Guide des normes énergétiques 2024

Les normes et réglementations thermiques pour la climatisation

La climatisation est devenue un équipement indispensable dans de nombreux foyers et locaux professionnels pour assurer le confort thermique en période estivale. Cependant, le développement de la climatisation s’accompagne aussi d’enjeux importants en termes d’impact énergétique et environnemental. C’est pourquoi des normes et réglementations thermiques ont été mises en place afin d’encadrer le dimensionnement, l’installation et l’utilisation des climatiseurs.

Dans cet article, nous allons passer en revue les principales normes et réglementations qui s’appliquent en France en matière de climatisation. Nous aborderons notamment le calcul des puissances à installer en fonction des surfaces à traiter, les unités de mesure utilisées (Btu, W), les exigences de la RT2012 et de ses récentes mises à jour. L’objectif est de mieux comprendre les concepts clés qui régissent ce domaine afin de concevoir et exploiter des installations de climatisation optimisées et respectueuses de l’environnement.

Calcul de la puissance frigorifique nécessaire

Avant d’installer une climatisation, il convient de dimensionner correctement la puissance frigorifique nécessaire en fonction des caractéristiques thermiques du local à traiter. Plusieurs facteurs sont à prendre en compte :

• La surface à climatiser : généralement, on considère qu’il faut 1 kW de puissance pour 12 à 15 m2. Mais ce ratio peut varier selon l’exposition, l’isolation ou la présence de sources de chaleur.
• Les apports de chaleur internes : équipements électriques, occupation du local par des personnes, éclairage… Il faudra compenser ces dégagements de chaleur.
• L’ensoleillement et l’orientation du local : une pièce très exposée au soleil nécessitera une puissance supérieure.
• Le confort souhaité : une climatisation plus puissante permettra d’atteindre des écarts de température plus élevés par rapport à l’extérieur.

Alors, quelle puissance choisir par mètre carré habitable pour votre clim ?

Pour vous faciliter la tâche, voici quelques exemples du rapport entre puissance de l’appareil et surface à couvrir. Pour une hauteur de plafond standard de 2,5 m, on obtient les puissances suivantes : (source ENGIE)

Pour un logement BBC (bâtiment basse consommation) : 65 W/m².

Pour une maison respectant la norme RT2012 : 75 W/m². *

Pour une maison de plus de 10 ans non rénovée : 125 W/m².

Pour une maison de moins de 10 ans : 100 W/m². Par exemple, pour rafraîchir une pièce de 30 m², il faudra donc une clim d’une puissance d’environ 9500 BTU, ou 2 780 W pour une maison de moins de 10 ans. On pourra arrondir ce résultat à 3 000 W pour prendre un peu de marge. 

Pour les locaux tertiaires, la réglementation thermique RT 2012 impose un calcul de besoin frigorifique (CBF) prenant en compte ces divers facteurs. Concrètement, on utilise des abaques ou des outils de simulation thermique dynamique.

Unités de mesure de la puissance frigorifique

Il existe deux unités de mesure principales de la puissance frigorifique :

• Le Watt (W) : c’est l’unité SI utilisée en France dans la réglementation. On parle alors de la puissance frigorifique en kW.

• Le BTU est une unité de mesure de l’énergie, couramment utilisée à la place des Watts (W), surtout aux États-Unis et au Royaume-Uni. Pour passer des BTU aux Watts, il suffit de diviser les BTU par 3,41 et pour passer des Watts aux BTU, il suffit de multiplier les Watts par 3,41. Par exemple un climatiseur de 8000 BTU aura une puissance (8000/3,41) = 2300 W.

Réglementation thermique RT2012

En France, la réglementation thermique des bâtiments nouveaux RT2012 a défini de nouvelles exigences concernant le dimensionnement et le contrôle des installations de climatisation :

• Le calcul du besoin frigorifique doit être fait de manière dynamique en prenant en compte les apports solaires, l’inertie du bâtiment et son orientation.
• La ventilation doit être dimensionnée en cohérence avec la charge thermique du bâtiment.
• Des sondes de température doivent être installées dans chaque zone climatisée pour assurer un pilotage automatique en fonction du contexte.
• Des systèmes de free-cooling et de récupération de chaleur sur l’air extrait doivent être mis en place lorsque possible.
• Des contrôles annuels du fonctionnement doivent être effectués pour vérifier l’adéquation entre dimensionnement théorique et réalité.

Ces exigences visent à limiter la surconsommation énergétique liée à une climatisation surdimensionnée ou mal exploitée. Les installations doivent répondre de manière optimale aux besoins réels.

Évolutions de la RT2012

La RT2012 a connu plusieurs mises à jour ces dernières années pour renforcer ses exigences :

• RT2012-20% (2015) : réduction de 20% de la consommation d’énergie primare par rapport à la RT2012 initiale.
• RT2012-40% (2018) : objectif de réduction de 40% de la consommation.
• RT2012 rénovation (2019) :extension aux rénovations lourdes des bâtiments existants.
• Future RT2022 (2022) : nouvelles évolutions vers la basse consommation d’énergie et plus d’énergies renouvelables.

Concernant la climatisation plus spécifiquement, les mises à jour soulignent l’importance :

• De systèmes réversibles pour la production de froid et de chaud
• D’optimiser le free-cooling et la récupération de chaleur (Le principe de fonctionnement est simple : il utilise la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur d’une maison, d’un immeuble ou tout autre bâtiment pour alimenter le système de refroidissement.)
• De solutions innovantes comme le free-cooling évaporatif
• De systèmes hyper efficaces à très faible GWP (désigne le potentiel de réchauffement global d’un gaz émis dans l’atmosphère. Plus la valeur du GWP est importante et supérieure à 1, plus l’impact du gaz est néfaste pour l’environnement.)

La RT2012 devient donc de plus en plus exigeante sur l’efficacité énergétique des installations de climatisation, dans une logique de transition énergétique.

Normes applicables aux climatiseurs

Outre la réglementation thermique, des normes européennes encadrent la performance et la sécurité des climatiseurs:

Voici quelques précisions sur ces principales normes européennes applicables aux systèmes de climatisation :

• EN 14511 : C’est la norme de référence pour la détermination des performances des systèmes de climatisation. Elle définit les méthodes d’essais ainsi que les conditions de test, notamment les températures extérieures standardisées.
• EN 378 : Elle fixe les exigences fondamentales de sécurité pour les systèmes frigorifiques, que ce soit en termes d’étanchéité du circuit, de charges maximales, ou encore de contrôles périodiques obligatoires.
• EN 13779 : Cette norme établit les spécifications techniques à respecter pour la ventilation des bâtiments non résidentiels (bureaux, écoles, hôpitaux etc.). Elle détaille les débits d’air requis.
• EN 16147 : Dédiée spécifiquement aux climatiseurs split-system et aux unités de traitement d’air, elle définit leurs caractéristiques dimensionnelles et performances à atteindre.
• EN 1886 : Plutôt axée sur la ventilation résidentielle (habitations), elle fixe entre autres les critères d’hygiène, de confort, de bruit et de rendement énergétique.

Les fabricants doivent obligatoirement certifier la conformité de leurs produits à ces normes, ce qui garantit des performances et un fonctionnement sûr. Lors de l’installation, les règles de mise en œuvre doivent aussi respecter les normes en vigueur.

Concepts clés de la réglementation thermique

Au-delà de la connaissance des textes, il est important pour tout professionnel de la climatisation de bien maîtriser les principaux concepts que la RT2012 a introduits :

• Calcul dynamique plutôt que statique du besoin frigorifique
• Prise en compte des apports et déperditions dans l’enveloppe
• Pilotage automatique en fonction des sondes de température
• Systèmes réversibles et production combinée de froid et de chaud
• Valorisation de la ressource avec le free-cooling et la récupération
• Recherche permanente de solutions plus efficaces énergétiquement
• Dimensionnement à la carte en fonction des besoins réels
• Optimisation de la performance globale du système climatisation+bâtiment

Cette compréhension fine des enjeux réglementaires est indispensable pour concevoir puis exploiter des installations exemplaires sur le plan énergétique et environnemental.

Conclusion

La climatisation est aujourd’hui régie par un cadre normatif et réglementaire de plus en plus exigeant en France. La réglementation thermique RT2012 et ses évolutions fixent des objectifs ambitieux de performance énergétique qui concernent aussi bien la conception que l’exploitation des installations de climatisation.

Les normes européennes apportent quant à elles des garanties sur la sécurité et les performances réelles des équipements. L’ensemble de ces dispositions vise à limiter l’impact environnemental du développement de la climatisation, tout en assurant le confort des occupants.

Pour les professionnels du secteur, le défi consiste donc à parfaitement maîtriser ces exigences afin de proposer des solutions sur-mesure, innovantes et respectueuses de l’environnement. Un bon dimensionnement associé à une gestion optimisée des systèmes de climatisation permet de satisfaire les besoins des clients tout en contribuant à la transition énergétique. L’avenir passera sans doute par le déploiement massif des énergies renouvelables pour la production de froid et une automatisation poussée des installations.

Tel était l’objectif de cet article de dresser un panorama complet des principales normes et réglementations thermiques en matière de climatisation en France. J’espère avoir pu apporter un éclairage satisfaisant sur ces problématiques clés du secteur. N’hésitez pas à me faire part de vos remarques pour améliorer la compréhension de ce domaine complexe mais ô combien nécessaire.

✅ Foire aux questions

Quels sont les contrôles fréquents recommandés pour résoudre les problèmes de réglage ou de fonctionnement ?

• Vérification des paramètres de fonctionnement (températures, débits, pressions) et comparaison aux valeurs de conception.
• Contrôle de l’étanchéité du circuit frigorifique à l’aide d’un détecteur de fuites.
• Inspection visuelle de l’état des filtres et nettoyage/remplacement si nécessaire.
• Test de fonctionnalité des voies humides et mesure du taux d’humidité.
• Contrôle du bon fonctionnement des ventilateurs (niveaux sonores, courants)
• Vérification des protections thermiques et des pressostats de sécurité.
• Test des systèmes de régulation et d’automatisme (sondes, programmateurs).
• Analyse du système de free-cooling/échange de chaleur et mesure des efficacités.
• Étalonnage du groupe de réfrigération et mesure des COP réels.
• Analyse des historiques de fonctionnement et comparaison aux objectifs initiaux.

Ces contrôles relativement simples permettent de détecter à l’avance la majorité des défaillances matérielles ou réglages inadaptés.

Quels sont les avantages de la maintenance préventive dans les systèmes de climatisation ?

• Amélioration de la fiabilité : en détectant et réparant à l’avance les signes de fragilisation, on évite les pannes coûteuses.
• Allongement de la durée de vie : une maintenance régulière permet aux équipements de fonctionner plus longtemps avant rénovation.
• Économies d’énergie : les contrôles fréquents repèrent les problèmes de réglage ou de fonctionnement qui gaspillent la consommation.
• Meilleur confort : un matériel bien entretenu offre des conditions de température et d’humidité constantes sans à-coups.
• Réactivité accrue : les défauts mineurs repérés à l’avance peuvent être solutionnés rapidement sans interruption de service.
• Anticipation des périodes critiques : la maintenance est programmée en dehors des pics d’activité et de température extérieure.
• Sécurité améliorée : les inspections détectent d’éventuelles non-conformités avant problème.
• Traçabilité : un historique complet des opérations de maintenance garantit la valeur du patrimoine technique.
• Optimisation des coûts : les dépenses de maintenance sont lissées dans le temps plutôt que concentrateurs sur des réparations d’urgence.

La maintenance préventive rationalise donc la gestion et l’exploitation des systèmes de climatisation.

Quels sont les signes indiquant qu’un climatiseur nécessite une maintenance préventive ?

• Diminution des performances frigorifiques : le climatiseur a plus de mal à atteindre ou maintenir la température de consigne.
• Niveaux sonores anormaux : des vibrations ou des bruits inhabituels peuvent provenir de pièces usées.
• Fuites d’eau ou de réfrigérant : à détecter rapidement pour des raisons de sécurité et d’environnement.
• Filtration inefficace : les filtres encrassés réduisent les débits d’air et peuvent abîmer les ventilateurs.
• Problèmes de mise en route : redémarrages difficiles, arrêts intempestifs, défauts d’affichage.
• Humidité mal maîtrisée : les voies humides peuvent nécessiter un réglage ou un nettoyage.
• Corrosion prématurée de certains composants : signe d’un défaut dans le circuit de réfrigération.
• Consommation électrique anormalement élevée : peut cacher des fuites ou un mauvais réglage.
• Historique de défaillances répétées sur une saison : il faut investiguer les causes profondes.

Une maintenance régulière permet de repérer ces indicateurs à temps et d’intervenir avant une panne potentielle.

Quelles sont les conséquences d’un déséquilibre physico-chimique dans le circuit du climatiseur ?

• Corrosion: elle se reconnaît par des taches ou des projections oxydées sur les parois métalliques. La paroi peut devenir fragile.
• Précipitations: le tartre se présente sous forme de dépôts blanchâtres ou colorés. Les boues biologiques sont généralement noirâtres.
• Dégradation des joints: elle se traduit par un gonflement, un ramollissement ou une fissuration prématurée desjoints en élastomère (EPDM, Viton, etc).
• Attaque des conduits: elle se manifeste par une fragilisation de la paroi interne qui devient poreuse voire percée à certains endroits.
• Obstructions: les graisses, gels ou oxydes forment des bouchons adhérents difficiles à dissoudre ou désagréger.
• Réactions chimiques: le réfrigérant peut devenir acide, sa couleur évoluer ou sa pression de vapeur changer après réaction.
• Encrassement: les sels mis en solution précipitent sur les parois en laissant des dépôts qui s’épaississent avec le temps.

Un contrôle régulier permet de déceler ces symptômes à leur phase initiale et limiter leur aggravation.

Quels sont les avantages de l’utilisation de capteurs pour ajuster le fonctionnement de la climatisation ?

• Amélioration du confort: les capteurs de température et d’humidité permettent de maintenir les conditions ambiantes de manière plus précise en fonction des besoins réels.
• Économies d’énergie: en se basant sur les mesures physiques plutôt que des consignes fixes, on évite les sur/sous-dimensionnements qui gaspillent de l’énergie.
• Optimisation selon l’occupation: les détecteurs de présence associés aux capteurs permettent de ne climatiser que les zones occupées au moment voulu.
• Prise en compte du rayonnement solaire: les sondes extérieures intègrent l’impact du soleil pour une régulation plus fine.
• Détection de problèmes: certains capteurs comme ceux de fuite de réfrigérant ou de Qualité de l’Air Intérieur déclenchent des alertes.
• Personnalisation possible: les utilisateurs peuvent modifier plus facilement les consignes de confort via l’interface.
• Maintenance préventive: l’analyse en continue des données de capteurs repère plus tôt les indices de vieillissement.
• Évolutivité: de nouveaux capteurs peuvent être facilement ajoutés pour des fonctionnalités supplémentaires.

Cela fait des capteurs un élément clé pour des systèmes de climatisation intelligents et respectueux de l’énergie.

Quels sont les avantages de l’automatisation des installations de climatisation ?

• Amélioration du confort : la régulation automatique en fonction des conditions extérieures et des besoins permet de maintenir des conditions intérieures constantes.
• Économies d’énergie : l’automatisation permet de faire fonctionner la climatisation seulement quand c’est nécessaire, en évitant les sur/sous-dimensionnements. Cela réduit la consommation.
• Gestion optimisée selon l’occupation : la détection de présence permet de climatiser uniquement les zones occupées et d’ajuster en fonction des horaires.
• Maintenance préventive : certains systèmes détectent les anomalies et préviennent à distance pour une réparation plus rapide.
• Télésurveillance à distance : gestion centralisée du parc et possibilité d’intervention à distance en cas d’incident.
• Flexibilité accrue : possibilité de modifier ou personnaliser les consignes de confort à tout moment via une interface utilisateur.
  
• Évolutivité : les systèmes automatisés facilitent l’ajout de nouvelles sondes ou équipements sans travaux lourds.
• Éco-gestes : des scénarios préprogrammés incitent à des comportements plus responsables (absence prolongée, week-end…).
• Traçabilité : conservation des historiques de fonctionnement et de consommation pour le suivi de performance.

L’automatisation apporte donc de nombreux bénéfices en termes de maîtrise de l’énergie et de confort optimal des occupants.

Quels sont les éco-gestes les plus couramment programmés pour les installations de climatisation ?

• Extinction de la climatisation pendant les heures creuses d’occupation (midi-14h en semaine par exemple).
• Hausse température de consigne de nuit ou week-end (+1 ou 2°C).
• Décalage démarrage matin pour éviter la surconsommation en tout début de journée.
• Extinction climatisation dès dépassement seuil de CO2, Fenêtre ouverte détectée.
• Démarrage progressif de la climatisation en fonction de la montée en température extérieure.
• Décalage d’une demi-heure le démarrage et l’arrêt par zone pour éviter les pointes.
• Pas de marche du weekend ou vacances avec reprise automatique à la date fixée.
• Réduction puissance climatisation en cas de présence réduite détectée dans une zone.
• Minuterie permettant de couper le système quelques heures pour le nettoyage.
• Scénario de déconfinement progressif après une longue période d’inoccupation.

Programmer ces éco-gestes automatisés permet d’adapter en permanence le fonctionnement aux conditions réelles et ainsi réduire significativement la consommation énergétique.

Comment peut-on mettre en place ces éco-gestes dans un système de gestion automatique de climatisation ?

• Via une programmation hebdomadaire/journalière avec plages horaires variables selon les jours (semaine, weekend, jours fériés).
• Avec la création de scénarios spécifiques activables à la demande (éco, confort, absence prolongée).
• En implémentant des boucles de régulation prenant en compte des paramètres comme la température extérieure, le taux de CO2, la détection de présence.
• En utilisant des sondes et capteurs (température, CO2, présence) pour ajuster en permanence le fonctionnement.
• Grâce à des minuteries programmables pour arrêts/démarrages ou variation de consignes.
• En définissant des seuils et hystérésis sur les consignes de température intérieure/extérieure.
• En agenda calendaire intégré pour activer/désactiver automatiquement les plages horaires.
• Par une interface de supervision/paramétrage à distance accessible en tout lieu via internet.
• En implémentant des alarmes et alertes en cas de détection d’anomalies sur l’installation.

La plupart des automates de climatisation récents permettent ce type de programmation évolutive et personnalisable facilement pour encourager les réflexes vertueux.

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