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Ventilation

VMC double flux, efficacité du récupérateur de chaleur

🏗️ Application chantier : Renouveler l'air d'un logement est indispensable pour la qualité de l'air, mais cela coûte cher en chauffage : l'air neuf entrant doit être réchauffé (déperditions

D_r

, module A2-3 Bilan thermique). Une VMC double flux limite ce coût en récupérant une partie de la chaleur de l'air vicié extrait pour préchauffer l'air neuf — l'efficacité de cette récupération est une donnée clé pour tout projet de ventilation.

Une VMC simple flux se contente d'extraire l'air vicié du logement ; l'air neuf entre passivement par des entrées d'air, sans aucun préchauffage. Toute la chaleur de l'air extrait est perdue.

Une VMC double flux extrait l'air vicié et insuffle l'air neuf via un réseau dédié. Les deux flux d'air se croisent dans un échangeur (récupérateur), sans se mélanger : l'air extrait, encore chaud, cède une partie de sa chaleur à l'air neuf entrant, qui arrive ainsi déjà préchauffé dans le logement.

L'efficacité du récupérateur mesure la part de l'écart de température initial que l'air neuf a effectivement récupérée avant d'être insufflé — une donnée qui réduit directement les déperditions par renouvellement d'air $D_r$ vues dans le bilan thermique.

📖 Vocabulaire clé

VMC simple flux : Système qui extrait uniquement l'air vicié du logement, sans réseau de soufflage dédié ni récupération de chaleur : l'air neuf entre par des entrées d'air, à la température extérieure.

VMC double flux : Système qui extrait l'air vicié et insuffle l'air neuf via deux réseaux distincts, avec un échangeur (récupérateur) qui transfère une partie de la chaleur de l'air extrait vers l'air neuf soufflé.

Efficacité du récupérateur $\eta$ : Rapport entre l'échauffement réellement obtenu par l'air neuf et l'écart de température maximal disponible :

\eta = \dfrac{T_{\text{soufflage}} - T_{\text{extérieur}}}{T_{\text{extraction}} - T_{\text{extérieur}}}

, sans unité (souvent exprimée en %).

Déperditions résiduelles par renouvellement d'air : Avec une VMC double flux, l'air neuf n'entre plus à

\theta_e

mais à une température déjà relevée par la récupération :

D_r = 0{,}34 \times Q_v \times (1-\eta) \times (\theta_i-\theta_e)

, à comparer aux déperditions d'une VMC simple flux (module A2-3) où

\eta = 0

📋 Calculer l'efficacité d'un récupérateur et son effet sur les déperditions

1 Relever les trois températures : $T_{\text{extérieur}}$ (air neuf avant échangeur), $T_{\text{extraction}}$ (air vicié avant échangeur), $T_{\text{soufflage}}$ (air neuf après échangeur, avant insufflation).
2 Calculer l'efficacité $\eta = (T_{\text{soufflage}} - T_{\text{extérieur}})/(T_{\text{extraction}} - T_{\text{extérieur}})$ .
3 Situer la valeur obtenue : une VMC double flux performante atteint $\eta \approx 0{,}7$ à $0{,}9$ ; une VMC simple flux correspond à $\eta = 0$ .
4 En déduire les déperditions résiduelles par renouvellement d'air : $D_r = 0{,}34 \times Q_v \times (1-\eta) \times (\theta_i-\theta_e)$ , à comparer à la formule sans récupération du module A2-3.
5 Conclure sur le gain énergétique apporté par la récupération, en comparant les déperditions avec et sans double flux.

✅ Exemple résolu

Énoncé : Une VMC double flux fonctionne avec une température extérieure

T_{\text{extérieur}} = 0\,°C

, une température d'extraction (air vicié avant échangeur)

T_{\text{extraction}} = 19\,°C

, et une température de soufflage (air neuf après échangeur)

T_{\text{soufflage}} = 15\,°C

.

Calculer l'efficacité

\eta

de ce récupérateur.

Démarche :

Échauffement réellement obtenu par l'air neuf : $T_{\text{soufflage}} - T_{\text{extérieur}} = 15 - 0 = 15\,°C$ .
Écart maximal disponible : $T_{\text{extraction}} - T_{\text{extérieur}} = 19 - 0 = 19\,°C$ .
$\eta = 15/19 \approx 0{,}789$ , soit environ $79\,\%$ .

Réponse :

\eta \approx 79\,\%

: l'air neuf récupère près de

80\,\%

de l'écart de température disponible avant d'entrer dans le logement — une performance typique d'un bon récupérateur double flux.

🌡️ Relations clés

\eta = \dfrac{T_{\text{soufflage}} - T_{\text{extérieur}}}{T_{\text{extraction}} - T_{\text{extérieur}}}

(efficacité du récupérateur, sans unité)

D_r = 0{,}34 \times Q_v \times (1-\eta) \times (\theta_i-\theta_e)

(déperditions résiduelles par renouvellement d'air, en W)

🎨 Illustration

VMC double flux

Deux flux d'air croisés dans l'échangeur, sans se mélanger

L'air extérieur traverse l'échangeur pour devenir l'air soufflé dans le logement, en se réchauffant. L'air extrait du logement traverse le même échangeur pour devenir l'air rejeté vers l'extérieur, en se refroidissant. Les deux flux ne se mélangent jamais.

1 L'air extérieur (bas gauche) entre dans l'échangeur et en ressort comme air soufflé (bas droite), réchauffé vers le logement.
2 L'air extrait du logement (haut droite) entre aussi dans l'échangeur et en ressort comme air rejeté (haut gauche), refroidi vers l'extérieur.
3 Les deux flux se croisent dans l'échangeur mais ne se mélangent jamais : seule la chaleur est transférée, pas l'air lui-même.

Ce qu'il faut lire : Suis le flux du bas (air extérieur → air soufflé, il se réchauffe) puis celui du haut (air extrait → air rejeté, il se refroidit) : les deux traversent le même échangeur sans se mélanger.

Principe d'une VMC double flux : l'air neuf se réchauffe au contact (indirect) de l'air vicié extrait, via un échangeur.

❌ Une erreur, une suggestion

❌ L'erreur fréquente

Ne pas confondre $T_{\text{extraction}}$ (température de l'air vicié avant l'échangeur, proche de la température ambiante du logement) et $T_{\text{rejet}}$ (température de l'air après l'échangeur, une fois qu'il a cédé sa chaleur).

✅ La suggestion

C'est bien $T_{\text{extraction}}$ qui sert de référence « haute » dans la formule de l'efficacité, pas $T_{\text{rejet}}$ . Attention aussi : une efficacité $\eta = 79\,\%$ ne signifie pas que les déperditions par renouvellement d'air sont réduites de $79\,\%$ à elles seules — elle s'applique à l'écart de température, il faut ensuite reporter ce facteur $(1-\eta)$ dans la formule complète de $D_r$ .

💡 À retenir

Une VMC simple flux n'a pas de récupération : $\eta = 0$ , l'air neuf entre à $T_{\text{extérieur}}$ .
Une VMC double flux fait passer l'air neuf et l'air extrait dans un échangeur commun, sans les mélanger.
Efficacité du récupérateur : $\eta = (T_{\text{soufflage}} - T_{\text{extérieur}})/(T_{\text{extraction}} - T_{\text{extérieur}})$ , typiquement $0{,}7$ à $0{,}9$ pour un bon récupérateur.
Les déperditions résiduelles par renouvellement d'air deviennent $D_r = 0{,}34 \times Q_v \times (1-\eta) \times (\theta_i-\theta_e)$ , à comparer à la formule sans récupération (module A2-3, $\eta=0$ ).
Plus $\eta$ est proche de $1$ , plus les déperditions résiduelles $D_r$ sont faibles : c'est tout l'intérêt énergétique du double flux.

🏗️ Application chantier

Où retrouve-t-on ce principe sur une installation réelle ?
Renouveler l'air d'un logement est indispensable pour la qualité de l'air, mais cela coûte cher en chauffage : l'air neuf entrant doit être réchauffé (déperditions

D_r

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