Produit

Rooftop adiabatique

Mis à jour le
Version packagée d’une unité de toiture et d’une unité de rafraîchissement adiabatique, le rooftop gaz à rafraîchissement adiabatique assure chauffage et rafraîchissement de locaux de grands volumes neufs et existants (concessions automobiles, industries, commerces,….). Conçu et fabriqué par la société française AUSTRALAIR, il est distribué par cette même société, ainsi que par France Air, Exeltec et Gaz Industrie.
BÂTIMENTS TERTIAIRE
  • Commerce
  • Culture/loisirs
  • Logistique
USAGES
  • Chauffage
  • Rafraîchissement

Fonctionnement du rooftop adiabatique

Un rooftop adiabatique est une unité de chauffage et de rafraîchissement d’air, composée d’une rampe de brûleurs gaz (chauffage) et d’un media humidifié (rafraîchissement). Il est généralement installé en toiture d'un local et souffle directement l'air à la bonne température dans le bâtiment.

Le rooftop adiabatique dispose de plusieurs vitesses de soufflage d’air (trois en mode chauffage et dix en mode rafraîchissement) afin de moduler sa puissance en fonction des besoins. Les débits d’air relativement importants (jusqu’à 10 000 m3/h) au regard de la puissance de l’équipement apportent un taux de brassage qui garantit confort et efficacité, sans ajout de déstratificateurs. Le rendement sur PCI de la batterie gaz atteint 92 %.

Concession automobile Hyundai – Bourgoin-Jallieu (38)
Concession automobile Hyundai – Bourgoin-Jallieu (38)

Chauffage

  • En hiver, le chauffage de l’air (90 % d’air recyclé et 10 % d’air neuf) est assuré par une rampe gaz (rendement d’environ 92 % sur PCI).
     
  • L’appareil fonctionne principalement en recyclage d’air. L’air repris passe au travers d’un échangeur tubulaire en acier inox, lui-même chauffé par une rampe de brûleurs gaz naturel. Les produits de combustion sont rejetés à l’extérieur par une ventouse.
     
  • Chauffage des locaux de grand volume (modèle REV®) :
  1. Puissance : 35 kW et 50 kW
  2. Rendement : 92 % PCI

Rafraîchissement

  • En été, l’air chaud extérieur traverse un média en permanence humidifié ; l’air entrant dans le rooftop est alors refroidi par le phénomène d’évaporation. L’air rafraîchi et humidifié est soufflé dans l’espace d’exposition. Il met le bâtiment en légère surpression, évacuant ainsi l’air chaud vers l’extérieur.
     
  • L’appareil fonctionne principalement avec de l’air neuf, et le taux d’humidité de la pièce est maintenu inférieur à 70 %. La part d’eau non évaporée au contact de l’air neuf à travers le media est récupérée dans un réservoir qui est vidangé régulièrement.
     
  • En mode rafraîchissement, la puissance disponible fluctue en fonction des conditions extérieures (température et hygrométrie). Le delta de température entre l’air extérieur et l’ambiance dans le local atteint aisément 6°C à 7°C dans des conditions « courantes » d’hygrométrie et de température (conditions de référence des zones de la RT2012), et des écarts de température de 12°C ont même été mesurés dans certains cas. Les bonnes pratiques édictées par les pouvoirs publics en matière de confort hygrothermique d’été préconisent un delta de température maximum de 5°C avec l’air extérieur. Ainsi, bien qu’on ne puisse garantir à tout moment l’atteinte d’une consigne de température avec le rafraichissement adiabatique, le même niveau de confort qu’avec une climatisation classique (cycle thermodynamique) est atteint l’essentiel du temps.
     
  • L’énergie consommée en mode rafraîchissement est fortement réduite par rapport à une climatisation réversible « classique ». En effet, il n’y a pas de compresseur à alimenter en électricité, mais simplement un ventilateur (comme dans le cas d’une climatisation classique) et une pompe à eau. Ainsi, la puissance électrique souscrite, la consommation d’électricité et par conséquent la facture, se trouvent fortement réduites.
     
  • Rafraîchissement adiabatique des locaux de grand volume (modèle REV®)
    - Puissance : jusqu’à 35 kW (selon la température extérieure)
Pour un rafraichissement confortable, l’extraction régulière de l’air dans le local est nécessaire, afin de ne pas saturer en humidité. Cette extraction peut être réalisée naturellement, via les ouvrants du local (portes, fenêtres,…) ou par de simples ouvrants à vantelles. Contrairement à la climatisation dite « classique » il est ainsi recommandé de laisser des ouvertures vers l’extérieur. Cette caractéristique fait du rooftop adiabatique une solution particulièrement adaptée aux bâtiments existants et aux locaux avec une forte circulation d’air. L’extraction peut également être asservie au fonctionnement du rooftop si nécessaire.
Schéma de fonctionnement du rooftop adiabatique en modes chauffage et rafraîchissement
Schéma de fonctionnement du rooftop adiabatique en modes chauffage et rafraîchissement

Dimensionnement d’un rooftop adiabatique

Le dimensionnement en mode chauffage est celui d’un équipement de soufflage à air chaud classique : en fonction des déperditions du bâtiment et du taux de brassage nécessaire pour éviter une stratification trop importante, on détermine le nombre de rooftops nécessaires et leur emplacement.

Le rooftop adiabatique doit être dimensionné de façon à ce que la rampe gaz couvre 100 % du besoin de chauffage.

  • Dans un premier temps, il faut estimer la puissance requise pour chauffer le bâtiment. En première approche, considérer 20 W/m3 pour un bâtiment RT2005, puis moduler ce ratio en fonction des secteurs et en fonction des apports internes. Un calcul des déperditions du bâtiment permettra un dimensionnement plus fin.
  • Pour un dimensionnement précis, il conviendra pour chaque bâtiment de prendre en compte le taux de brassage nécessaire au confort et à la performance (déstratification).
Un débit d’air insuffisant conduit à une stratification importante de l’air qui occasionne des pertes importantes par la toiture et un inconfort
Un débit d’air insuffisant conduit à une stratification importante de l’air qui occasionne des pertes importantes par la toiture et un inconfort

Pour un rafraichissement adiabatique efficace, on évalue en première approche qu’un renouvellement d’air de 8 à 20 volumes par heure est nécessaire, suivant le type de bâtiment et les apports internes (plutôt 8 à 10 dans le tertiaire, jusqu’à 20 dans certaines industries comme une fonderie par exemple). Ainsi, une fois qu’on a déterminé le nombre de rooftops nécessaires en mode chauffage, on évalue leur capacité à rafraichir, c'est-à-dire le taux de renouvellement d’air horaire qu’ils permettent d’atteindre. Dans le cas où ce taux est insuffisant au regard des préconisations précédentes, des unités autonomes de rafraichissement adiabatique sont installées en complément. Ces unités présentent les mêmes caractéristiques de rafraichissement que le rooftop (même principe, mêmes débits d’air, même régulation).

Mise en œuvre d’un rooftop adiabatique

Installation en toiture

Les rooftops adiabatiques sont conçus pour être installés sur des supports spécialement étudiés à cette fin en toiture.

La mise en place de l’équipement présente peu de particularités par rapport à un rooftop classique et reste par conséquent simple et accessible sans formation particulière à tout professionnel compétent dans le domaine des solutions de chauffage des locaux de grand volume. A noter qu’en terme de poids, le rooftop adiabatique ne pose généralement aucun problème d’implantation en toiture, étant plus léger (450 kg environ) que ses d’autres équipements habituellement installés en toiture (PAC électrique, par exemple, qui est composé  d’un compresseur, d’échangeurs, etc…). 

Alimentation en eau

Un simple raccordement au réseau d’eau de ville est à prévoir. Etant donnés les volumes d’eau réduits utilisés, il n’y a pas d’installation particulière à prévoir pour l’évacuation de l’eau lors des vidanges du réservoir.

Partie aéraulique

Une reprise d’air dans le local est à prévoir pour permettre le recyclage en mode chauffage, comme c’est généralement le cas pour tout rooftop. En terme de diffusion d’air, là encore tous les types de solutions sont possibles selon le souhait du client, depuis l’émission en direct dans le local via des diffuseurs d’air et/ou par l’intermédiaire d’un réseau de gaines, métalliques ou textiles.

Règlementation

L’implantation du rooftop adiabatique ne présente pas de particularité par rapport à un rooftop classique. L’installation doit notamment respecter le règlement de sécurité contre l’incendie dans le cas des établissements recevant du public (ERP), notamment l’article CH40 relatif aux rooftops.

Maintenance du rooftop adiabatique

Les  actions de maintenance sont simples : deux visites par an doivent être réalisées (en début de saison de chauffe et de rafraichissement) par du personnel qualifié. L'appareil doit toujours être isolé en eau, en gaz et en électricité avant de réaliser une opération d'entretien ou de dépannage. 

Chauffage

  • Entretien de l'ensemble bruleur
  • Entretien de l’électrode d'allumage et de l’électrode de contrôle de flamme (ionisation)
  • Entretien de l’échangeur

Rafraîchissement

Entretien de l'ensemble évaporatif :

  • Nettoyage des médias au jet d’eau (sans pression) des deux côtés afin d’enlever les poussières, le sel, les pollens, etc... Utilisation d’un tuyau branché sur la vanne de service.
  • Vérification et nettoyage du réservoir d’eau (la vanne de vidange doit être en position haute). Pour cela, utilisation d’une brosse à poils dures, non métallique et brossage. Vérification et nettoyage (si nécessaire) de tous les éléments tels que pompe de relevage, vanne de vidange, vanne flotteur et sonde de salinité.
  • Pour toutes ces opérations, veiller à ne pas projeter de l’eau dans le ventilateur et dans le canal de reprise d’air. 

Coûts moyen de la maintenance annuelle

  • Pour 1 REV ® (modèle Australair) : 700 €/an.
  • Pour 2 REV ® : 1200 €/an.
  • Pour 3 REV ® : 1500 €/an.

                                         

Indication tarifaire du rooftop adiabatique

Si Australair est l’unique fabricant du rooftop adiabatique en France (modèle REV ®), il existe plusieurs distributeurs. Les tarifs varient donc en fonction de ceux-ci.

A titre indicatif, le prix catalogue se situe entre 10 et 15 k€ suivant le distributeur.

Fabricants

  • Australair (modèle REV)
  • Distributeurs : Australair, France Air, Exeltec, Gaz Industrie
Modèle REV ® d’Australair
Modèle REV ® d’Australair

Solution utilisant ce produit

Rooftop adiabatique

Rooftop adiabatique

Le rooftop adiabatique est une solution performante pour le chauffage et le rafraîchissement des bâtiments de grand volume : faible consommation électrique, faible utilisation d’eau et aucun fluide frigorigène. Voir la solution
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