Une ventilation hybride combine la ventilation « naturelle » et la ventilation « mécanique ». Il peut s'agir par exemple d'une ventilation naturelle via les fenêtres (avec réglage fin des degrés d'ouverture) et les ouvertures de toiture, complétée par un extracteur de toiture si une ventilation naturelle insuffisante est prévue. Dans le pire des cas, l'extracteur de toiture n'est alors activé que s'il apparaît que la baisse de température dans le bâtiment est insuffisante au cours des premières heures de la nuit. Ces extracteurs de toiture sont de préférence des ventilateurs à faible consommation distincts de la ventilation hygiénique, comme les extracteurs de toiture intégrés aux tourelles de toiture.
Exemple pratique : Cameleon
Il s'agit de l'option choisie pour le refroidissement des bureaux du magasin Cameleon : les ouvertures de façade sont des fenêtres ouvrantes.
Le tirage est assuré par les deux tourelles de toiture qui débouchent dans le couloir central. L'activation des tourelles est régie par un thermostat et gérée par la GTC (gestion technique centralisée).
Le débit des tourelles s'élève à 11 200 m³/h pour un renouvellement de l'air des bureaux de plus de 4 vol/h.
Exemple chiffré
Reprenons l'exemple chiffré précédent et comparons la consommation d'un free-cooling purement mécanique, d'un free-cooling hybride utilisant soit l'extraction mécanique, soit la pulsion mécanique du système de ventilation hygiénique et la consommation d'une climatisation conventionnelle.
Cas n° 1 : le débit d'air fourni correspond au débit d'air hygiénique, soit 0,86 vol/h.
Comparaison de la consommation d'électricité d'un groupe frigorifique classique et de différentes formes de ventilation nocturne limitée
Remarque :
En mode hybride, l'extraction mécanique est plus intéressante que la pulsion car la consommation des ventilateurs est souvent inférieure. Cela est dû au fait que les pertes de charge sur le réseau sont plus importantes (à cause du passage de l'air dans les batteries de traitement de l'air, du plus grand nombre de filtres, du réseau généralement plus long, etc.).
Notons également que dans le cas de la pulsion mécanique, il faut tenir compte du fait que l'air pulsé aura une température supérieure d'1 °C à celle de l'air extérieur parce qu'il traverse le groupe de ventilation.
La pulsion mécanique est toutefois utile lorsque le bon trajet de l'air n'est pas établi avec certitude. Le réseau de pulsion permet généralement d'assurer un refroidissement correct de tous les espaces :
Exemple de ventilation hybride
Dans l'exemple de ventilation hybride ci-dessus, la ventilation mécanique ne permet pas d'obtenir une ventilation adéquate de l'espace situé à droite. La pulsion mécanique permet au contraire d'assurer le refroidissement correct de tout l'espace grâce à l'air frais
Cas n° 2 : le débit d'air fourni est amplifié jusqu'à 4 vol/h pour assurer un réel refroidissement.
Comparaison de la consommation d'électricité d'un groupe frigorifique classique et de différentes formes de ventilation nocturne avec un débit de 4 vol/h
Conclusion:
Une ventilation nocturne pour laquelle un trajet de ventilation séparé se caractérise par une pression très faible consomme beaucoup moins d'énergie qu'une ventilation nocturne via le groupe de ventilation. La présence ou non d'un ventilateur auxiliaire dans ce trajet ne sera pas un facteur déterminant. Compte tenu de la faible perte de charge, ce ventilateur ne sera pas un grand consommateur. Il est naturellement toujours conseillé d'éviter les postes de consommation qui peuvent l'être.
Remarque : est-il possible de baser la ventilation hygiénique sur la ventilation hybride ?
Indépendamment du concept du free-cooling, le concept de la ventilation hybride peut être appliqué à la ventilation hygiénique par la mise en place de la ventilation mécanique ou naturelle, en fonction de la saison :
L'objectif est de profiter pendant la saison de chauffe d'une gestion précise du débit de la ventilation hygiénique et de la récupération de chaleur dans l'air extrait, et simultanément de réduire la consommation annuelle d'électricité des ventilateurs. Pendant la saison de chauffe, la ventilation mécanique à double flux est ainsi en activité (pendant les heures d'occupation).
Dès la mi-saison, lorsque les besoins de chauffage disparaissent, il n'y a plus lieu de récupérer la chaleur dans l'air vicié (bypass de l'échangeur de chaleur). Les occupants deviennent ainsi maîtres de leur ventilation puisqu'ils peuvent ouvrir les fenêtres manuellement ou utiliser les ouvertures pour le free-cooling.La remarque concernant l'impossibilité d'utiliser les fenêtres ouvrantes comme ouvertures d'amenée dans le cadre de la réglementation PEB s'applique ici également (voir la page Est-il possible de baser la ventilation hygiénique sur la ventilation naturelle ?).
Dans les grands bâtiments, cette solution exige une gestion et un suivi réfléchis, mais elle est assurément réalisable et offre des économies d'énergie.
Voir aussi le dossier Concevoir un système de ventilation énergétiquement efficace.
