Laminage par un registre en aval ou amont du ventilateur
En augmentant la perte de charge globale du circuit, en fermant plus ou moins le registre, ce dispositif permet de faire varier le point de fonctionnement du ventilateur (cf. figure 1). Ce système, peu coûteux à l'achat, s'avère très peu intéressant sur le plan énergétique, sauf si le débit visé est très proche du débit nominal, car la puissance absorbée varie peu quand on réduit le débit en fermant progressivement le registre. De plus, le niveau de bruit du ventilateur est plus élevé à petit débit qu'au débit nominal (point de rendement optimal).
Figure 1 : Registre de laminage au refoulement du ventilateur
(d'après : Action Energy : Energy savings in fans and fan systems. Good Practice Guide GPG 383, 2004)
Mise en rotation de l’air à l’entrée du ventilateur par des ventelles (aubes de pré-rotation)
Un aubage de prérotation a pour but de créer une prérotation de l'écoulement à l'entrée de la roue centrifuge dans le sens de la rotation (cf. figure 2). Cette prérotation de l'écoulement est obtenue soit par des aubes fixes à l'entrée de la roue, soit par des aubes fixes dans le caisson d'entrée du ventilateur. Dans les deux cas, l'angle de calage de l'aubage peut être modifié manuellement ou par le biais d'un servomoteur pour obtenir le point de fonctionnement visé. À chaque angle de l'aubage correspond une courbe de ventilateur, l'angle de calage nul correspondant à des ventelles complètement ouvertes. Dans ce dernier cas, la courbe obtenue est très proche de la configuration sans ventelles d'entrée. C’est un mode de variation moins "énergivore" que la solution précédente.
Figure 2 : Aubage de prérotation dans le caisson d'entrée d'un ventilateur centrifuge
(d'après : Action Energy : Energy savings in fans and fan systems. Good Practice Guide GPG 383, 2004)
Variation électronique de vitesse
Ce dispositif permet de faire varier la vitesse de rotation du ventilateur en modifiant la fréquence du signal électrique d'alimentation du moteur. Ce système est de plus en plus utilisé du fait de sa fiabilité, sa souplesse de fonctionnement (il permet de couvrir une très large plage de débit) et les gains énergétiques importants qu'il permet de réaliser, a fortiori si la plage de variation de débit est grande. Il demeure encore un dispositif relativement onéreux, surtout pour les fortes puissances.
Variation de l'angle des pales pour un ventilateur hélicoïde
Pour un ventilateur hélicoïde, la modification de l’angle des pales est une modification majeure de la géométrie du ventilateur. Elle permet de modifier ses conditions de fonctionnement en limitant les baisses de rendement. C’est une solution efficace mais coûteuse à l’investissement.
Comparaison qualitative
Une comparaison qualitative des coûts d'achat et de fonctionnement des différents systèmes de régulation est présentée dans le tableau 1.
Tableau 1 : Comparaison qualitative des systèmes de régulation
| Coût d'achat | Coût de fonctionnement | |
| 1 | Registre | Variateur électronique de la vitesse |
| 2 | Aubage de prérotation | Variation de l’angle des pales* |
| 3 | Variation de l’angle des pales* | Aubage de prérotation |
| 4 | Variateur électronique de la vitesse | Registre |
| * spécifique au ventilateur hélicoïde | ||
Un registre de laminage est beaucoup moins coûteux à l'achat mais plus consommateur d'énergie, et donc plus coûteux en fonctionnement que les deux autres dispositifs. Inversement, un variateur électronique de la vitesse (variateur de fréquence) est coûteux à l'achat mais se rattrape sur le coût de fonctionnement du fait de sa faible consommation électrique.
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Exemples : Consommations relatives des ventilateurs en fonction de leur système de variation de débit
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