Quand on installe une climatisation gainable, il ne suffit pas seulement de choisir la bonne puissance.
Il faut aussi dimensionner correctement les gaines, sinon on risque :
- du bruit dans les bouches
- un débit insuffisant dans certaines pièces
- une mauvaise répartition d’air
- une surconsommation électrique
- une climatisation qui force et fonctionne mal
Dans cet article, nous allons expliquer simplement comment calculer la perte de charge d’un réseau gainable.
1) C’est quoi la perte de charge (Pa) ?
La perte de charge est la résistance que rencontre l’air lorsqu’il circule dans un réseau de gaines.
Elle s’exprime en Pascal (Pa).
Plus la perte de charge est élevée, plus le gainable devra pousser fort pour envoyer l’air dans les pièces.
2) Les 2 types de pertes de charge
A) Perte de charge linéaire
C’est la perte causée par le frottement de l’air dans une gaine droite.
Exemple : une gaine de 10 mètres en Ø200.
B) Perte de charge singulière
Ce sont les pertes dues aux accessoires comme :
- les coudes
- les piquages
- les réducteurs
- les bouches de soufflage
- les plénums
- les grilles de reprise
- les filtres
Ces pertes sont souvent très importantes dans un réseau gainable.
3) Formule principale pour calculer la perte de charge
La formule de base est :
Perte de charge (Pa) = J (Pa/m) × longueur (m)
Avec :
- J = perte de charge par mètre (Pa/m)
- longueur = longueur de la gaine en mètres
4) Comment calculer le débit d’air d’une pièce ?
Avant de calculer les pertes, il faut connaître le débit d’air nécessaire dans chaque pièce.
La méthode la plus simple consiste à utiliser le taux de brassage.
Étape 1 : calcul du volume de la pièce
Volume (m³) = Surface (m²) × Hauteur (m)
Étape 2 : calcul du débit
Débit (m³/h) = Volume (m³) × taux de brassage
Exemple avec taux de brassage = 5
Débit (m³/h) = Surface × Hauteur × 5
Exemple concret
Une chambre de 15 m² avec 2,5 m de hauteur :
Débit = 15 × 2,5 × 5 = 187,5 m³/h
Donc on retient environ 190 m³/h.
5) Comment obtenir J (Pa/m) ?
Le coefficient J dépend de :
- diamètre de la gaine (Ø)
- débit d’air (m³/h)
- vitesse d’air
Pour obtenir J, on utilise une règle ou un abaque (comme les abaques de ventilation).
Une fois J connu, il suffit de multiplier par la longueur.
6) Exemple simple de calcul
Données :
- diamètre Ø200
- débit = 250 m³/h
- longueur = 10 m
- J = 0,35 Pa/m
Calcul :
0,35 × 10 = 3,5 Pa
Résultat :
La perte de charge de cette gaine droite est de 3,5 Pa.
Attention : ceci ne prend pas en compte les coudes, bouches, plénums ou filtres.
7) La règle la plus importante : série et parallèle
C’est l’erreur la plus fréquente dans les calculs.
A) Réseau en série (on additionne)
Si l’air passe dans un même chemin, on additionne les longueurs.
Exemple :
- gaine 8 m + gaine 5 m
Longueur totale = 13 m
Dans ce cas, on additionne les pertes.
B) Réseau en parallèle (on n’additionne pas)
Dans un réseau gainable, chaque bouche a souvent sa propre gaine.
Donc l’air se répartit dans plusieurs branches.
Dans ce cas :
- on calcule la perte de charge de chaque branche séparément
- on retient la branche la plus défavorable (celle qui a la plus grande perte)
On ne doit jamais additionner toutes les pertes des branches en parallèle.
8) Exemple complet d’un logement (soufflage + reprise)
Données :
- débit total = 1500 m³/h
- 8 bouches au total
- débit moyen par bouche = 1500 / 8 = environ 190 m³/h
Soufflage : 5 chambres en Ø160
Longueurs :
13 m / 14 m / 14 m / 6 m / 10 m
Coefficient :
J = 0,60 Pa/m
Exemple pour une branche de 14 m :
Perte = 0,60 × 14 = 8,4 Pa
La branche la plus défavorable en soufflage est donc 8,4 Pa.
Soufflage : séjour en Ø200
Longueurs :
6 m / 5 m / 7 m
Coefficient :
J = 0,25 Pa/m
Exemple branche 7 m :
Perte = 0,25 × 7 = 1,75 Pa
La branche séjour la plus défavorable est donc 1,75 Pa.
Résultat soufflage
On garde la branche la plus défavorable :
soufflage = 8,4 Pa
Reprise : 3 gaines en Ø250
Longueur :
7 m chacune
Débit par gaine reprise :
1500 / 3 = 500 m³/h
Coefficient :
J = 0,30 Pa/m
Perte reprise :
0,30 × 7 = 2,1 Pa
Total réseau (sans accessoires)
Total = soufflage + reprise
Total = 8,4 + 2,1 = 10,5 Pa
9) Attention : les accessoires augmentent beaucoup la perte de charge
Dans la réalité, il faut ajouter des pertes supplémentaires :
- bouche + plénum : souvent 10 à 30 Pa
- coudes : environ 2 à 8 Pa chacun
- piquage : environ 5 à 15 Pa
- filtre : parfois 20 à 80 Pa
- grille de reprise : environ 5 à 15 Pa
C’est pour cela que la perte finale est souvent bien plus élevée que le calcul des gaines seules.
10) Quelle pression statique régler sur le gainable ?
La pression statique de la machine doit être supérieure à la perte de charge totale.
Exemple :
si ton réseau est estimé à environ 55 Pa,
il est conseillé de régler la machine entre 70 et 100 Pa pour garder une marge et assurer le débit.
Conclusion
Pour calculer la perte de charge d’un réseau gainable, il faut :
- Calculer le débit d’air de chaque pièce (surface × hauteur × taux de brassage)
- Choisir le diamètre des gaines
- Trouver le coefficient J (Pa/m)
- Calculer la perte de charge : J × longueur
- Ne jamais additionner les branches en parallèle (prendre la branche la plus défavorable)
- Ajouter les pertes des accessoires (coudes, bouches, filtres…)
Un bon dimensionnement permet d’avoir :
- moins de bruit
- un meilleur confort
- un débit équilibré
- une installation fiable