Analyse des performances de confort et énergétiques (thermique et électrique) de différents systèmes de ventilation simple flux dans l’habitat collectif

Le secteur des bâtiments occupe une part très importante de la consommation totale d’énergie finale en Suisse, soit environ 40% et est également la cause de 24% des émissions de gaz à effet de serre. C’est pour cette raison que ce secteur revêt une importance particulière pour la stratégie énergétique 2050 en Suisse pour atteindre les objectifs fixés en termes d’économie d’énergie et également en termes de réduction d’émissions des gaz à effet de serre. La ventilation représente une part importante des déperditions thermiques d’un bâtiment et est une source importante de consommation d’électricité. Les différents systèmes disponibles sur le marché offrent des performances très variables en termes de consommation d’électricité, de déperditions thermiques et de confort.Le but de cette étude est de comparer ces systèmes dans des immeubles locatifs en tenant compte de la consommation électrique, des déperditions thermiques, de la qualité de l’air offerte par les différents systèmes dans les logements (CO2, humidité). Ce travail de master est réalisé à l’EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) au laboratoire IPESE (Industrial Process and Energy Systems Engineering) en collaboration avec les SIG (Services Industriels de Genève) dans le cadre du programme éco21 et du programme ProKilowatt de l’OFEN (Office fédéral de l’énergie). Les paramètres suivants ont été mesurés de manière systématique dans les bâtiments : température ambiante, humidité ambiante, qualité de l’air, débits d’air, consommation électrique de la ventilation, consommation thermique du bâtiment. Un monitoring a été mis en place dans cinq cas d’étude avec différents systèmes de ventilation simple flux installés. Les résultats des mesures sur les systèmes hygro-réglables ont montrés la performance attendues de ce type de système, autant en terme de consommation d’électricité, de déperditions thermiques que de confort. En effet, le système permet de limiter le débit moyen extrait en hiver, mais garantit toutefois les besoins d’extraction d’air en assurant les débits de pointes. Ce type de système est intéressant en rénovation parce qu’il ne nécessite pas de travaux importants et que investissements sont faibles en comparaison avec le double-flux ou la récupération de chaleur. Les systèmes de ventilation PV/GV avec pompes à chaleur sur l’air extrait permettent une récupération de chaleur mais augmentent la consommation électrique du bâtiment pour le fonctionnement de la PAC et des auxiliaires. De plus, les coefficients de performance de ces systèmes sont souvent surestimés. L’étude a également mis en avant l’importance de la formation des différents acteurs en charge de l’exploitation comme levier pour atteindre la performance énergétique. Le suivi énergétique des installations est essentiel pour constater rapidement les écarts de performance et permet une optimisation du fonctionnement de l’installation pendant toute la période d’exploitation.