En hiver, dans une usine chauffée, l’air chaud monte et s’accumule sous le plafond. La zone de travail près du sol reste froide. Le thermostat détecte ce froid et prolonge le fonctionnement des appareils de chauffage. À faible vitesse, un ventilateur de plafond HVLS ramène doucement l’air chaud vers le sol et homogénéise la température du hall. Le même confort nécessite alors moins de chauffage, ce qui réduit la facture de combustible ou d’électricité.
Un ventilateur HVLS est utile été comme hiver. Il tourne vite en été pour rafraîchir et lentement en hiver pour récupérer la chaleur. Voici comment cela fonctionne, quels bâtiments en bénéficient et comment mesurer les économies sur votre site.
Pourquoi l’air chaud s’accumule-t-il au plafond d’une usine ?
L’air chauffé devient moins dense et monte. Sous un plafond haut, il se répartit en couches de plus en plus chaudes du sol au plafond. C’est la stratification thermique. Des mesures et simulations dans de grands entrepôts montrent que ce phénomène est courant en hiver et que l’air chaud accumulé en hauteur accroît les pertes de chaleur par le toit (Energy and Buildings, 2017).
La stratification thermique a trois conséquences :
- La chaleur monte au lieu d’atteindre les salariés. L’air chauffé à vos frais reste dans une zone où personne ne travaille.
- Les pertes par le toit augmentent. Plus l’air sous le toit est chaud par rapport à l’extérieur, plus les pertes de chaleur par la toiture augmentent.
- La mesure du thermostat peut être trompeuse. Tant que la sonde près du sol détecte du froid, le chauffage continue de fonctionner.
Plus le plafond est haut, plus l’écart de température entre le sol et le plafond est important. Cela concerne surtout les usines, les entrepôts, les centres logistiques et les hangars à plafond haut.
Comment fonctionne un ventilateur HVLS en hiver ?
En été, le ventilateur tourne vite et crée un courant d’air perceptible. Celui-ci accélère l’évaporation de la transpiration et procure une sensation de fraîcheur. En hiver, l’objectif est de ne pas ressentir de courant d’air.
En hiver, le ventilateur tourne donc lentement. Ses grandes pales poussent doucement l’air chaud du plafond vers le bas. Au sol, l’air se répand latéralement et se mélange à l’air plus froid. Une étude réalisée dans un hangar et publiée dans ASHRAE Journal indique qu’en soufflant vers le bas à faible vitesse, les ventilateurs HVLS ramènent l’air chaud du plafond au sol sans créer de courant d’air froid gênant (ASHRAE Journal).
La vitesse des ventilateurs HVLS Remair peut être réglée par le réducteur. Les modèles à variateur de fréquence permettent un réglage continu et peuvent être intégrés à un système d’automatisation. Consultez notre page Technologie pour les détails. Un modèle à variateur est plus pratique si vous prévoyez de changer souvent la vitesse selon la saison.
| Caractéristique | Été | Hiver |
|---|---|---|
| Objectif | Rafraîchir et faire circuler l’air | Ramener l’air chaud du plafond vers le sol |
| Vitesse du ventilateur | Élevée | Faible |
| Courant d’air ressenti | Perceptible et rafraîchissant | Minime, idéalement imperceptible |
| Quand fonctionne-t-il ? | Aux heures chaudes | Lorsque le chauffage fonctionne |
Les avantages d’un ventilateur HVLS en hiver
Des coûts de chauffage réduits
Lorsque l’air chaud descend du plafond, la zone de travail atteint plus vite la température souhaitée et le chauffage se déclenche moins souvent. Les économies dépendent de la hauteur, de l’isolation, du système de chauffage et des horaires d’utilisation. Un pourcentage unique serait trompeur. Nous expliquons plus bas comment mesurer les économies dans votre bâtiment.
Une température plus homogène dans le hall
Dans les grands halls, les zones près du chauffage restent souvent chaudes alors que les coins éloignés restent froids. Le ventilateur brasse l’air en continu, ce qui réduit ces écarts et permet aux salariés de travailler à des températures comparables dans tout le hall.
Un risque de condensation réduit sous le toit
L’air chaud et humide condense au contact de la surface froide de la toiture. Cela peut provoquer des gouttes, de la corrosion et mouiller les produits en dessous. Le brassage continu aide à réduire ce risque en empêchant l’air chaud et humide de s’accumuler sous le toit. Nous expliquons les causes de la condensation dans Comment éviter la condensation dans les bâtiments d’élevage ? Le même principe s’applique aux toitures des entrepôts et des usines.
Un investissement utile toute l’année
Si le ventilateur ne fonctionne qu’en été, le retour sur investissement dépend de quelques mois de bénéfices. Une utilisation en hiver rentabilise le même équipement toute l’année. Pour calculer le délai de retour sur investissement, consultez notre Guide de calcul du retour sur investissement d’un système de ventilation.
Avec quels systèmes de chauffage peut-il fonctionner ?
Un ventilateur HVLS répartit plus efficacement la chaleur produite par le chauffage existant. Il ne produit pas lui-même de chaleur. Son intérêt dépend donc du type de chauffage.
| Système de chauffage | Apport du ventilateur |
|---|---|
| Générateurs d’air chaud et appareils de chauffage industriels | Ils chauffent directement l’air, qui monte rapidement au plafond. C’est avec ces systèmes que l’effet du ventilateur est le plus marqué. |
| Radiateurs et aérothermes | Ils chauffent également l’air. Le ventilateur aide à répartir la chaleur plus uniformément au niveau du sol. |
| Appareils de chauffage rayonnants | Ils chauffent surtout les personnes et les surfaces, ce qui limite généralement la stratification. L’effet du ventilateur peut donc être moindre. |
Vous pouvez nous indiquer votre système de chauffage et la hauteur du plafond via notre page de contact.
Comment mesurer les économies de chauffage sur votre site ?
Pour évaluer l’effet du ventilateur, le plus fiable est de comparer les conditions avant et après sa mise en marche :
- Chauffage en marche et ventilateur à l’arrêt, mesurez la température à environ 1,5 m du sol et près du plafond. Un thermomètre numérique ou un enregistreur de température suffit.
- Notez la durée quotidienne de fonctionnement du chauffage et la consommation de gaz naturel ou d’électricité au compteur ou sur la facture.
- Gardez le même réglage du thermostat, faites tourner le ventilateur à faible vitesse et répétez les mesures par météo comparable.
- Poursuivez la comparaison pendant au moins quelques semaines. Analysez séparément les jours où la température extérieure diffère fortement.
Si l’écart de température entre le sol et le plafond diminue et que le chauffage fonctionne moins longtemps, le ventilateur remplit son rôle. Incluez sa consommation dans le calcul. Par exemple, notre modèle de 5 mètres à 5 pales a un moteur de 1,1 kW. À faible vitesse en hiver, la puissance réellement absorbée est inférieure. Nous détaillons la consommation électrique dans Quelle quantité d’électricité un ventilateur consomme-t-il ? pour aller plus loin.
Réglages à vérifier pour l’hiver
- Maintenez une faible vitesse. Si les salariés ressentent un courant d’air, la vitesse est trop élevée. Le bon réglage dépend de la hauteur du ventilateur et des dimensions du hall. Ajustez-le sur place.
- Faites fonctionner le ventilateur avec le chauffage. En hiver, il s’agit de ramener au sol la chaleur produite. Le ventilateur doit donc tourner lorsque le chauffage fonctionne.
- Vérifiez l’emplacement du thermostat. Une sonde trop haute ou placée juste devant l’appareil donne une mesure trompeuse. Placez-la à la hauteur où travaillent les salariés pour une mesure plus représentative.
- Utilisez l’automatisation. Les modèles à variateur peuvent être automatisés pour démarrer en même temps que le chauffage.
Quels bâtiments en profitent le plus ?
L’effet est maximal dans les bâtiments à grand volume ouvert et plafond haut. Il est aussi marqué lorsque le système chauffe directement l’air. Voici les principaux exemples :
- Usines, espaces de production et ateliers
- Entrepôts et centres logistiques (L’importance de la circulation de l’air dans les entrepôts et les centres logistiques)
- Salles de sport et hangars
Dans les bâtiments d’élevage, la priorité hivernale est d’évacuer l’humidité et les gaz nocifs. Nous abordons ce sujet dans Comment ventiler un bâtiment d’élevage en hiver ? pour plus de détails.
Retrouvez les exemples d’application en usine sur la page Usine / Industrie et tous les modèles sur la page Nos produits.
Questions fréquentes
Un ventilateur HVLS donne-t-il froid aux salariés en hiver ?
Non, s’il est correctement réglé à faible vitesse. En hiver, il ramène doucement l’air chaud du plafond sans créer de courant d’air. Si le flux se fait sentir, réduisez la vitesse.
Le ventilateur peut-il remplacer le chauffage ?
Non. Il ne produit pas de chaleur. Il ramène vers la zone de travail la chaleur du système existant accumulée sous le plafond, ce qui réduit le recours au chauffage.
Faut-il laisser le ventilateur tourner toute la journée en hiver ?
Il suffit de le faire fonctionner avec le chauffage. Lorsque le chauffage est éteint, il n’y a généralement pas de chaleur à récupérer sous le plafond et son fonctionnement est souvent superflu.
Puis-je utiliser en hiver le même ventilateur qu’en été ?
Oui. Seule la vitesse change : élevée en été et faible en hiver. Un modèle à variateur facilite ce réglage.
Combien de ventilateurs faut-il pour mon site ?
Le nombre dépend de la surface, de la hauteur sous plafond et de l’aménagement. Vous trouverez une méthode de dimensionnement dans Combien de ventilateurs HVLS faut-il pour 1 000 m² ? pour les détails.
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