Il n’est pas facile de déterminer quel ventilateur présente véritablement le meilleur rendement et fonctionne avec la meilleure efficacité énergétique possible. Les turbomachines complexes réagissent à chaque modification des conditions de montage, variations de vitesse ou rapports de pression. Pour les appareils CTA, les ventilateurs centrifuges constituent toutefois une meilleure option. Mais pourquoi ?
Par définition, le rendement énergétique décrit le rapport entre l’énergie utile et l’énergie dépensée. Souvent, les rendements individuels des différents composants des ventilateurs sont multipliés simplement au point optimal. Cependant, il est impossible de s’attendre à ce que tous les composants fonctionnent au maximum de leur efficacité lorsqu’ils sont assemblés. Afin d’obtenir des informations réalistes en matière d’efficacité, l’unité soufflante doit être mesurée dans son ensemble. Au lieu d’exploiter des pourcentages de rendement, il convient plutôt de comparer les ventilateurs sur la consommation électrique attendue pour une tâche de transport d’air définie.
L’efficacité des ventilateurs axiaux lors des faibles contre-pressions
En principe, les ventilateurs axiaux et les ventilateurs centrifuges peuvent être employés dans les appareils de traitement de l’air (appareils CTA). Les ventilateurs axiaux se révèlent être les plus efficaces lorsqu’ils transportent l’air vers l’extérieur de manière parallèle à l’axe, avec de faibles contre-pressions. Les caractéristiques du débit sortant d’un ventilateur axial sont très concentrées, ce qui constitue un inconvénient lors de l’alimentation des filtres ou échangeurs thermiques situés en aval.
Ventilateurs centrifuges : le choix idéal pour les CTA
Dans le cas des ventilateurs centrifuges, l’air est essentiellement expulsé depuis le point central vers l’extérieur sous forme de jet. Intrinsèquement, les roues radiales sont moins sensibles que les ventilateurs axiaux aux influences provenant des côtés de l’entrée et de la sortie. Les ventilateurs centrifuges alimentant en air une chambre de pression (plénum de pression), le raccordement à un réseau de conduits est possible dans pratiquement toutes les directions sans pertes majeures. Certes, les ventilateurs centrifuges RadiPac d’ebm-papst, conçus spécialement pour une utilisation dans les appareils CTA, ont bénéficié d’une optimisation de l’efficacité énergétique et des émissions sonores au niveau de la roue, du moteur, de l’électronique de commande et du boîtier. Mais ce n’est pas tout : les conditions de montages réelles dans les appareils CTA ont également été prises en compte. Ainsi, lors du choix du ventilateur, il est inutile de prévoir de grandes réserves pour les pertes dues au montage.
L’importance de l’interaction lors du montage
Si l’on considère l’interaction avec l’environnement du ventilateur à l’état monté, les ventilateurs axiaux se révèlent être nettement moins bons que les ventilateurs centrifuges. Les mesures effectuées par ebm-papst montrent que même les ventilateurs axiaux les plus efficaces du marché n’atteignent pas le rendement global (et donc l’efficacité) des ventilateurs centrifuges. Les ventilateurs axiaux ne parviennent pas non plus à garantir de faibles émissions sonores, même avec le montage d’amortisseurs de son côté refoulement.