Ventilateurs de plafond : une solution efficace pour le confort d’été et la déstratification en hiver

Face à l’intensification des vagues de chaleur, le confort thermique devient un enjeu majeur dans nos logements. Dans l’urgence des épisodes caniculaires, on peut rapidement être tenté d’installer une PAC réversible. Avant d’investir dans un système de climatisation, il existe des solutions simples et peu énergivores pour mieux diffuser l’air présent dans une pièce. Parmi elles, le ventilateur de plafond qui devient ainsi un outil de sobriété et d’adaptation aux fortes chaleurs, mais aussi de meilleure répartition du chauffage en hiver.

ventilateur de plafond dans une pièce

Qu’est-ce qu’un ventilateur de plafond ou un brasseur d’air ?

Même s’ils se reposent sur un principe similaire, à savoir faire circuler un volume d’air dans une pièce grâce à leurs pales, les ventilateurs de plafond et les brasseurs d’air plafonniers n’ont pas les mêmes applications.

Le ventilateur de plafond est destiné à un usage résidentiel car il produit un volume d’air localisé, tandis que le brasseur d’air est destiné à un usage industriel ou tertiaire (grands locaux, entrepôts) en mettant un mouvement un volume d’air important.

En augmentant la vitesse de l’air, un ventilateur de plafond permet de favoriser l’évapotranspiration naturelle du corps humain et d’évacuer la chaleur corporelle par convection. Les mouvements d’air continus procurent ainsi une sensation de fraîcheur, c’est ce qu’on appelle l’effet rafraîchissant (ou le « cooling effect »). Selon les conditions ambiantes et la vitesse d’air, cette amélioration du confort peut correspondre à plusieurs degrés de température ressentie en moins, sans diminution de la température réelle de la pièce. Selon l’ADEME, un ventilateur de plafond peut améliorer le confort thermique en procurant une sensation de fraîcheur équivalente à une baisse de température ressentie de l’ordre de 2 à 3°C. Il ne refroidit pas réellement l’air ambiant, mais favorise les échanges thermiques entre le corps et l’air grâce à son mouvement.

Solution d’adaptation thermique, le ventilateur de plafond est donc une alternative pertinente à la climatisation.

Un appareil pour deux saisons

Rafraîchir sans climatisation, c’est possible !

Face à la surchauffe estivale, le brassage de l’air doit s’intégrer à une stratégie globale de confort thermique. Le ventilateur de plafond est un très bon allié et sa mise en place doit s’intégrer dans une logique globale de confort thermique :

Contrairement à une climatisation, le ventilateur de plafond ne rejette pas de chaleur à l’extérieur et ne refroidit pas les murs. Son efficacité dépend donc de la température ambiante et de la capacité du bâtiment à limiter et à évacuer les apports de chaleur.

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Comment fonctionne la déstratification de l’air en hiver ?

Le ventilateur de plafond est souvent associé au confort d’été. Pourtant, certains modèles peuvent également contribuer à améliorer le confort thermique en hiver, en favorisant la déstratification de l’air.

L’air chaud, plus léger, monte et s’accumule naturellement au plafond. Ce phénomène est appelé stratification thermique. Un écart de température entre le plafond et le sol peut être ressenti, particulièrement dans les logements dotés de grandes hauteurs sous plafond.

Grâce à l’action mécanique du ventilateur de plafond, ce dernier va permettre de déstratifier les couches d’air, de les mélanger et de les redistribuer de manière homogène dans la pièce.

Certains appareils sont vendus comme étant réversibles mais ne sont pas forcément des déstratificateurs performants. Leur efficacité dépend de la forme et de l'inclinaison des pales, du débit d’air, de la hauteur d’installation et de la configuration du local. Asini, il existe des ventilateurs de plafond classiques qui peuvent tout de même favoriser la déstratification.

Quel sens de rotation choisir en hiver ?

De nombreux ventilateurs de plafond disposent d’un mode été/hiver permettant d’inverser le sens de rotation.

En été, le réglage est généralement choisi pour créer un flux d’air descendant et apporter une sensation de fraîcheur aux occupants.

En hiver, le mode réversible permet de modifier la circulation de l’air afin de favoriser son mélange tout en limitant les courants d’air directs. Sur de nombreux modèles, cela correspond à une rotation horaire vue depuis le dessous, mais il faut toujours vérifier les instructions du fabricant. Le sens de rotation ne suffit pas, à lui seul, à garantir une déstratification efficace.

sens de rotation été/hiver
Sens de rotation d'un ventilateur de plafond (mode été/hiver)

Choix et emplacement du ventilateur de plafond

Le choix et l'emplacement d’un ventilateur plafonnier sont essentiels pour garantir un brassage de l'air efficace, un confort thermique et un fonctionnement silencieux. Plusieurs critères doivent être pris en compte, notamment la surface de la pièce, la hauteur sous plafond, l'usage et les performances attendues. Un modèle adapté doit permettre de créer un mouvement d’air confortable sans provoquer de courant d’air excessif ni de nuisances sonores.

Selon le projet de recherche et développement BRASSE II, l'air se disperse selon trois zones d'influence et de diffusion. La zone d'influence directe couvre la zone à traiter sans vitesse excessive. La zone d'influence par entraînement contribue à brasser l'air autour de cette zone. Enfin, la zone de diffusion au sol permet à l'air de se répartir suffisamment dans l'espace occupé.

3 zones d influence et de diffusion de l air
Zone d'entraînement de l'air ©Projet BRASSE

Par ce principe des zones d'entraînements de l'air, la posture des occupants est aussi un élément à considérer. Selon la position, la vitesse de l'air sera ressentie différemment en étant assis, debout ou couché.

L’emplacement du ventilateur influence directement la répartition du mouvement d’air et le confort des occupants. Il est généralement préférable de le positionner au centre de la zone occupée, plutôt que de chercher systématiquement le centre géométrique de la pièce. Dans une très grande pièce, plusieurs ventilateurs de plafond seront nécessaires. Le positionnement doit tenir compte de l’agencement du mobilier, des zones de repos ou de travail et des éventuels obstacles à la circulation de l’air.

Enfin, le ventilateur doit être utilisé dans un logement correctement ventilé. Il brasse l’air intérieur, mais ne renouvelle pas l’air et ne remplace donc pas une ventilation mécanique contrôlée hygroréglable (VMC). La ventilation doit notamment permettre d’évacuer l’humidité et les polluants intérieurs.

Choisir un ventilateur de plafond adapté à la pièce

Dimensionner le ventilateur de plafond selon la surface

Le diamètre du ventilateur doit être adapté aux dimensions de la pièce afin de favoriser une bonne circulation de l’air. À titre indicatif, les diamètres suivants peuvent servir de première orientation :

Il faudra tout de même prendre en compte la hauteur sous plafond, le débit d'air du modèle et la configuration de la pièce.

Un ventilateur de grand diamètre peut déplacer un volume d'air important à vitesse de rotation réduite.

ventilateur plafond grande hauteur sous plafond

Nombre et conception des pales de ventilateur de plafond

Le nombre de pales peut directement influencer le niveau sonore perçu dans la pièce où le ventilateur plafonnier est installé, ainsi que la qualité de brassage de l’air. Un appareil disposant de 4 pales reste un bon compromis. En deçà, le flux d’air est souvent trop direct et mal dispersé. A partir de 5 pales, le brassage de l’air est optimal, silencieux et s’adapte parfaitement dans une chambre par exemple. A noter qu'il existe également des ventilateurs de plafond sans pales.

Le nombre de pales d'un ventilateur est un critère important, mais il ne suffit pas toujours à déterminer l'efficacité ou le niveau sonore. Les modèles équipés de pales larges et bien profilées restent les plus efficaces car ils peuvent déplacer un volume d'air important à une vitesse modérée. Pensez à bien consulter les performances annoncées par le fabricant.

Dans tous les cas, il convient de privilégier un modèle dont les performances sont adaptées au volume à brasser, plutôt que de se fonder uniquement sur le diamètre ou le nombre de pales.

Caractéristiques techniques d'un bon ventilateur de plafond

Le taux de brassage, correspondant au rapport entre le débit d’air et le volume de la pièce, peut également être utilisé comme indicateur complémentaire.

Montage, contraintes de hauteur et de fixation

La hauteur sous plafond constitue un critère déterminant pour choisir le type de montage. Selon la norme NF EN CEI 60335-2-80, qui transpose la réglementation internationale et qui traite de la sécurité des ventilateurs électriques pour usages domestiques, une hauteur minimale de 2,30 m entre les pales et le sol est préconisée. En revanche, cela ne suffit pas à conclure que toute pose sous 2,30 m est automatiquement illégale ou dangeureuse.

ventilateur plafond montage technicien

Selon la littérature internationale, il existe plusieurs configurations qui se absent sur un ratio distance de montage / diamètre du ventilateur de plafond.

3 types de montage de ventilateurs de plafond
Types de montage de ventilateur de plafond ©Projet BRASSE

Une hauteur suffisante doit être conservée entre les pales et le sol pour prévenir les risques de contact, tout en permettant une circulation de l’air adaptée. Il convient également de vérifier les distances nécessaires par rapport aux murs, aux luminaires et aux autres obstacles.

Enfin, la fixation est tout aussi importante. Le ventilateur doit être solidement ancré dans un support capable de reprendre son poids et les efforts dynamiques liés à la rotation. Une fixation dans une simple plaque de plâtre est insuffisante si elle n'est pas spécifiquement conçue pour cet usage. Le recours à une poutre, à un support porteur ou à un renfort adapté peut être nécessaire.

Après installation, des vibrations inhabituelles, un bourdonnement ou un grincement doivent être pris au sérieux. Ils peuvent notamment révéler un déséquilibre des pales, un défaut de serrage ou un problème de fixation. L'appareil doit alors être arrêté et contrôlé.

Dans le cas où plusieurs ventilateurs de plafond sont installés dans la même pièce, une distance correspondant à au moins 2,5 fois le diamètre des appareils constitue un repère, à confirmer selon le type de ventilateur et les préconisations du fabricant.

Combien coûte un ventilateur de plafond ?

Avec une puissance indicative de 50 W, un ventilateur de plafond consomme environ 0,4 kWh pour 8 heures de fonctionnement, soit environ 0,08 € par jour sur la base d'un prix de l'électricité de 0,20 €/kWh. Cela représente environ 2,40 € par mois pour une utilisation de 8 heures par jour.

Selon les modèles et les conditions d'utilisation, un ventilateur de plafond peut consommer de 10 à 40 fois moins d'électricité qu'un système de climatisation. Il convient toutefois de rappeler que le ventilateur améliore la sensation de fraîcheur sans abaisser réellement la température de la pièce, contrairement à la climatisation.

En outre, les moteurs à courant continu (DC) sont généralement moins énergivores que les moteurs à courant alternatif (AC), à performances comparables.

Des économies de chauffage sont possibles grâce à la déstratification de l'air. En hiver, le brassage de l’air permet de redistribuer vers la zone occupée une partie de la chaleur accumulée en hauteur. Lorsque la stratification thermique est importante, cette action peut améliorer le confort et réduire les besoins de chauffage.

Les économies dépendent notamment de la hauteur sous plafond, de l’isolation du bâtiment, du système de chauffage et de sa régulation.

schema destratification de l air
Schéma sur la déstratification de l'air dans un bâtiment ©EDF

Selon les modèles, un ventilateur de plafond équipé d'un moteur basse consommation peut consommer entre 4 et 15 W à faible vitesse en mode hiver, soit une puissance comparable à celle de certaines box internet ou ampoules LED.

Cette faible consommation permet de favoriser la circulation de l'air pour une dépense électrique limitée.

Atouts et limites des ventilateurs de plafond

Atouts

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Limites

ventilateur plafond poussiere entretien

Conclusion

Pour conclure, le ventilateur se présente comme une alternative intéressante à la climatisation. Il peut également être utilisé de manière complémentaire à une PAC air/air réversible, en toutes saisons. Grâce à son principe de rotation simple, le ventilateur de plafond permet une diffusion homogène de l'air tout en ayant une consommation électrique très économique. Bien qu'il ne rafraîchisse pas directement l'air, l'usage d'un ventilateur de plafond permet une sensation de fraîcheur équivalente à une baisse de température ressentie de l’ordre de 2 à 3°C, ce qui n'est pas négligeable.




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