Centrale de traitement de l’air (CTA) : le guide complet

Qu'est-ce qu'une centrale de traitement de l'air et à quoi sert-elle ?
Tout le monde peut-il s'équiper en CTA ?
Quelles sont les différences entre une CTA et une pompe à chaleur ?
Présentation de ce système de chauffage et de climatisation un peu particulier.

centrale de traitement d'air exemple

La centrale de traitement de l’air, pour quoi faire ?

La centrale de traitement de l’air, généralement désignée par son abréviation CTA, est une sorte de climatisation XXL qui traite, purifie et assainit l’air intérieur.

XXL car c’est un appareil de taille beaucoup plus importante que les climatiseurs classiques, et qui suppose un réseau en gaines plus encombrant. La centrale de traitement de l’air est également plus puissante.

utilisation centrale de traitement de l'air

On l’utilise essentiellement dans le secteur tertiaire, les soins hospitaliers, l’industrie pharmaceutique et informatique

Bref tous les environnements intérieurs qui ont besoin d’une qualité d’air contrôlée, débarrassée des composants organiques volatils (COV), gaz, micro poussières, parfums et fumées ainsi que d’un confort de température et d’un taux d’humidité régulé.

Le principe de la CTA est cependant sensiblement le même que celui de la climatisation avec filtration : l’air provenant de l’extérieur est filtré, climatisé et tempéré avant d’entrer à l’intérieur.

La purification et le traitement de l’air au niveau des logements sont très importants pour les personnes souffrant d’allergies ou de problèmes respiratoires. La responsabilité des microparticules en suspension dans l’air, notamment des pollens et pollutions chimiques, n’est plus à prouver dans le déclenchement ou l’aggravation de certaines maladies.

Quant au taux d’humidité, c’est un facteur de confort thermique encore négligé, qui peut avoir une incidence sur les problèmes respiratoires.

Or, seule, la climatisation ne peut pas assurer un traitement complet de la qualité de l’air. C’est là que la CTA prend le relais.

La CTA est un des appareils possibles pour la diffusion dans un local de la VMI (ventilation mécanique insufflée).

La VMC et la VMR sont d’autres options qui diffèrent par le volume traité.

Il existe de nombreux modèles de centrale de traitement de l’air, avec des capacités et des niveaux de performances différents, qui seront surtout données par la nature des filtres et les technologies complémentaires.

Certaines industries par exemple ont besoin d’une atmosphère intégralement désinfectée, à une température précise au quart de degré près, ou ne laissant place à une micropoussière aussi fine soit-elle. 

Quelles sont les normes de la qualité de l’air ?

Une norme de qualité de l'air est la limite quantitative d'un polluant dans l'air. C’est à partir de ces normes qu’on établit par exemple une maladie professionnelle suite à des expositions chroniques ou aigues à une atmosphère polluée.

Il n’existe pas de réglementation internationale sur la qualité de l’air, bien que certaines industries appliquent des standards communs d’un pays à l’autre.

L’Organisation mondiale de la santé recommande la limite annuelle de 10 µg/m³ en particules fines PM2,5 (de diamètre inférieur à 2,5 micromètres). Plus d’info sur les principales valeurs de l’indice.

En France, l’
indice ATMO créé en 1994 dot être mis à jour pour respecter les directives de l’UE dans le cadre de l’action du Plan National de Surveillance de la Qualité de l’Air.

Dans le résidentiel, en copropriété, on se réfère parfois au
diagnostic de Qualité de l'Air Intérieur (QAI)

Fonctionnement de la Centrale de Traitement de l'Air

Fonctionnement de la Centrale de Traitement de l'Air

Schéma de principe centrale de traitement d'air

Schéma électrique CTA

Schéma électrique CTA

La CTA, pour schématiser son fonctionnement est un sorte de mix entre un climatiseur XXL, une pompe à chaleur et une VMC double flux.

À ceci près que l’air ré insufflé à l’intérieur n’est pas de l’air recyclé, mais de l’air « frais » provenant de l’extérieur.

De plus, la CTA optimise les performances énergétiques en récupérant les calories ou en basculant en mode freecoling.

La CTA utilise un dispositif de gaines aérauliques disposées en réseau pieuvre ou réseau parallèle, une unité extérieure (souvent sur le toit, mais parfois au sol ou murale) et des bouches de soufflage dissimulées en faux plafond et plus rarement dans le sol.

À- partir d'une unité extérieure de15 à 90 kW en version monobloc, on peut alimenter jusqu'à 32 unités intérieures. 

Demandez de l'aide à un professionnel pour la pose de votre climatiseur

  • La CTA chauffe ou climatise l’air grâce à des batteries à eau glacée ou électriques.
  • La CTA assèche ou ré humidifie l’air grâce à sa batterie, avec des micro pulvérisations.
  • La CTA passe l’air puisé à l’extérieur au travers de multiples filtres.

Il existe des CTA simple flux ou CTA double flux (à ne pas confondre avec la VMC : la CTA est un appareil de VMI).

L’appareil se « décompose » comme suit :

  • Volet d’air neuf
  • Volet d’air repris
  • Boîte de mélange air neuf/air repris ou échangeur d’air. On parle parfois de CTA à débit variable ou de CTA 4 voies pour désigne une CTA qui a l’option de fonctionnement en freecooling : air neuf / air rejeté / air recyclé / air soufflé.
  • Récupérateur de calories
  • Filtration (pré-filtre de centrale de traitement d'air, filtres plans, filtres à poches…)
  • Batterie de traitement d’air chaude (serpentin) ou froide (eau glacée ou fluide frigorigène).
  • Humidificateur
  • Bloc ventilateur à débit variable

Une centrale de traitement de l'air peut fonctionner en mode froid seul, froid majoritaire, équilibré ou chaud majoritaire. Voici pourquoi on ne peut pas vraiment parler de CTA Inverter ou réversible.

 Ceci étant dit, même les climatiseurs réversibles seront plus des pompes à chaleur que des climatiseurs. Les rendements froid ou chaud ne se valent pas sur ces appareils, même si la CTA a tendance à des performances plus équilibrées et à permettre d’obtenir des températures constantes toute l’année.

VRV / DRV / VRF

VRV / DRV / VRF : kesako ?

Voici trois acronymes indissociables de l’univers des centrales de traitement de l’air.

VRV : Système à volume de réfrigérant variable
ou Variable refrigerant volume
DRV ou VRF : Système à débit de réfrigérant variable ou Variable réfrigérant flow

Dans les deux cas il s'agit de systèmes de CTA permettant de chauffer et/ou refroidir un bâtiment en faisant circuler un fluide frigorigène dans des tuyauteries en cuivre entre une unité extérieure et plusieurs unités intérieures.

La charge des climatisation à volume variable de réfrigérant se fait soit en usine avec ajustement lors de la mise en service, soit à l’aide d’un calculateur.

Ce sont des systèmes multizones à détente directe, qui à partir d'une seule unité extérieure, alimentée par des tubes frigorifiques, en installation neuve ou en remplacement

On rencontre typiquement ces installations dans les bâtiments sujets à la surchauffe, ou les  hôtels, bureaux sur plusieurs étages, salles de conférences etc. Donc principalement pour un usage commercial.

Chaque fabricant de CTA propose son propre système de “débit variable “ : c’est à dire un système qui permet à l’unité extérieure d’adapter sa puissance et le volume de réfrigérant utilisé en fonction des besoins, pour réduire la consommation énergétique.

Voici les principales distinctions entre ces systèmes :

VRV

> COP élevé
> Fonctionnement avec des températures extérieures de -15 °C.
> Adaptation des températures de soufflage.
> Puissance frigorifique 5 à 90Kw
> Jusqu’à 64 unités intérieures.
> Dénivelé entre unités intérieures et extérieures de 90 m
> Possibilité d’optimiser la régulation par zone
> Auto-adaptation des paramètres de fonctionnement
> Charge automatique de la quantité de réfrigérant
> Câblage simplifié
> Unités extérieures peu encombrantes
> Possibilité de chauffer et de refroidir simultanément
> Modèles à condensations à air ou à eau
> Large choix de télécommandes ou gestion par télésurveillance

DRV ou VRF

> VRV à récupération d'énergie
> Principe du compresseur inverter
> Adaptation du débit du fluide dans les unités intérieures
> Régulation sophistiquée par microprocesseur
> Fonctionne soit en chauffage, soit en froid
> Répartition homogène du fluide
> Aussi appelé " VRV 3 tubes "
> Unités intérieures totalement indépendantes
> Transfert d'énergie entre les différents appareils
> Le système DRV est comparable à une pompe à chaleur air-air

Avantages et inconvénients de la CTA

Qu'est-ce que la centrale de traitement de l'air a de plus ou de moins que la climatisation réversible ? 

Avantages

  • La température et le taux d’humidité sont constants toute l’année.
  • Système presque invisible à l’intérieur (dissimulé sous un faux plafond).
  • Gain de place au mur/plafond.
  • Confort et pureté de l’air supérieurs.
  • Puissance nettement plus importante que la simple climatisation ou pompe à chaleur.
  • Convient aux salles blanches.

Inconvénients

  • Installation principalement sur le toit, ce qui n’est pas autorisé par toutes les communes.
  • Installation complexe et réseau de gaines.
  • Le prix est élevé : la VMI reste beaucoup plus chère que la VMC et plus gourmande en énergie.
  • Nécessite un entretien régulier et rigoureux des filtres et des éléments techniques.

À qui s’adresse la CTA ?

Si on pense tout de suite à la centrale de traitement d’air pour salle blanche, on retrouve également la classique centrale de traitement d'air en industrie pharmaceutique, mais aussi les CTA des hypermarchés, entrepôts, aéroports, centres commerciaux, centres de soins, hôtels…

La recherche biochimique évidemment utilise la CTA, comme l’informatique (avec un cahier des charges pour fiche technique centrale de traitement d'air particulièrement exigeant!).

Mais de plus en plus les ERP (établissements recevant du public) s’équipent : théâtres, cinémas, écoles…

Les entreprises et usines également sont équipés pour protéger la santé de leurs employés qui sans cela respireraient des solvants.

La cuisine et la restauration également, pour ne pas que les odeurs de cuisine envahissent les salles.

Les logements collectifs modernes s’équipent également en CTA au moment de la construction.

Mais aussi les halles de stockage pour des produits alimentaires, les salles de serveurs, les piscines, les salles de sport, les bureaux…

Comment dimensionner une centrale de traitement d air ?

On utilise des calculateurs ou logiciels de calcul de dimensionnement :

Voir aussi dimensionnement d'une centrale de traitement d'air pdf

calcul dimension CTA

Entretien d’une CTA

Un bon fonctionnement, sécurisé, sanitaire, et économique d’une CTA passe par une bonne régulation de la centrale de traitement d'air, des réglages adaptés, évidemment un dimensionnement bien calculé, et enfin une bonne maintenance de centrale de traitement d'air.

Voici comment l’entreprise en charge du contrat d’entretien de votre CTA organise la maintenance de vos appareils :

Filtres
Unité centrale extérieure

Vérification annuelle de l’étanchéité
Relevé des pertes de charge et remplacement des filtres annuel (si nécessaire)
Nettoyage annuel : aspiration, détartrage, traitement désoxydant, désinfection de l’ensemble des surfaces intérieures de la centrale

Batterie

Contrôle des raccordements mensuel
Nettoyage mensuel des éléments de l’échangeur thermique
Mesure trimestrielle des pertes de charge
Inspection mensuelle des bacs de récupération condensat, vidange et désinfection

Ventilateur de centrale de traitement d’air

Vérification annuelle des silent blocs et fixations
Vérification semestrielle des courroies, poulies, alignement

Réseau et gainage

Contrôle annuel des prises d’air et du débit
Contrôle annuel des thermostats
Graissage annuel des pièces mécaniques

dad centrale traitement d'air

Attention : pensez toujours à associer à votre CTA une DAD centrale de traitement d'air, et à la faire contrôler régulièrement ! 


Le Détecteur Autonome Déclencheur est effectivement obligatoire en ERP (établissements recevant du public )

Prix d'une centrale de traitement d'air

Le coût d'un diagnostic préliminaire de la qualité de l'air dans votre maison coûte entre 100 € et 200 €, selon les cabinets.


Le prix d'une centrale de traitement de l'air CIAT oscille entre 3 500 € et 6 000€, installation non comprise.


 Le prix d’une CTA à double flux pour industrie va de 6300 à 9200 €.


Le prix de l’installation d’une ventilation mécanique par insufflation (VMI) est d'environ 3000 €.

Marques principales de centrales de traitement d air :

Biddle
BSK Ventilation
Carrier Commercial Systems and Services
Centrale de traitement d'air Leroy Merlin
Centrale de traitement d'air pompe à chaleur Hitachi,Toshiba,Mitsubishi Electric,Samsung,Fujitsu...
CIAT
CTA double flux France Air
Daikin Applied
Dospel
FRICK Industrial Refrigeration 

Greenheck
Group ATP
LUWA Air Engineering AG
MANN+HUMMEL Vokes Air
Mark Climate Technology
Point Klima
Roccheggiani
Rosenberg Ventilatoren
Sinteco Impianti
Systemair
TROX
Wesper...

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