Trois grands types de dispositifs permettent de mettre en œuvre un refroidissement passif : le free-cooling, diurne et nocturne, le puits canadien/puits provençal et le refroidissement adiabatique.
Les techniques de refroidissement actifs utilisant des sources d'énergie renouvelables sont exposées dans le dossier Choisir les meilleurs modes de production de refroidissement renouvelable .
- Free-cooling : Ventilation transversale naturelle
Description
L'air extérieur est utilisé directement pour refroidir le bâtiment, en amenant l'air extérieur plus froid à traverser le bâtiment. Cette circulation de l'air peut être assurée naturellement ou mécaniquement, ou encore se baser sur une combinaison d'une circulation naturelle et mécanique (on peut alors d'un système hybride).
La technique du free-cooling peut être effective aussi bien la journée (on parle de free-cooling diurne) que la nuit (on parle de ventilation nocturne ou night-cooling).Le principe du night-cooling est de refroidir la construction par son inertie.
Points d'attention
- Technique uniquement possible si la température extérieure est inférieure à la température intérieure.
- Ne pas confondre possibilité d'une ventilation intensive avec la ventilation hygiénique de base, nécessaire en permanence (souvent environ un renouvellement de l'air par heure).
- Taux de nouvellement de la ventilation intensive dont il est question ici supérieurs: max. 4 vol/h pendant le temps d'occupation.
- Débits d'air renforcés par l'exposition au vent mais le bruit et la pollution de l'extérieur peuvent constituer un frein à l'ouverture des fenêtres.
- Dans le cas de la ventilation nocturne (si elle utilise des ventilateurs de toiture: être attentif à la limitation du bruit occasionné pour l'environnement extérieur par les ventilateurs.
Voir dossiers Concevoir un système de ventilation énergétiquement efficace et Assurer une grande inertie thermique
- Free-cooling : Ventilation via des conduits
Description
La technique du free-cooling peut être effective aussi bien la journée (on parle de free-cooling diurne) que la nuit (on parle de ventilation nocturne ou night-cooling).Le principe du night-cooling est de refroidir la construction par son inertie.
Points d'attention
- Technique uniquement possible si la température extérieure est inférieure à la température intérieure.
- Ne pas confondre possibilité d'une ventilation intensive avec la ventilation hygiénique de base, nécessaire en permanence (souvent environ un renouvellement de l'air par heure, voir dossier Concevoir un système de ventilation énergétiquement efficace).
- Taux de nouvellement de la ventilation intensive dont il est question ici supérieurs: max. 4 vol/h pendant le temps d'occupation.
- Débits d'air renforcés par l'exposition au vent mais le bruit et la pollution de l'extérieur peuvent constituer un frein à l'ouverture des fenêtres.
- Dans le cas de la ventilation nocturne (si elle utilise des ventilateurs de toiture: être attentif à la limitation du bruit occasionné pour l'environnement extérieur par les ventilateurs.
Voir dossier Assurer une grande inertie thermique
- Puits canadien
Description
La source naturelle utilisée est la température du sol. L'air amené dans le bâtiment ne provient pas directement de l'extérieur, mais il est acheminé vers le bâtiment par un conduit souterrain. En été, l'air extérieur chaud est refroidi par la température inférieure du sol. On parle de conduit enterré, de « puits canadien » ou de « puits provençal ».
Points d'attention
- Efficacité d'un puits canadien, et par conséquent l'avantage qu'il permet d'obtenir, dépend des dimensions (longueur, diamètre des tubes),de la profondeur d'enfouissement,de la composition du sous-sol, du trajet,du matériau choisi pour les tubes.
- En hiver, un puits canadien assure également un préchauffage de l'air extérieur.
- Refroidissement adiabatique
Description
Un premier flux d'air (généralement l'air qui quitte le bâtiment) est refroidi par évaporation. Cette évaporation est obtenue en vaporisant de l'eau dans le flux d'air, ce qui a pour effet de faire baisser sa température (l'évaporation d'eau consomme de l'énergie, chaleur).
L'air refroidi est utilisé pour refroidir un deuxième flux d'air, l'air amené. L'air frais est ainsi refroidi sans être lui-même humidifié.
La vaporisation peut avoir lieu avant l'échangeur de chaleur ou dans celui-ci.
Points d'attention
En règle générale : dans les bâtiments, utilisation du refroidissement adiabatique indirect tel qu'il est décrit ici, en raison du risque de développement de la légionelle. Le refroidissement adiabatique direct ferait entrer directement l'air (humide) refroidi dans le bâtiment, ce qui entraînerait également un confort moindre en raison de l'humidité de l'air.
Le free-chilling, parfois cité également parmi les méthodes de refroidissement passif, est une méthode de refroidissement dans laquelle la machine frigorifique est by-passée. Dans le cas du free-chilling, l'air extérieur, la température du sol ou l'eau sont utilisés directement pour refroidir le bâtiment, sans baisse préalable de la température dans la machine frigorifique.
Étant donné qu'une machine frigorifique reste présente, cette technique est expliquée dans le dossier Choisir les meilleurs modes de production de refroidissement renouvelable .
