La VMC double flux

Historique de la ventilation résidentielle :

Elle est indispensable pour des raisons hygiéniques et sanitaires : il faut évacuer l'air vicié, l'humidité, il faut renouveler en oxygène le local.

Après guerre : la ventilation des logements est assurée naturellement par des aérations hautes et basses.

A partir des années 80 est introduite la Ventilation Mécanique Contrôlée (VMC) => un ventilateur extrait en continu l'air du logement en mettant celui-ci en dépression : l'air rentre via des aérations dans les menuiseries des pièces de vie puis est extrait dans les pièces d'eau, les sanitaires et la cuisine.

Principe de fonctionnement d’une VMC classique :

• Un caisson de ventilation principal aspire l'air vicié via des gaines et des bouches d'aspiration dans tous les sanitaires, toutes les pièces humides de la maison ainsi que la cuisine.
• L'alimentation en air frais se fait via des ouvertures sur les fenêtres des autres pièces.
• La spécificité de cette ventilation est qu'elle se fait par balayage (l'air rentre par les pièces de vie puis est extrait dans les pièces d'eau), le logement est mis en dépression par rapport à l'extérieur.

Renouvèlement de l'air :

Il est nécessaire de renouveler l'intégralité du volume d’air d’un logement environ toutes les 2 heures, donc :

• En hiver, c'est de l'air froid qui entre et c'est l’intégralité du volume de l'habitation qu'il faut réchauffer à cette même fréquence.
• Sur des logements construits après 2005 (nouvelles normes d'isolation RT2005* ) c'est 20 % d’énergie perdue via une VMC classique.

* RT = Règlementation Thermique

Dans un bâtiment bien isolé, il s'échappe autant de chaleur par les murs que par l'aération, on ne peut pas faire un logement efficace si l'on doit remplacer toutes les 2 heures l'air chauffé par de l'air froid extérieur. Donc si l'on ne veut pas qu'une chaudière puissante tourne pour réchauffer continuellement la température du logement, il faut réfléchir au moyen d'optimiser le renouvellement de l'air, afin que le logement soit sain, sans être déperditif.

Dans une maison BBC (beaucoup moins énergivore) ce serait 50% de l'énergie nécessaire à chauffer l'habitation qui serait perdue via une VMC classique !

On peut alors facilement en déduire qu'avec l’augmentation de l'efficience des logements, il est impératif de récupérer l’énergie perdue par la ventilation.

La VMC double flux devient indispensable car elle récupère les calories de l'air extrait pour les transférer à l'air insufflé.

Principe de fonctionnement d'une VMC double flux :

Le système permet par le biais d'un échangeur de récupérer la chaleur de l'air extrait (en rouge puis orange) pour la transférer à l'air soufflé (en bleu puis en vert).

Il y a 2 ventilateurs : 1 de soufflage + 1 d'extraction. L'air est aspiré dans toutes les pièces humides, wc et cuisine (en rouge sur le schéma). L'air est soufflé dans toutes les autres pièces de la maison pour un balayage optimal (en vert sur le schéma). Les échangeurs haut rendement des VMC doubles flux modernes ont un rendement supérieur à 90 %. Afin de maximiser le rendement, les conduits et le caisson doivent absolument être installés dans le volume de chauffe ou être calorifugés. Grâce à ce procédé, l'habitation n'est pas mise en dépression.

Fonctionnement d'un échangeur à plaque :

Le flux d'air extrait (en rouge) va céder ses calories à des plaques qui vont à leur tour céder ces calories au flux d'air entrant (en bleu). Les plaques sont croisées, le flux d'air entrant n'est jamais en contact direct avec le flux d'air extrait.

Composition d'un kit complet de VMC double flux :

• 1 caisson qui comporte 2 ventilateurs, 2 filtres, un échangeur et un système de by-pass, 1 évacuation des condensats
• 1 bouche d'aspiration d’air neuf
• 1 bouche de refoulement d'air vicié
• 1 réseau aéraulique de soufflage
• 1 réseau d'extraction
• 1 panneau de commande
• Des bouches d'extractions auto réglables
• des bouches de soufflage réglables

Les rôles d'une VMC double flux :

• Renouveler totalement l'air de l'habitation toutes les 2 à 3 heures tout en évitant les déperditions énergétiques.
• Filtrer l'air neuf.
• Homogénéiser la température dans le logement.
• Rafraîchir ou réchauffer l'habitat via le by-pass de l'échangeur quand c’est possible.

Fonctionnement et intérêt du by-pass de l'échangeur :

• Plaçons nous en configuration hiver : le by-pass va être fermé, car on veut récupérer la chaleur de l'air extrait. By-pass fermé = échangeur récupérateur en service. voir ci dessous :

• Plaçons nous maintenant en mode été : le by-pass va être fermé, car on veut récupérer la fraicheur de l'air extrait. By-pass fermé = échangeur récupérateur en service. Voir ci dessous :

• Plaçons nous enfin en mode nuits d'été fraîches et journées très chaudes : le by-pass va s'ouvrir, neutralisant ainsi l'échangeur. On va profiter de la fraîcheur de la nuit pour insuffler directement l'air frais dans la maison et rafraîchir le logement. By-pass ouvert = échangeur récupérateur hors service. Voir ci dessous :

• Le matin, dès que la température extérieure va redevenir supérieure à celle du logement (air extrait) le by-pass se refermera. De cette façon, on récupèrera durant la journée la fraîcheur gagnée durant la nuit.

Les avantages et les inconvénients d'une telle installation :

Avantages : économie d'énergie, confort (température homogène dans le logement), santé (qualité de l'air => air filtré donc pas de pollens, pas de poussières), hygiène (logement non en dépression => aucune entrée d'air non filtré).

Inconvénients : prix élevé, difficulté d'installation, peut être bruyant si mal installée, doit être installée dans le volume de chauffe pour une efficacité optimale.

Pour info, après un rapide calcul :

Le temps d'amortissement est assez long (+ de 10 ans). Gain d'environ 15 à 20% sur la facture de chauffage d'une maison RT2005.

Par exemple : pour une maison F5 sous la norme RT2005, il faut compter environ 1500 euros de chauffage par an. Soit une économie d'environ 225 à 300 euros par an (15 à 20 %) par rapport à une VMC classique. Coût de l’installation : environ 5000 euros. Temps d'amortissement : entre 22 et 16 ans. C'est pourquoi, sans subventions, peu de gens font l'effort d'installer ce type de VMC.

Le puits Canadien (option) :

Il est possible d'ajouter cette option à l'aspiration du caisson de VMC double flux. L'installation d'un tel système consiste à enterrer un tuyau d'environ 50 mètres à 2m de profondeur. L'air aspiré à l'extérieur va se réchauffer petit à petit grâce à la chaleur du sol (température constante d'environ 15°C) . En été ce sera l'inverse, l'air sera rafraîchi. Il est ainsi possible de gagner environ 4°C sur la température de l'air aspiré. Cela ne remplacera jamais une climatisation, mais ça peut être un bel avantage dans les régions très froides ou très chaudes.

Nota : la pente de 2% et le puits de décompression sont indispensables afin d'évacuer les condensats.

Les pièges à son ou silencieux (option) :

Ils permettent d'éliminer les bruits du réseau aéraulique et de la ventilation. Ils agissent comme un silencieux de moto, c'est un tube percé, entouré par de la mousse acoustique. Il est vivement conseillé de les installer juste en amont des bouches de soufflage présentes dans les chambres.

Que dit la règlementation ?

L'arrêté du 24/03/1982 relatif à l'aération des logements fixe les débits d'aspiration minimums (en m3/heure) pour chaque pièce en fonction du nombre de pièces principales. Extrait ci dessous :

Afin de mieux prendre en compte les exigences de qualité de l’air nous ajouterons les règles suivantes :

• 30 m3 / h par personne minimum (pour le bon renouvellement de l'oxygène)
• Le débit général sera compris entre 0,3 vol/h et 0,6 vol/h (volume total chauffé)

Ventiler en dessous de 0.3 vol/h peut poser des problèmes de qualité de l'air et d'humidité (air pauvre en oxygène, insuffisante évacuation de l'humidité).

Ventiler en hiver au delà de 0.6 vol/h peut poser le problème d'assécher l'air, notamment dans les régions froides (le taux d'humidité relatif passe sous les 30%).

Méthode de calcul pour dimensionner correctement un caisson de VMC en fonction de son logement :

• Calculer le volume chauffé du logement, le multiplier par 0,6 puis par 0,3; noter les 2 résultats, ce sera la butée haute et basse.
• Comptabiliser les salles de bain, salles d’eau, les WC puis additionner les débits nécessaires à l'aide du tableau précédent. Y rajouter la plage de débit de la cuisine.
• Vérifier que le débit calculé entre bien dans la plage de 0,3 à 0,6 vol/h.
• Vérifier que ce débit est bien compatible avec le nombre d’occupants et le chiffre de 30 m3/h par personne (débit minimum). Dans le cas contraire, on prendra ce chiffre comme débit minimum.
• Vous trouverez ainsi une plage de débit cible. La plage de débit du caisson que vous choisirez devra couvrir ces débits.

Exemple :

Pour une maison F5 de 150m², d'une hauteur sous plafond de 2,5m comprenant : 1 sdb + 1 salle d'eau + 2 wc, habitée par 5 personnes on va calculer les débits min et max selon les 3 règles vues précédemment :

Selon la règle des 0,3 et 0,6 vol/h :

150m² x 2,5m = 375 m3

375m3 x 0,6h = 225 m3/h

375m3 x 0,3h = 112.5 m3/h

Pour avoir une bonne qualité de l'air (ni trop sec, ni mal renouvelé), le débit devra être compris entre 112 et 225 m3/h 

Selon l'arrêté du 24/03/1982 :

1 sdb 30 m3/h + 1 salle d'eau 15 m3/h

2 WC à 15m3/h +15m3/h = 30 m3/h

Cuisine compris entre 45 m3/h et 135 m3/h

Total = 75 m3/h + 45 < cuisine < 135 m3/h

Soit un débit total compris entre 120 et 210 m3/h

Selon la règle des 30 m3/h par personne :

5 x 30 = 150 m3/h

Le débit min. sera de 150 m3/h

Au final, on prendra :

• Le débit minimum le plus élevé pour éviter de sous-ventiler.
• Le débit maximum le plus faible pour éviter de surventiler

Ce qui nous donne un débit cible compris entre 150 m3/h et 210 m3/h qui vous sera très utile pour choisir votre caisson de VMC double flux.

Pour ceux qui ont envie de tester leurs connaissances, vous pouvez réaliser le quiz en cliquant sur le lien ici , ou en scannant le QR code ci-dessous avec votre smartphone.