Une seule grille 16x20 sur un système de 4 tonnes : comment dimensionner la reprise d'air avant de poser l'appareil
Un système de 4 tonnes de froid a besoin d'environ 1 600 CFM (pieds cubes par minute) d'air revenant au ventilateur. Selon une règle empirique courante du métier, une grille de reprise à filtre de 16x20 pouces ne laisse passer sans bruit qu'environ 640 CFM : avec une seule reprise de ce type, l'appareil manque d'air.
Partez du débit dont l'appareil a besoin. L'exemple de l'installateur David Richardson, repris par HVAC School, associe une unité de 2 tonnes à 800 CFM, soit les 400 CFM par tonne bien connus. À ce ratio, un système de 4 tonnes brasse environ 1 600 CFM (près de 2 700 m³/h), et tout cet air doit revenir par les reprises.
Les grilles se dimensionnent selon la vitesse frontale. HVAC School indique que la cible du Manual D de l'ACCA est de 400 pieds par minute (environ 2 m/s). Faute de données de performance du fabricant, la règle de Richardson consiste à compter 2 CFM par pouce carré de grille à filtre, ce qui maintient la vitesse sous cette cible. Une grille 16x20 fait 320 pouces carrés, soit environ 640 CFM. Pour faire passer 1 600 CFM, il faut à peu près 800 pouces carrés, par exemple deux grilles à filtre de 20x20. Le modèle compte aussi : Matt Bruner, de HVAC School, a constaté qu'une grille emboutie de 30x12 laisse passer 551 CFM à 400 pieds par minute, contre 916 CFM pour une grille commerciale à plus grande section libre (facteur AK).
Une reprise sous-dimensionnée se lit dans la pression statique. Allison Bailes, fondateur d'Energy Vanguard, écrit que les pompes à chaleur et climatiseurs résidentiels sont en général conçus pour fonctionner à environ 0,5 pouce de colonne d'eau (environ 125 Pa) de pression statique externe totale, et que les réseaux installés dépassent le plus souvent cette valeur. Quand Bruner a mesuré une installation qu'il venait de refaire, l'essentiel de l'excès se trouvait côté reprise, et la lecture a chuté dès qu'il a retiré la grille. Plus la pression statique monte, plus le débit baisse.
Pour contrôler une installation, mesurez la pression statique externe totale au manomètre sur les plénums de soufflage et de reprise et comparez-la à la valeur nominale de l'appareil. Additionnez ensuite la section libre de toutes les reprises et rapprochez-la du débit de calcul. Les filtres entrent aussi dans le calcul : Bailes dimensionne la surface filtrante pour une vitesse frontale de 200 pieds par minute au plus, ce qui permet d'utiliser un filtre MERV-13 avec peu de perte de charge.
Pourquoi c’est important : Une reprise trop petite ampute la puissance du système, quelle que soit la capacité nominale du groupe extérieur. Additionnez la section libre des reprises face au débit de calcul avant de poser l'appareil, et notez une mesure de pression statique à la mise en service.
Sources
- Busting a Myth About Low-Static Ducted Mini-SplitsEnergy Vanguard, 9 déc. 2019
- Sizing Return GrillesHVAC School, 8 sept. 2023