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La fabrication d'un récupérateur de chaleur.

Fabriquez l’échangeur thermique d’une VMC double flux

mercredi 8 octobre 2008,
par  


Le principe de la VMC double flux est de préchauffer l’air neuf introduit dans le logement en récupérant la chaleur de l’air évacué. Pour cela il faut un échangeur thermique, vous allez pouvoir en fabriquer un très simplement et à moindre coût.

Une VMC simple flux assainit votre logement mais rejette aussi d’importants volumes d’air très chèrement chauffé. Il existe depuis une vingtaine d’années des VMC double flux. Aujourd’hui elles arrivent en force sur le marché français, économies d’énergies obligent.

Une VMC double flux qu’est ce que c’est ?.

Un caisson avec un moteur qui aspire l’air vicié "chaud" des pièces humides, la cuisine, la salle de bains, les toilettes, la buanderie,
et un autre moteur qui aspire l’air neuf "frais" extérieur et le réinjecte "tiédi" dans les pièces de confort, les chambres, le séjour, le bureau.

L’air chaud sortant préchauffe l’air frais rentrant.

la VMC double flux

Une VMC double flux comment cela fonctionne-t-il ?

Et bien tout simplement, les deux flux d’air se croisent sans se mélanger dans un échangeur thermique qui récupère les calories normalement perdues lors du renouvellement d’air.

Une VMC double flux à courants croisés d’une efficacité thermique de 60 à 70% coûte à partir de 690 €uros elle contribue à soulager votre facture de chauffage d’environ 15 % par rapport à une VMC simple flux.

Le prix est justifié par l’échangeur thermique, vous allez voir ici que sa fabrication est d’une simplicité enfantine ; et qu’avec de la récupération, un peu de temps, et quelques €uros vous aurez la pièce maîtresse d’une VMC double flux. Vous verrez également que ses performances sont très honorables.


Les matériaux

PVC alvéolé 3 mm Longueur 13700 mm largeur 960 mm.
Ce matériau est utilisé comme enseigne, c’est un consommable, il est jetable donc récupérable.
8 plaques seront nécessaires pour ce projet.

la plaque PVC et sa structure alvéolée

Ces enseignes fleurissent en bordures des Zones d’Activités Commerciales tout au long de l’année. La cueillette peut être régulière et fructueuse. Pour récupérer cette manne, il suffit de demander. Le coût est de zéro €uros, enfin pas tout à fait, votre sourire sera apprécié. Le format ci-dessus est la taille standard généralement utilisée, S’il vous est difficile de vous en procurer gratuitement, les enseignistes en vendent en format de 1200 X 800 X 3 mm. Comptez 6 €uros la plaque pour 8 à 10 plaques commandées.

Aluminium cornière en L 10X10 mm Longueur 1,2 m 3 €uros.

Colle PVC type néoprène et colle pour pistolet.


Les caractéristiques de l’échangeur réalisé

Dimensions 320 X 320 X 270 mm

1 plaque alvéolée mesure 320 X 320 X 3 mm d’épaisseur soit 0,1024 mm2 pour une face mais cette plaque possède 2 faces
donc un total de 0,2048 mm2 de surface d’échange thermique.

86 plaques mesurent 0,2048 mm2 X 86 soit 17,61 m2
les faces supérieure et inférieure du bloc n’offrent pas de surface de contact donc multiplier par 85 uniquement soit un total brut de 17,41 m2 de surface d’échange thermique.

Vous recalculerez la surface Nette une fois les profilés collés.


Les outils

Mètre, stylo à bille, règle, cutter, pistolet à colle, rabot et ponceuse électrique, sangle à cliquet.


La découpe

Travaillez sur un support bien plan et propre.
Nettoyez les deux faces de la plaque, ces enseignes se trouvent en extérieur le plus souvent et ce matériau est très statique.
Mesurez et tracez les 12 pièces de 320 X 320 mm chacune.

le traçage

Découpez doucement, ce matériau est capricieux.

la découpe

Des écarts seront inévitables malgré toute votre attention ; pas d’inquiétude, il sera toujours possible de les rattraper.

Astuce en cas d’endroits abimés (généralement ouvertures pour les attaches), agrandissez la partie endommagée pour ne pas gèner le bon écoulement du flux d’air.

une plaque abimée

Répétez l’opération pour obtenir les 86 feuilles.

les plaques découpées

Astuce récupérez les chutes lors des découpes pour composer des plaques entières en les mettant côte à côte.


Le collage

Encollez les bords et le centre en veillant à bien croiser les plaques au fur et à mesure.

le collage des plaques

Mettez du poids sur l’échangeur et laissez sécher.

le séchage

Il est possible de rectifier maintenant ces imperfections en rabotant et/où ponçant le bloc.

Sanglez le bloc pour le compresser car vous remarquerez une certaine élasticité de l’ensemble. Attention aux angles ; des chutes de cornières éviteront de les écraser.

le maintien pour le collage de la cornière

Découpez les profilés, limez.

Collez au pistolet, appliquez la colle généreusement dans le fond du profilé, pressez quelques secondes. Attention avec la colle chaude, l’aluminium étant très conducteur une brûlure est vite arrivée. Prenez des gants où appuyez avec un chiffon.

le collage du profilé

Les profilés assureront la solidité de l’ensemble et l’étanchéité entre les deux flux d’air. Ce point est a vérifier avec beaucoup d’attention ; si des interstices subsistent colmatez avec de la colle à pistolet.

la vue d’un angle fini

L’échangeur à courants croisés est terminé. Temps pour la réalisation 3 heures maximum, hors séchage.

un échangeur du commerce
un échangeur auto construit


Surface et performances

Maintenant, calculez la surface Nette.
Mesurez entre les profilés, la façade nette, reprenez votre calculette et
vous devriez trouver 15,81 m2, plus qu’acceptable quant on sait qu’une VMC double flux premier prix(échangeur PVC), dispose d’une surface approximative d’échange de 15 m2 environ et entre 60 et 65% de récupération de calories.


Méthode pour calculer l’efficacité thermique d’un échangeur

Efficacité thermique = (t2-t1) / (t3-t1)

t1 air neuf frais, t2 air neuf réchauffé, t3 air vicié aspiré, t4 air vicié rejeté

Les premiers tests effectués sur mon échangeur donnent,
en petite vitesse (135 m3/heure) pour 21° intérieur et 8° extérieur une température restituée de 16° soit 61% d’efficacité thermique.

Petite vitesse = (16-8) / (21-8) = 8 / 13 = 0,61 = 61 %

Et oui, le caisson existe, fabrication maison. Pose fin Aout pour test en situation cet automne et cet hiver. Mais cela est une autre histoire ; pardon, un autre article.

Mon échangeur possède ces dimensions, la raison ; une trappe triangulaire pour accéder aux combles limitant le volume du caisson et donc de l’échangeur. Rien ne vous empêche d’en fabriquer de plus gros avec plus de surface d’échange. Mais sachez qu’en terme de performances, ce type d’échangeur à plaques PVC à courants croisés ne dépassera en théorie pas les 70%. Les échangeurs de VMC double flux récupérant plus de 95% des calories (dixit fabricants) sont de conception différente et en aluminium (échangeur à plaques à contre-courants),

Le budget avoisine 0 €uros si vous récupérer totalement le matériel nécessaire. Dans le pire des cas, (si,si, acheter, est le pire des cas !!!) les sept plaques PVC et le profilé aluminium vous coûteront une cinquantaine d’€uros.

Il ne vous reste plus que la cueillette à effectuer, attendez Lundi, ils changent leurs pubs après la fin de semaine.

A bientôt. Jean-Pierre.


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112 Messages
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  • non-membre

    La fabrication d’un récupérateur de chaleur.

    15 octobre 2009 10:33, par Enfer du nord (2 Réponses)
    Bel article, mis à part que l’énergie électrique consommée par les 2 moteurs est supérieure à celle récupéré dans l’air....... Une vmc simple flux microwatt et bien plus intéressante

    Répondre à ce message

    • Non-Membre La fabrication d’un récupérateur de chaleur. 27 octobre 2009 11:17, par pierrequiroule

      Bonjour,

      Bien que je reste persuadé que ce projet n’aboutira pas, je pense que vous vous trompez. Les moteurs qui servent à véhiculer l’air neuf et l’air extrait consomment quelques dizaines de Watt alors que l’énergie récupérée (selon le rendement, bien sûr) est largement supérieure. Il "suffit" de connaitre le débit, les écarts de températures et ce fameux rendement qui est le principal facteur de ce genre de montage.


      Répondre à ce message

    • Non-Membre La fabrication d’un récupérateur de chaleur. 4 novembre 2009 00:10, par patronlabuse
      Et pourquoi ne pas coupler les 2 systèmes : 1 échangeur et 2 VMC simple flux basse consommation ?

      Répondre à ce message

  • non-membre

    La fabrication d’un récupérateur de chaleur.

    12 octobre 2009 08:58, par ducaverde
    Hello de la Suisse Sous " les charactéristiques de l’échangeur réalisé" il s’agit de m2 et non de mm2 ! Facilite la compréhension. Bravo pour la réalisation @+

    Répondre à ce message

  • non-membre

    La fabrication d’un récupérateur de chaleur.

    25 septembre 2009 12:10, par claude23110 (1 Réponse)
    Bonjour, je tombe sur votre méthode de fabrication d’un échangeur. Je pense que l’on peut faire aussi cet appareil avec du lambri PVC ! Non ? On trouve du lambri PVC très mince et pas cher. Merci de vos remarques.

    Répondre à ce message

    • Non-Membre La fabrication d’un récupérateur de chaleur. 25 septembre 2009 15:07, par Jean-Pierre

      Bonjour, un article avec une méthode de lambris a été présenté. Les épaisseurs pour ces matériaux d’habillage"vendus"sont généralement supérieure à 3 mm. Le but premier est d’offrir le maximum de surface d’échange sur un minimum d’encombrement. Vous dîtes pas cher, le PVC alvéolé en question est gratuit.

      A bientôt. Jean-Pierre.


      Répondre à ce message

  • non-membre

    La fabrication d’un récupérateur de chaleur.

    14 septembre 2009 22:18, par claude
    pas compris ou on branche les tuyau qu’on voir sur un échangeur du commerce ?

    Répondre à ce message

  • non-membre

    La fabrication d’un récupérateur de chaleur.

    24 août 2009 18:53, par frane

    Bonjour Jean-Pierre,

    C’est vraiment génial. Merci pour l’explication. J’attend avec impatience la suite, par exemple comment brancher ce cube. Eh oui, je suis une novice mais très intéressée par cette réalisation.
    Cordialement.
    Frane


    Répondre à ce message

  • non-membre

    La fabrication d’un récupérateur de chaleur.

    27 juillet 2009 20:54, par Jean

    Dimensions 320 X 320 X 270 mm

    1 plaque alvéolée mesure 320 X 320 X 3 mm d’épaisseur soit 0,1024 mm2 pour une face mais cette plaque possède 2 faces donc un total de 0,2048 mm2 de surface d’échange thermique.

    86 plaques mesurent 0,2048 mm2 X 86 soit 17,61 m2 les faces supérieure et inférieure du bloc n’offrent pas de surface de contact donc multiplier par 85 uniquement soit un total brut de 17,41 m2 de surface d’échange thermique.

    Vous recalculerez la surface Nette une fois les profilés collés.

    Le calcul de la surface d’échange me semble incorrect.
    Si nous avons 2 plaques, elles ont 1 surface d’échange en commun.
    Si nous avons 3 plaques, elles ont 2 surfaces d’échange en commun.
    Si nous avons 4 plaques, elles ont 3 surfaces d’échange en commun.
    .........
    Si nous avons N plaques, elles ont (N-1) surfaces d’échange en commun.
    S = (0,32 x 0,32) x (86-1) = 8,704 m².

    Après avoir vu votre échangeur, je me suis lancé dans la construction d’un échangeur pour une VMC double flux. J’utilise des lambris PVC (largeur 10 cm) coupés en longueur de 0.5 m.

    Je compte faire un échangeur de 0.5mx 0.5m composé de 60 plaques.

    Pour les moteurs vous utilisez quoi ?

    Merci.


    Voir en ligne : http:////www.autoconstruction.info/...

    Répondre à ce message

  • non-membre

    Merci... et suggestions.

    24 juillet 2009 22:41, par Olivier (1 Réponse)

    Tout d’abord, merci, pour le partage de cette idée... J’ai donc repris pour mon installation l’échangeur auto-construit "think by Jean-Pierre", et voilà mes suggestions où remarques :

    Ayant fait les calculs de pertes de charges, j’ai constatés qu’elles étaient importantes dans l’échangeur, il faut donc ne pas lésiner sur la puissance du où des moteurs.

    Pour diminuer par environ 1,5 à 2 les pertes de charges, on peut profiler les panneaux : coller en aplatissant les bords des plaques non-passantes, par exemple.

    La colle neoprene peut s’acheter en bombe (12 euros la bombe, il m’en a fallu 2). Ça permet de mieux la répartir, et ne pas faire de pâtés...et donc gagner en surface d’échange.

    Le mastic silicone marche très bien et comble mieux les trous par rapport a la colle au pistolet.

    Il ne faut pas, contrairement à ce que l’on peut penser, créer une trop grande surface d’échange : La surface est certes plus grande, mais le passage de l’air est un peu plus ralenti. Du coup, on perd moins de chaleur mais on ventile moins (le rôle de la VMC est avant tout de ventiler). Les dimensions optimales, en considérant le compromis "ventilations/préchauffage de l’air" sont pour l’échangeur un cube d’environ 35-40cm de coté, en utilisant les panneaux de chantier. Au delà, les pertes de charges sont énormes et il faut un moteur rien que pour les compenser...

    Je tiens à jour un blog (je rénove une maison troglo) vous aurez les détails de la ventilation dessus. http://missiontroglo.canalblog.com/...

    Merci encore Jean Pierre

    Olivier


    Voir en ligne : systemes de ventilation

    Répondre à ce message

    • Non-Membre Merci... et suggestions. 24 juillet 2009 23:42, par Jean-Pierre

      Bonsoir Olivier et merci.

      J’ai visité votre blog "Mission Troglo"et vous avez poussé la démarche d’auto construction bien au-delà de la mienne, bravo !
      Mon caisson est en test depuis l’automne dernier et demande des améliorations. J’utilise des moteurs de VMC traditionnels car ma surface d’habitation au sol est de 100 m2.

      A bientôt.Jean-Pierre.


      Répondre à ce message

  • non-membre

    calcul du rendement

    12 mai 2009 11:50, par jihemm35 (2 Réponses)

    Petite question sur le rendement. Je comprends pas le calcul ni du coup ce qu’on entend par rendement d’une VMC double flux (je ne parle pas de pompe à chaleur).

    Dans votre calcul le rendement de 100% signifie que l’air rejeté à l’intérieur est de la même température que l’air retiré de l’intérieur.

    Pour moi si on fait rentrer de l’air à 10° et sortir de l’air à 20° et s’il y a autant d’air à rentrer qu’à sortir, on ne pourra pas récupérer un air à l’intérieur de plus de 15°, (1V*10°+1V*20°) / 2V = 15°.
    Donc si on récupère un air à 17.5° cela voudrait dire qu’on a fait rentrer 1 volume d’air extérieur en évacuant 3 volumes d’air intérieur (1V*10°+3V*20°) / 4V = 17.5°.

    Je me trompe quelque part ?

    Du coup si on fait sortir plus d’air qu’on en rentre par la VMC, cela veut dire qu’il y a de l’air qui rentre par d’autre moyen, à température extérieur.


    Répondre à ce message

    • Non-Membre calcul du rendement 13 mai 2009 16:17, par jihemm35

      Je réfléchis tout seul.

      Je me suis peut-être trompé.
      Mon calcul sur les volumes me semble à peu près correct mais il ne doit pas s’agir de volume du flux entrant et du flux sortant mais de volumes présents dans l’échangeur. Il parait possible de faire échanger un volume d’air entrant avec plusieurs volumes d’air sortant en ayant un volume dans l’échangeur plus important côté sorti que côté entrée, tout en maintenant un flux identique dans les deux sens.

      Vous en pensez quoi ? Je m’approche et je m’enfonce ?


      Répondre à ce message

      • Non-Membre calcul du rendement 3 juillet 2009 18:11, par Christian POIROT
        Ton calcul n’est juste que si tu construis (ce qui n’est guère recommandé !) un échangeur à flux parallèles et à sens de circulation de l’air identiques : les températures de l’air extrait et de l’air admis tendent alors en effet vers un équilibre. Ce n’est pas le cas avec un échangeur à flux croisé, comme celui présenté par Jean-Pierre, dans lequel le rendement peut atteindre 70%, et encore moins avec un échangeur à "contre-courant" (flux parallèles, mais sens de circulation des flux inverses l’un par rapport à l’autre) : dans ce dernier système et si la vitesse des flux est relativement basse, le rendement peut atteindre 95%. Seul problème : dans ce dernier système, (tout comme dans le premier d’ailleurs, ce qui rend celui-ci d’autant moins recommandable !), flux extrait et flux admis "entre et sortent" sur la même face (deux faces actives en tout, donc) tandis que dans un système "à flux croisé" flux admis et flux extrait entrent et sortent sur des faces différentes (4 faces actives, donc).

        Répondre à ce message

  • non-membre

    La fabrication d’un récupérateur de chaleur.

    7 mars 2009 19:26, par max (1 Réponse)
    Pour un meilleur rendement ,pourquoi ne pas mettre deux échangeurs en serie ?? Merci

    Répondre à ce message

    • Non-Membre La fabrication d’un récupérateur de chaleur. 7 mars 2009 20:02, par jean-pierre

      Bonsoir Max.

      Certaines vmc sont conçues comme cela, c’est d’ailleurs la prochaine étape de la modification de mon caisson pour un meilleur échange (surface supérieure) et une meilleure évacuation des condensats.

      Cette construction fera l’objet d’un article.

      A bientôt. Jean-Pierre


      Répondre à ce message

  • non-membre

    La fabrication d’un récupérateur de chaleur.

    1er mars 2009 16:10, par mathias (1 Réponse)

    trés bonne idée et bien expliqué dans cet article

    trois petite question jean-pierre :
    comment as-tu proceder pour fabrication du caisson ( kel materiaux) ?

    et as-tu mis une deuxième ventilation ou tu cré un echange par dépression dans echangeur ?

    et une petite derniere as-tu mis un evacution de condensa (si ton echangeur condens) ?

    cordialement amis constructeur et merci Jean-pierre

    mathias


    Répondre à ce message

    • Non-Membre La fabrication d’un récupérateur de chaleur. 1er mars 2009 17:01, par jean-pierre

      Bonjour et merci Mathias,

      le caisson est réalisé en latté de 10 et 20 mm, il possède deux moteurs de VMC classique et il est pourvu d’une évacuation des condensats.

      Prochainement un article sur la conception optimisé suite à sa mise en oeuvre et son utilisation cet hiver.

      A bientôt. Jean-Pierre.


      Répondre à ce message

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