ou de réseaux de chauffage urbain (voir encadré), sous l’impulsion du Fonds chaleur et de la TVA réduite sur les réseaux de chaleur valorisant au moins 50 % d’énergies renouvelables.

En habitat individuel, le constat est plus contrasté. En effet, selon les statistiques de l’Observatoire des énergies renouvelables, les ventes d’appareils de chauffage au bois ont enregistré une baisse des ventes en volume de 3,3 % entre 2009 et 2010. En sériant par type de générateurs, il apparaît toutefois que les poêles tirent leur épingle du jeu ( 1,6 %). C’est encore plus vrai pour les poêles à granulés, catégorie phare, dont les ventes ont progressé de 35 % (27 000 appareils vendus en 2010) ! Et ce ne serait qu’un début, à en croire certains fabricants. Car le poêle à granulés est vu comme une solution de chauffage adaptée aux maisons « basse consommation ». « C’est un produit qui plaît beaucoup aux pavillonneurs », assure-t-on chez Chazelles. Ce spécialiste des cheminées en est naturellement venu à commercialiser pour la première fois, depuis cette année, des poêles à granulés, dans l’idée de se positionner sur le marché résidentiel BBC et de répondre à la demande des constructeurs de maisons individuelles. Car en plus de son attrait esthétique et du confort d’utilisation qu’il prodigue, le poêle à granulés est désormais considéré comme un véritable moyen de chauffage au regard de la réglementation thermique. Il a en plus le mérite de mobiliser une énergie renouvelable, critère qui fait partie des exigences de moyens de la RT 2012 (a minima 5 kWh/m2.an en maison individuelle).

À cela s’ajoute le fait que des poêles de petite puissance – de l’ordre de 5 kW – sont disponibles sur le marché, les rendant d’autant plus éligibles aux maisons BBC. Sans compter le fait que le choix s’est élargi au niveau de l’émission de chaleur. Aux poêles classiques émettant par convection et rayonnement s’ajoutent désormais les poêles associés à un réseau de distribution aéraulique. Une autre tendance naissante consiste à raccorder les poêles à un circuit hydraulique de distribution, à la manière d’une chaudière. Une option qui permet d’envisager la production d’ECS en plus du chauffage.

Poêles étanches

Une autre catégorie de poêles sont à même de répondre aux exigences du BBC, celle des poêles dits « étanches ». Car comme tout générateur à flamme, un poêle nécessite une entrée d’air comburant, ainsi qu’une évacuation des fumées de combustion. Des points d’entrée et de sortie comme autant d’ouvertures dans l’enveloppe du bâtiment… À l’heure où la notion d’étanchéité à l’air devient primordiale, la réalisation d’un poêle étanche contribue à ne pas dégrader la performance énergétique du logement. S’ils sont peu nombreux, quelques fabricants comptent dans leur gamme un produit répondant à cette exigence. À juste titre, puisqu’il n’existe pas, pour l’heure, de référentiel normatif unifié au niveau européen. Pour ce qui est de la France, un poêle briguant la qualification « étanche » doit passer un test dans un laboratoire habilité. C’est le cas du Cstb, du LNE (Laboratoire national d’essais), du CTIF (Centre technique des industries de la fonderie) et du Cetiat (Centre technique des industries aérauliques et thermiques). Mis en dépression sous 50 PA, le poêle testé est certifié étanche si le débit de fuite de son circuit de combustion est strictement inférieur à 0,25 m3/kW. Le référentiel normatif requis ici est celui valant pour les « appareils de chauffage indépendants à convection utilisant les combustibles gazeux » (NF EN 613). La certification « étanche » donne la possibilité de raccorder l’amenée d’air comburant du poêle en rampant de toiture, ou bien en façade, à l’aide d’un tube concentrique également chargé de l’évacuation des fumées. Si le conduit d’amenée d’air comburant est dissocié du conduit d’évacuation des fumées, il devra en être séparé de plus de 80 cm et sera impérativement en dessous de celui-ci.

Générateurs hybrides :l’énergie au meilleur coût

Les solutions hybrides ne sont pas uniquement l’apanage des kits photovoltaïques ou des systèmes de ventilation. Les générateurs de chaleur et d’ECS peuvent eux aussi mixer différentes sources d’énergie pour la meilleure efficacité, au meilleur coût pour l’utilisateur final. Partant du principe qu’un système mono-énergie ne peut satisfaire à l’ensemble des besoins, plusieurs constructeurs de chaudières ont conçu, avec l’appui de la division « Recherche » de GDF Suez, des appareils associant chaudière gaz à condensation et pompe à chaleur. Développées par Vaillant-Saunier Duval, ELM Leblanc et Chaffoteaux, ces chaudières hybrides répondent toutes au même principe général : la Pac est prioritaire pour la production de chauffage et la préparation d’ECS lorsque la température extérieure est suffisamment élevée et que le cop de la machine est suffisamment performant. Celui-ci est calculé en temps réel par la régulation du système, grâce aux sondes de température qui lui sont associées. En deçà d’un Cop donné, la chaudière prend le relais de la Pac.

Le groupe Bosch finalise les tests en situation d’une chaudière hybride associant une Pac de 2,1 kW (cop nominal de 3,5) à une chaudière à condensation. Elle devrait être commercialisée par ELM Leblanc au début de l’année prochaine.

De son côté, Chaffoteaux commercialise d’ores et déjà la Talia Green Hybrid, composée d’une Pac de 3 kW (cop de 4). Une unité extérieure modulante (DC Inverter), fournie par Airwell, est associée à un module intérieur qui renferme une chaudière à condensation et une bouteille de découplage. Celle-ci assure la liaison hydraulique de l’unité extérieure et intérieure. Ne requérant pas les services d’un intervenant habilité à manipuler les fluides frigorigènes, la mise en œuvre s’en trouve facilitée. La chaudière module de 6,2 à 24 kW, en fonction du Cop de la Pac, calculé sur un pas de temps de quelques minutes par la carte électronique du système. Le point de bascule pour lequel la chaudière supplée partiellement ou totalement la Pac est fixé à un Cop mesuré de 2,58. Selon son désir, l’utilisateur final peut asservir cette relève au prix du kWh électrique (heures pleines/creuses). Ainsi, l’énergie aux heures les moins chères est privilégiée.

Une caractéristique que l’on trouve également sur le système proposé par Vaillant-Saunier Duval, baptisé « Genia Hybrid ». Celui-ci est proposé en deux versions, différentes par leurs modules hydrauliques : l’une compatible avec les chaudières de la gamme Saunier Duval ; l’autre, « universelle », peut se voir associée à une chaudière existante. La Pac monobloc extérieure est déclinée en trois modèles de 5, 8 et 12 kW.

Tous trois équipés d’une Pac de petite puissance, ces systèmes sont spécialement adressés aux logements BBC. Ils peuvent également être préconisés en rénovation.

Économies d’énergie : les sanitaires en première ligne

Pour Laurent Bazin, chef de marché Sanitaire et plomberie de Cedeo, la recherche d’économies d’eau demeure une tendance forte en robinetterie. Pour limiter le débit des robinets, les fabricants font évoluer leur gamme en jouant sur les systèmes d’ouverture avec points durs à mi-parcours ou sur la présence de mousseurs. Au niveau des pommes de tête, ils font preuve de beaucoup d’imagination, afin d’allier plaisir de la douche et faible consommation. Introduisant de l’air à l’intérieur des jets pour créer un effet Venturi, les nouveaux produits réduisent les débits de 30 à 40 %.

Après les économies d’eau, la future réglementation sur les bâtiments à énergie positive constitue une autre étape clé pour le secteur et incite dès à présent les industriels à travailler sur une robinetterie à économie d’énergie, qui sera exigée dans un premier temps dans le neuf, mais touchera à terme le marché de la rénovation. Concernant les mitigeurs, l’une des solutions consiste à utiliser des cartouches spéciales permettant d’ouvrir sur l’eau froide, et non pas à mi-chemin entre l’eau chaude et l’eau froide comme cela se fait sur un mitigeur classique.

Une autre évolution concerne, par ailleurs, le recours à des cartouches de 28 mm de diamètre, au lieu du 35 mm traditionnel. Ces nouvelles cartouches, qui devraient bénéficier de la marque NF, limitent le poids du laiton (économies de matière), tout en procurant des esthétiques plus fines et aériennes. La robinetterie s’amincit également dans le domaine des douchettes, des ciels de pluie, où des produits ultra-fins arrivent en rénovation. Outre le design, des améliorations techniques ont été apportées pour empêcher les pommes de tête de goutter lorsque l’on arrête l’eau. La robinetterie électronique poursuit quant à elle son développement dans le collectif et se généralise dans l’hospitalier, où le déclenchement à distance des appareils participe à la lutte contre les maladies nosocomiales. À noter l’arrivée depuis peu d’une robinetterie électronique avec réglage du débit, qui constitue en soi une petite nouveauté et devrait permettre à ces produits de pénétrer plus facilement le marché de l’habitat, à condition que leur prix baisse.

Depuis son entrée en vigueur, la réglementation spécifique aux personnes à mobilité réduite a également donné lieu à un important travail de recherche et développement touchant cette fois l’ensemble de la salle de bains. Les fabricants ont ainsi été amenés à repenser l’accessibilité de la douche en mettant au point des receveurs extra-plats, des siphons spécifiques, ainsi que des systèmes tout-en-un, avec receveur et pompe intégrée. Un travail a aussi été mené sur le déclenchement à distance de la robinetterie, sur les parois de douches segmentées permettant à une personne en fauteuil roulant d’être lavée depuis l’extérieur par une personne valide. Les fabricants de meubles et d’accessoires élaborent de leur côté des produits plus design, rompant avec des configurations de salle de bains jusqu’alors très médicalisées. Dans le cas des accessoires (ex. : sièges de douche), les produits ne sont pas seulement destinés aux handicapées, mais aussi aux personnes âgées qui ont besoin d’équiper leur salle de bains pour l’utiliser plus longtemps. De nombreux industriels ont, en outre, développé des solutions ingénieuses dédiées à la rénovation pour faciliter le remplacement d’une baignoire par une douche, à un coût raisonnable.

Dans le domaine du WC, où il s’agit aussi d’utiliser moins d’eau, on commence à trouver, à côté des modèles dorénavant courants à réservoirs de 4/6 litres, des WC qui chassent à 2/4 litres. Adaptés au neuf, ces nouveaux produits doivent cependant être utilisés avec précaution dans l’ancien pour éviter les risques d’engorgement dus à des pentes d’évacuation parfois insuffisantes. Signalons également l’arrivée de WC avec lave-mains situé au-dessus du réservoir et de WC japonais.

Les bâtis suspendus poursuivent quant à eux leur progression avec de nouveaux packs complets se substituant aux éléments sur pied et masquant la partie dégagée avec des rangements éventuels.