A ce stade, le concepteur a limité les besoins en refroidissement par une stratégie menée sur les gains solaires, les gains internes et l'inertie. Il a une bonne vision du comportement thermique de son bâtiment et il a déterminé les paramètres (température de consigne, débit de ventilation,...) et caractéristiques du bâtiment (enveloppe, protections solaires,...). Les niveaux de confort sont connus en appliquant la mise en place d'un free-cooling diurne et/ou nocturne. Si les niveaux de confort ne sont pas atteints, il est alors envisageable d'optimiser le free-cooling (par un free-cooling naturel ou hybride par exemple) et/ou d'envisager des techniques passives ou renouvelables alternatives.
Le free-cooling et la ventilation nocturne restent toutefois la base du système, associée éventuellement à un conduit enterré, un refroidissement adiabatique et/ou un refroidissement renouvelable.
Les détails de conception des trois systèmes de refroidissement passif sont explicités dans les dispositifs Free-cooling , Puits canadien et Refroidissement adiabatique
Combiner les systèmes de refroidissement passif
Les systèmes de refroidissement passif peuvent être combinés entre eux:
- La ventilation nocturne est en effet un système qui permet d'évacuer pendant la nuit la chaleur excédentaire et de créer un tampon. Le puits canadien et le refroidissement adiabatique constituent quant à eux des techniques de refroidissement de l'air entrant pendant la journée. La combinaison de deux techniques (par exemple: puits canadien + ventilation nocturne) peut ainsi fournir une puissance frigorifique considérable. Cette puissance n'est toutefois pas fixe, elle dépend principalement des conditions atmosphériques à l'extérieur. Une évaluation détaillée pourra nous aider à déterminer si la combinaison de techniques de refroidissement passif permet de garantir un climat confortable, y compris dans les bâtiments présentant une charge thermique plus importante.
- Coupler le free-cooling diurne au puits canadien permet d'augmenter le pouvoir rafraîchissant de l'air.
Associer refroidissement passif et refroidissement renouvelable
Les techniques de refroidissement passif peuvent aussi être associées à une technique de refroidissement renouvelable . Par exemple:
- Refroidir davantage l'air sortant du conduit enterré via free-chilling.
- Refroidir davantage l'air sortant du groupe de ventilation avec refroidissement adiabatique via free-chilling. Ce refroidissement supplémentaire permettra également de déshumidifier l'air de manière importante, ce qui favorise le potentiel adiabatique de l'évacuation de l'air.
- Refroidissement haute température en plus du refroidissement adiabatique ou du conduit enterré, avec en plus la ventilation nocturne.
Attention: pour chacune de ces techniques, il convient toujours de garder un œil critique sur l'EER (Energy Efficiency Ratio) à réaliser (y compris toute l'énergie auxiliaire des pompes et ventilateurs). Il est tout à fait possible que le free-chilling soit nettement préférable d'un point de vue énergétique à une ventilation nocturne dont les différences de pression ne sont pas réduites au maximum. Ceci s'applique également aux conduits enterrés et au refroidissement adiabatique: toujours examiner la surconsommation totale d'énergie dans l'évaluation du rendement
Choix indicatifs de techniques de refroidissement en fonction des techniques utilisables et du type de bâtiment
| Techniques possibles | Habitation (avec puissance à refroidir limitée) | Grand bâtiment avec puissance à refroidir limitée | Grand bâtiment avec puissance à refroidir importante |
|---|---|---|---|
Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling diurne et/ou | Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling diurne avec un puits canadien en complément si celui-ci est installé pour le chauffage. Les habitations sont en principe conçues de manière à ce que le refroidissement ne soit pas nécessaire. S'il est toutefois nécessaire un puits canadien sera toujours préférable au refroidissement actif. | Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling diurne, avec un puits canadien en complément si la ventilation nocturne ne suffit pas. | Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling diurne et puits canadien, avec refroidissement actif pertinent en complément si nécessaire (de préférence énergie renouvelable et en free-chilling). Voir dossier Choisir les meilleurs modes de production de refroidissement renouvelable |
| Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling diurne | Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling diurne doivent être suffisants. Dans le cas contraire, le projet doit être modifié (par exemple avec des protections solaires plus performantes). | Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling diurne, avec le refroidissement adiabatique en complément si la ventilation nocturne ne suffit pas. | Ventilation nocturne + éventuellement free-cooling diurne et refroidissement adiabatique et/ou refroidissement actif pertinent en complément si nécessaire (de préférence énergie renouvelable et en free-chilling). |
| Puits canadien | En principe, l'installation d'un puits canadien dans une habitation en vue du refroidissement ne devrait pas être nécessaire. S'il est toutefois nécessaire, il s'agit d'une solution préférable au refroidissement actif. | Puits canadien, éventuellement avec un réseau de tubes surdimensionné pour assurer le free-cooling via le groupe de ventilation. (Toujours évaluer la consommation d'énergie par rapport au refroidissement adiabatique ou renouvelable.) | Puits canadien, éventuellement avec un réseau de tubes surdimensionné pour assurer le free-cooling via le groupe de ventilation (débit accru) + refroidissement actif pertinent en complément si nécessaire (de préférence énergie renouvelable et en free-chilling). |
| Refroidissement adiabatique | Le refroidissement adiabatique pour les habitations existe, mais il ne devrait en principe pas être nécessaire si l'habitation est bien conçue. S'il est toutefois nécessaire, il est préférable d'utiliser une énergie renouvelable fonctionnant autant que possible en mode free-chilling. | Refroidissement adiabatique, éventuellement avec un réseau de tubes surdimensionné pour augmenter le débit de refroidissement supplémentaire ou avec un refroidissement actif (utilisant de préférence une énergie renouvelable fonctionnant autant que possible en mode free-chilling). | Refroidissement adiabatique, éventuellement avec un réseau de tubes surdimensionné pour assurer le free-cooling via le groupe de ventilation (débit accru) et/ou refroidissement actif pertinent en complément si nécessaire (de préférence énergie renouvelable et en free-chilling). |
Pour plus d'informations, voir dossier Choisir les meilleurs modes de production de refroidissement renouvelable
