Fiche technique 7 - Psfp – Puissance (électrique) spécifique des ventilateurs

Le Psfp est un dérivé de l’équation fondamentale suivante :

Vérification de la cohérence de l’équation du point de vue des unités :

L’équation précédente peut être transformée en Psfp de la manière suivante :

Vérification de la cohérence de l’équation du point de vue des unités :

Le Psfp ainsi obtenu est exprimé en W/(m3/s) alors qu’on l’utilise plus généralement sous sa forme W/(m3/h) pour une meilleure compréhension au quotidien. Pour passer de W/(m3/s) en W/(m3/h) il faut diviser par 3600.

Certains fabricants d’appareils expriment le Psfp sous la forme J/m3, ce qui est peu parlant pour l’utilisation courante, mais reste cohérent du point de vue des unités, comme vu ci-dessus, et correspond finalement aux mêmes chiffres que ceux exprimés en W/(m3/s).

  • Au numérateur de l’équation la Perte de charge (en bleu)
  • Au dénominateur le rendement (en violet)

 

Or, dans l’usage courant qu’on en fait, c’est juste un chiffre à respecter, dans lequel ne transparaît à première vue pas nommément l’influence de nos choix de conceptions d’installation.

En réalité, pour une même valeur de Psfp (en rouge) à respecter, la Perte de charge (en bleu) peut être plus élevée, si le Rendement (violet) est meilleur.

Exemple pour un petit « Système de ventilation simple » en villa :

  • Débit d’air nominal = 200 m3/h.
  • Selon SIA 382/1 : 2014 – tableau 1 : Système de ventilation simple = Amenée d’air – Extraction d’air – RC – Filtration.
  • Une telle installation doit respecter SFP 1 en valeur limite, selon SIA 382/1 : 2014 – tableaux 19 & 20, soit 14 W/(m3/h) par ventilateur, ou encore 500 W/(m3/s).
  • Un ventilateur moderne avec moteur EC, pour un tel débit, a un rendement système moto-ventilateur malgré tout encore relativement faible, vu la petite taille du tout, admis à h = 0.30 (30%) pour simplifier.
  • Connaissant Psfp et le h, il est donc maintenant possible de calculer la perte de charge totale qu’on peut se permettre. Dans ce cas 500 = ΔP/30 => ΔP = 150 Pa.
  • Les 150 Pa sont la perte de charge totale disponible tant pour la perte de charge interne de l’unité de traitement d’air (UTA) que pour la perte de charge externe.
  • On comprend ainsi beaucoup mieux pourquoi on préconise une perte de charge externe maximale de 50 Pa pour une VMC de villa (par flux d’air).

Exemple d’une installation un peu plus grande, un immeuble locatif par exemple :

  • Débit d’air nominal = 2’000 m3/h.
  • Selon SIA 382/1 : 2014 – tableau 1 : Système de ventilation simple = Amenée d’air – Extraction d’air – RC – Filtration.
  • Une telle installation doit également respecter SFP 1 en valeur limite, selon SIA 382/1 : 2014 – tableaux 19 & 20, soit 14 W/(m3/h) par ventilateur, ou encore 500 W/(m3/s).
  • Un ventilateur moderne avec moteur EC, pour un tel débit, a un rendement système moto-ventilateur déjà nettement meilleur, admis à h = 0.50 (50%) pour simplifier.
  • La perte de charge totale qu’on peut se permettre. Dans ce cas 500 = ΔP/50 => ΔP = 250 Pa.
  • A première vue, sur les 250 Pa disponible, on peut en mettre 150 Pa pour l’UTA et il reste donc 100 Pa pour le réseau, ceci parce qu’une telle installation a un rendement moto-ventilateur déjà nettement meilleur.

En complément du Psfp, il existe également le Pspi = Puissance unitaire spécifique :

  • Pspi est utilisé pour les petites installations monoblocs, comme les petites VMC double-flux.
  • Dans ce cas, la mesure se fait au niveau de la prise électrique de l’appareil et englobe la puissance électrique des 2 ventilateurs ainsi que celle relative à l’électronique d’accompagnement.
  • Voir SIA 382/1 : 2014 – tableau 11, ainsi que chiffre 5.7.5

Pour finir, et c’est bien pratique, comme le Psfp (rouge) englobe à la fois les pertes de charges (bleu) et le rendement du système moto-ventilateur (violet). Il n’est dès lors plus nécessaire de se préoccuper des exigences particulières relatives aux pertes de charges, aux vitesses d’écoulement (du point de vue pertes de charges, mais pas du point de vue bruit) et au rendement global des ventilateurs, ceci selon chiffre 5.7.4.3 de la norme SIA 382/1 : 2014.