Fiche de Révision : Traitement d'Air

Niveau Intermediate

Introduction au Traitement d'Air

Le traitement d'air est un ensemble de procédés visant à modifier les caractéristiques de l'air afin de rendre son utilisation plus confortable, plus sûre ou plus adaptée à un besoin spécifique, notamment en climatisation, chauffage, ventilation et purification. Il s'agit de préparer l'air en contrôlant sa température, son humidité, sa qualité et son débit.

Ce domaine est fondamental dans les secteurs résidentiel, industriel, hospitalier et tertiaire pour assurer un environnement sain, confortable et économe en énergie.

Concepts Fondamentaux du Traitement d'Air

1. Composition et Qualité de l'Air

L'air ambiant est un mélange gazeux principalement composé de :

Azote (N₂) : environ 78%
Oxygène (O₂) : environ 21%
Argon, dioxyde de carbone (CO₂) et autres gaz en faible quantité
Vapeur d'eau variable selon l'humidité

Qualité de l'air : C'est l'état physicochimique et sanitaire de l'air, influencé par la présence de polluants, poussières, microbes, gaz toxiques, et son humidité.

2. Paramètres du traitement d'air

Paramètre	Description	Unité
Température (t)	Mesure de la chaleur de l'air	°C
Humidité absolue (d)	Masse de vapeur d'eau par unité de masse d'air sec	g/kg
Humidité relative (HR)	Rapport entre la quantité de vapeur d'eau présente et la quantité maximale que l'air peut contenir à une température donnée	%
Pression (P)	Force exercée par le gaz sur une surface	hPa / Pa
Débit d'air	Volume d'air passé par unité de temps	m³/h ou l/s

Fonctions Clés du Traitement d'Air

Le traitement d'air comprend plusieurs étapes et actions visant à adapter l'air aux besoins de l’utilisateur, notamment :

A. Ventilation

But : renouveler l’air intérieur pour éviter la pollution par accumulation de CO₂, odeurs, polluants.
Exemple : VMC (Ventilation mécanique contrôlée) pour les maisons.

B. Chauffage

Augmentation de la température de l’air, utile en hiver.
Utilisation de batteries chaudes, échangeurs thermiques, ou chaudières.

C. Rafraîchissement / Climatisation

Refroidissement, souvent accompagné d’une déshumidification.
Par exemple, les climatiseurs ou groupes froid.

D. Humidification / Déshumidification

Ajustement de l’humidité pour le confort et la santé (éviter dessèchement des voies respiratoires, moisissures).
Système de brumisation ou échangeurs spécifiques.

E. Filtration et Purification

Élimination des particules solides, gaz toxiques, micro-organismes.
Filtres mécaniques (HEPA), filtres à charbon actif, purificateurs d’air.

Schéma du Processus Général de Traitement d'Air

[Diagramme]

Ce schéma illustre un circuit type de traitement d'air où l'air est d'abord filtré, puis conditionné en température, avec un ajustement possible de l'humidité avant d’être distribué.

Appareils et Équipements de Traitement d'Air

Centrale de traitement d'air (CTA) : ensemble complet où se réalisent ventilation, filtrage, chauffage/refroidissement, humidification.
Ventilateurs : assurent le déplacement de l’air.
Filtres : retiennent les particules fines, les pollens, poussières.
Échangeurs de chaleur : récupèrent l'énergie thermique pour améliorer le rendement.
Batteries chaudes/froides : serpentins chauffants ou refroidissants.
Humidificateurs : produisent vapeur d’eau ou pulvérisent des micro-gouttelettes.
Capteurs : contrôlent température, humidité, qualité de l’air.

Les Différents Types de Traitement d'Air

Traitement d’Air Simple

Modifie une seule caractéristique de l’air (chauffage ou ventilation simple).
Exemple : un radiateur d’air soufflé dans un local.

Traitement d’Air Combiné

Modifie simultanément plusieurs paramètres (température + humidité + filtration).
Exemple : une CTA pour un hôpital.

Synergies entre Paramètres

Température et Humidité : L'air chaud peut contenir plus de vapeur d'eau. La gestion simultanée est cruciale pour le confort.
Filtration et Débit : un filtre trop dense réduit le débit et augmente la consommation énergétique; il faut optimiser.
Qualité et Confort Sanitaire : un traitement complet assure absence de polluants, confort thermique, santé respiratoire.

Exemple Pratique : Traitement d'air en Bureau

Objectifs :

Température entre 20-24 °C
Humidité relative entre 40 et 60%
Renouvellement de l’air régulier (20-30 m³/h par personne)
Filtration fine pour éliminer poussières volantes et agents pathogènes

Les étapes sont :

Air extérieur aspiré et filtré.
Chauffage ou refroidissement selon la saison.
Ajustement de l’humidité.
Distribution via des bouches d’extraction et de soufflage.

Tableau Récapitulatif des Fonctions et Moyens du Traitement d'Air

Fonction	Objectif	Moyens techniques
Ventilation	Renouveler l'air	Ventilateurs, CTA
Chauffage	Augmenter te°	Batteries électriques ou eau chaude
Rafraîchissement	Diminuer te°	Groupes froid, batteries froides
Humidification	Ajouter de la vapeur d'eau	Humidificateurs à vapeur, vapeur directe
Déshumidification	Réduire l'humidité	Batteries froides, adsorbeurs
Filtration	Purifier de particules et polluants	Filtres mécaniques ou chimiques

Synthèse

Le traitement d'air est une discipline clé pour garantir un environnement intérieur sain, confortable et adapté aux usages. Contrôler la température, l'humidité et la qualité de l'air permet d'améliorer le bien-être des occupants et les performances des installations.

Chaque paramètre est lié aux autres, ce qui impose des choix techniques réfléchis (matériel, réglages, maintenance). Les centrales de traitement d'air sont au cœur de ces systèmes en réalisant plusieurs fonctions simultanément.

Si vous souhaitez approfondir, voici un résumé visuel du processus global :