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Windcowl : ventiler,  rafraîchir, déshumidifier...sans électricité
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Windcowl : ventiler, rafraîchir, déshumidifier...sans électricité

le 31/01/2009  | 

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Energie
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Conçu sous le signe du ZED (Zero Energy Development), le windcowl, système de ventilation avec récupération de chaleur conçu par Zedfabric, l'entreprise de l'architecte Bill Dunster à l'origine du quartier londonien Bedzed, fonctionne évidemment sans électricité.

Tout comme une VMC double flux, son principe est de réchauffer l'air neuf introduit dans le logement en récupérant la chaleur de l'air vicié évacué. Mais, plutôt que d'utiliser des ventilateurs électriques consommateurs d'énergie, c'est le vent qui permet de générer un flux d'air. A la manière dune girouette, la forme du capot rotatif en acier permet à l'axe passant par l'entrée et la sortie du Windcowl de s'orienter dans le sens de vent. Le passage du vent entraîne alors une différence de pression entre l'entrée et la sortie du capot et fait apparaître un flux d'air à l'intérieur du bâtiment. Simultanément, l'air intérieur se retrouve expiré dehors tandis que l'air extérieur est inspiré dans le bâtiment.

A Londres, avec un vent soufflant en moyenne à la vitesse de 4m/s, le débit d'air entrant dans les bâtiments équipés d'un windcowl est compris, selon la température extérieure, entre 50 et 70 litres par seconde, soit un renouvellement de 180 et 250 m3 d'air chaque heure.

Echangeur de chaleur

Loin de secontenter de ventiler, les Windcowl comportent un échangeur de chaleur à plaques verticales logé dans sa base. Les flux d'airs chauds et froids sont acheminés entre les plaques, de façon à ce que, de part et d'autre de chaque plaque, il n'y ait qu'un courant chaud et un courant froid. Ainsi, les échanges de chaleur peuvent atteindre un rendement de 70%.

Autrement dit, il récupère les 2/3 de la chaleur de l'air vicié sortant pour chauffer l'air frais entrant. Ce taux de chaleur se situe dans la moyenne des échangeurs de chaleur à plaques verticales.

Traitement de l'humidité et rafraîchissement

Fruit d'un travail de recherche mené conjointement entre l'université de Notthingam, l'Isaw, et les équipes de Zedfactory et d'Arup, le «Wind clow» peut aussi jouer le rôle de déshumidificateur et de rafraîchisseur.

En plus de l'échangeur de chaleur, un système de déshumidification dessiccatif et un système de refroidissement par évaporation peuvent être intégrés sous le «wind clow ». Pour fonctionner, ce « super Wind clow » nécessite l'installation de panneaux solaires thermiques. En effet, véritable pierre angulaire du dispositif, les panneaux permettent de sécher le liquide dessiccatif utilisé par le système de déshumidification et fournit la chaleur nécessaire au fonctionnement du système de refroidissement.

Il ne reste plus qu'à attendre que le CSTB se penche sur cet ingénieux système en vue de lui délivrer un avis technique, et que les logiciels français de calcul thermique s'adaptent à ce nouveau produit.

Schéma du Windcowl
Schéma du Windcowl - ©
Fonctionnement du Windcowl
Fonctionnement du Windcowl - ©
Rapport entre vitesse du vent et débit d'aération
Rapport entre vitesse du vent et débit d'aération - ©
Fonctionnement combiné du Windcowl
Fonctionnement combiné du Windcowl - ©
Echangeur de chaleur

Ceux utilisant des plaques horizontales atteignent des rendements de 80% et ceux où les courants d'air circulent dans des parallélépipèdes vont jusqu'à des rendements de 90%.

Consommation d'un ventilateur

La réglementation thermique dans l'existant impose une consommation maximale de 0,25 Wh/m3 par ventilateur.

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