Dans cet article
L'équilibre aéraulique est le calcul le plus simple de votre établissement : tout ce que votre cuisine rejette dehors doit entrer quelque part. Si votre hotte extrait 4 800 m³ par heure, alors 4 800 m³ par heure entrent — soit par une amenée d'air conçue pour cela, soit par votre porte d'entrée, votre salle et le moindre interstice du bâtiment.
Quatre plaintes qui reviennent dans presque tous les établissements indépendants ont une seule et même cause. Il y a un courant d'air à la table 2 et personne ne sait pourquoi. En hiver, la porte d'entrée est dure à ouvrir et claque dès qu'on la lâche. Les soirs de rush, la salle sent la cuisine. Et votre facture de gaz dépasse celle du voisin deux portes plus loin, alors que vous cuisinez à peu près la même chose. Ce n'est pas une collection de désagréments. C'est une seule erreur de conception, visible quatre fois.
La hotte au-dessus de votre piano a été calculée : quelqu'un a regardé ce qui se trouve dessous et y a associé un débit. Mais le second chiffre — la quantité d'air qui doit revenir de façon maîtrisée — n'apparaît nulle part sur les plans de la plupart des établissements indépendants. Et sans ce chiffre, votre salle est l'amenée d'air. Littéralement : la hotte aspire, et le seul chemin vers l'intérieur passe par vos clients.
Ce guide suit un mètre cube d'air, de la hotte jusqu'à votre compte en banque, en cinq étapes. En bas, vous entrez votre propre cuisine dans le calculateur : quels appareils sont sous la hotte, la surface de votre cuisine et de votre salle, les heures de fonctionnement et la compensation d'air dont vous disposez aujourd'hui. Vous obtenez votre débit nécessaire, la quantité d'air tirée à travers votre salle et ce que cet air vous coûte par an. Tout est calculé dans votre navigateur : rien n'est envoyé et rien n'est conservé.
La moitié que personne n'a calculée
Une hotte ne fabrique pas d'air. Elle déplace de l'air, et déplacer est toujours une affaire à deux sens : chaque mètre cube qui sort par votre toiture est, au même instant, aspiré ailleurs. Ce n'est pas une règle empirique, c'est la conservation de la masse, et il n'y a pas de troisième possibilité.
Si aucune amenée d'air ne fait ce travail, le bâtiment le fait lui-même. La dépression qui s'installe tire l'air par les jointures des fenêtres, sous les portes et — dès qu'une porte s'ouvre — d'un seul mouvement à travers toute votre salle. D'où le courant d'air près de la fenêtre, d'où la porte lourde. Et d'où l'odeur : lorsque le bâtiment est en dépression, l'air cesse de circuler sagement de la salle vers la cuisine et cherche le chemin le plus court, qui n'est pas toujours le vôtre.
Puis l'argent. Cet air entre à la température extérieure et doit atteindre la température intérieure, à chaque heure de fonctionnement de chaque année. Avec une hotte de 4 800 m³/h qui tourne dix heures par jour, une seule saison de chauffe fait passer plus d'air dans votre établissement que ce que vous récupérerez jamais avec une meilleure isolation ou des LED. C'est en général le poste inconnu le plus lourd de la facture d'énergie d'un restaurant, et le seul qui n'a nulle part sa propre ligne en comptabilité.
Cinq étapes sur le trajet d'un mètre cube d'air
Chaque chiffre ci-dessous découle du précédent. L'étape 1 détermine l'étape 2, l'étape 2 détermine l'étape 3, et l'argent n'entre en scène qu'à l'étape 4. N'en sautez aucune : c'est précisément le saut de l'étape 1 à l'étape 4 — de la hotte directement à la facture — qui provoque le malentendu dont parle toute cette page.
1. Ce que la hotte doit extraire — et pourquoi sa propre taille ne compte pas
Le débit d'une hotte ne découle pas de la hotte, mais de ce qui se trouve dessous. Chaque appareil projette un panache d'air chaud et gras vers le haut, et la hotte doit capter ce panache entièrement avant qu'il n'atteigne le bord. Une friteuse à une cuve demande environ 900 m³ par heure. Un fourneau à quatre feux, environ 1 000. Un four mixte 10 niveaux, environ 1 000 également. Un grill à charbon ou à pierre de lave, 1 500 : il est dans une catégorie à part, car son panache est plus chaud et plus sale que tout ce qui l'entoure.
Additionnez la ligne d'un bistrot ordinaire — fourneau, friteuse, plancha, four mixte et un lave-vaisselle à capot — et vous arrivez autour de 4 800 m³ par heure. C'est bien plus d'un mètre cube par seconde, à chaque seconde d'ouverture. Si votre hotte est suspendue en îlot plutôt qu'adossée à un mur, ajoutez environ un quart : un mur aide à capter le panache, et sans mur c'est le débit qui doit faire ce travail.
Un plancher l'emporte toujours sur cette somme. Une petite cuisine avec peu d'appareils ne doit pas aboutir à 900 m³/h, car le local lui-même réclame environ vingt renouvellements d'air par heure. Le calculateur ci-dessous retient donc toujours la plus élevée des deux valeurs. Dimensionner sur les seuls appareils revient à ventiler une cuisine de quatre mètres sur huit avec le débit d'une friteuse — et on s'en aperçoit en juillet.
2. Ce qui revient volontairement — et pourquoi il ne faut pas viser cent pour cent
La seconde moitié de la conception s'appelle air compensé, ou air de compensation : une gaine avec son propre ventilateur qui amène de l'air extérieur en cuisine pour remplacer ce que la hotte enlève. Zuluft en allemand, korvausilma en finnois, pótlevegő en hongrois. Presque toutes les langues européennes ont leur terme métier pour cela, ce qui dit assez à quel point ce composant devrait être banal.
La réaction instinctive est de pousser cette compensation à cent pour cent et de considérer le problème réglé. C'est exactement l'erreur à ne pas commettre. Une cuisine doit se trouver en légère dépression par rapport à votre salle, pour que l'air circule toujours de la salle vers la cuisine et jamais l'inverse. À cent pour cent de compensation — ou pire, au-delà — vous poussez la vapeur, la graisse et les odeurs de friture dans votre salle : vous avez acheté un nouveau problème avec l'argent destiné à régler l'ancien.
La valeur cible se situe donc autour de 85 à 90 pour cent de compensation mécanique, les dix à quinze pour cent restants venant volontairement de la salle. Ce reliquat n'est pas de la négligence, c'est le projet : exactement assez de dépression pour retenir l'odeur de cuisine, et bien trop peu pour que quiconque ressente un courant d'air.
3. Ce qui est tiré à travers votre salle
L'écart entre ce que la hotte enlève et ce que la compensation ramène ne porte de nom sur aucun plan, et c'est le seul chiffre de cet article qui dise vraiment quelque chose de votre établissement. Appelez-le air de transfert : l'air que votre bâtiment doit trouver tout seul.
Rapportez-le au volume de votre salle et vous obtenez le chiffre qu'un client ressent. Une salle de soixante-dix mètres carrés sous trois mètres contient 210 mètres cubes d'air. Faites-y passer 4 800 m³ par heure et tout l'air de votre salle est renouvelé près de vingt-trois fois par heure — une fois toutes les deux minutes trente, en janvier, avec de l'air extérieur à quatre degrés. Au-delà d'environ quatre fois par heure, un client commence à sentir un courant d'air ; en dessous de deux, l'air devient lourd. Vingt-trois, ce n'est plus de la ventilation, c'est un problème de température en salle contre lequel aucun radiateur ne peut lutter.
Les trois barres ci-dessous montrent la même cuisine à trois niveaux de compensation. Regardez surtout ce qui ne change pas : la barre a toujours la même longueur. C'est tout le propos.
Une cuisine de bistrot qui extrait 4 800 m³ par heure, à trois niveaux de compensation mécanique. La barre a toujours la même longueur — c'est le même débit. Seule la répartition se déplace.
Rien ne disparaît et rien ne s'ajoute : trois barres de même longueur, parce que c'est trois fois le même débit. Ce qui se déplace, c'est par où cet air entre. Dans la barre du haut, votre salle est la gaine de soufflage ; dans celle du bas, elle redevient une salle, avec juste assez d'air de transfert pour garder l'odeur de cuisine à sa place.
4. Ce que cet air coûte à traiter — et pourquoi la compensation n'y change rien
L'argent, maintenant. Chauffer de l'air coûte environ 0,34 wattheure par mètre cube et par degré. Cela semble dérisoire jusqu'à ce qu'on multiplie : 4 800 m³ par heure, dix heures par jour, cent cinquante jours de chauffe, douze degrés d'écart entre dehors et dedans. Cela fait près de 29 000 kilowattheures de chaleur par an, uniquement pour remplacer l'air que votre hotte aspire — et en été s'y ajoute le rafraîchissement, qui en Europe du Sud pèse plus lourd que le chauffage.
Et voici le chiffre que presque tout le monde se représente de travers. Ce coût ne change pas quand vous installez une compensation d'air. Ce que le bâtiment doit traiter, c'est tout l'air qui entre, et c'est par définition exactement ce que la hotte extrait — qu'il arrive proprement par une gaine ou par votre porte d'entrée. Une centrale de compensation déplace le problème là où il doit être. Elle ne le supprime pas.
Cela fait de la compensation une mesure de confort et non une mesure d'énergie, et le message n'est pas anodin : c'est précisément l'investissement que l'on vend avec un temps de retour qui n'existe pas. Deux choses seulement font vraiment baisser la facture, et elles sont à l'étape suivante. Une nuance a sa place ici : un air compensé préchauffé qui s'arrête à dix-huit degrés au lieu de vingt et un fait gagner quelque chose. Quelque chose — pas la moitié.
5. Ce que coûte le ventilateur lui-même — et les deux leviers qui fonctionnent
À côté de la chaleur, il y a un moteur qui tourne. Un ventilateur d'extraction de 4 800 m³ par heure absorbe environ 2,4 kilowatts ; à dix heures par jour sur 320 jours de fonctionnement, cela représente près de 8 000 kilowattheures d'électricité. Ajoutez-y un ventilateur de soufflage et vous en rajoutez largement la moitié. C'est exactement pour cela que la colonne du milieu ci-dessous est plus haute que celle de gauche, et non plus basse.
Les deux leviers qui fonctionnent s'appellent régulation à la demande et récupération de chaleur. La régulation à la demande mesure la température ou la fumée sous la hotte et fait chuter le débit dès que personne ne cuisine — c'est-à-dire pendant la plus grande partie de vos heures d'ouverture. Trente à quarante pour cent d'air déplacé en moins sur l'année est courant, et comme la puissance d'un ventilateur suit à peu près le cube du débit, sa consommation électrique chute encore plus fort.
La récupération de chaleur reprend la chaleur de l'air extrait et la remet dans l'air soufflé. Sur une extraction de cuisine, cela ne se fait pas avec un échangeur à plaques ordinaire — il s'encrasse de graisse en un mois — mais avec une batterie placée derrière les filtres à graisse, reliée par une boucle d'eau à une seconde batterie côté soufflage. Quarante à soixante pour cent est réaliste, à condition de suivre le plan de nettoyage ; si ce plan est abandonné, le rendement tombe et le risque d'incendie lié à la graisse dans les gaines augmente. Et observez comment les deux se combinent : trente pour cent d'air en moins plus cinquante pour cent de récupération ne font pas quatre-vingts pour cent d'économie mais soixante-cinq. Ils se multiplient, ils ne s'additionnent pas.
La même cuisine, trois fois, par an. Le bloc du bas, c'est le chauffage et le rafraîchissement de l'air de remplacement ; celui du haut, l'électricité des ventilateurs.
Regardez le bloc inférieur des deux premières colonnes : il a exactement la même hauteur. La compensation change l'endroit par lequel l'air entre et pas un centime de ce qu'il coûte — et comme un second ventilateur entre en jeu, la facture augmente même légèrement. Ce que vous obtenez en échange, c'est une salle où l'on peut s'asseoir près de la fenêtre en janvier. L'économie est dans la troisième colonne, et ces deux mesures n'existent qu'avec une compensation : il n'y a rien à récupérer sur de l'air qui entre par la porte d'entrée.
Calculez votre propre équilibre d'air
Entrez votre propre ligne ci-dessous : combien de chaque appareil se trouve sous la hotte, la surface de votre cuisine et de votre salle, et le nombre d'heures de fonctionnement par jour. Les trois curseurs sont vos leviers — la compensation dont vous disposez aujourd'hui, et les deux mesures de l'étape 5.
En les déplaçant, observez une chose. Faites passer la compensation de zéro à cent et regardez le montant dans la tuile de droite : il ne bouge pas. Le chiffre de votre salle, au milieu, bouge lui, et il passe du rouge au vert. Cette différence est tout le sujet de cet article.
Calculateur d'équilibre aéraulique
Votre débit, ce qui est tiré à travers votre salle et ce que cet air coûte par an. Tout est calculé dans votre navigateur.
Qu'y a-t-il sous la hotte ?
Votre cuisine, votre salle et vos heures
Vos trois leviers
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Les débits par appareil sont les ordres de grandeur dont part un concepteur de cuisine ; le débit définitif découle de la charge thermique de votre implantation exacte et de la norme que votre installateur doit appliquer. Les prix de l'énergie et la saison de chauffe sont des moyennes françaises. Servez-vous-en pour savoir s'il y a un problème et de quel ordre — pas pour commander une installation.
Deux chiffres méritent d'être notés. Le débit de la première tuile est le nombre par lequel commence toute conversation avec un installateur. Et le chiffre du milieu — combien de fois l'air de votre salle est renouvelé chaque heure — est celui qui explique pourquoi la table 2 reste vide depuis trois hivers.
Si vous êtes à zéro compensation, l'ordre n'est pas « d'abord économiser, le confort ensuite ». La récupération de chaleur a besoin d'une gaine de soufflage pour y remettre la chaleur récupérée, et la régulation à la demande ne fonctionne bien que si soufflage et extraction descendent ensemble. La mesure de confort est donc aussi celle qui rend les deux économies possibles — c'est le seul ordre correct.
Trois choses presque toujours mal réglées
- La hotte a été dimensionnée sur elle-même, pas sur la ligne dessousUne hotte se commande à la largeur du piano, et le débit sort d'un tableau associé à cette largeur. Ajoutez plus tard un grill à charbon ou une seconde friteuse en dessous et le compte n'y est plus — et rien dans la maison ne vous le dira, sinon une cuisine qui reste embuée et un contrat d'entretien de plus en plus cher. Refaites l'addition de vos appareils chaque fois que la ligne change.
- La compensation est coupée parce qu'elle souffle froidC'est la plus fréquente des trois et la plus coûteuse. Une centrale de compensation existe, mais elle souffle de l'air extérieur non préchauffé sur quelqu'un qui reste dessous tout le service : un matin d'hiver l'interrupteur a été coupé et n'est jamais revenu. Résultat : vous avez payé l'investissement et vous avez récupéré le déséquilibre. La solution n'est pas de la laisser à l'arrêt mais de déplacer sa soufflerie — bas, à l'écart des postes, ou via une batterie de préchauffage.
- La hotte tourne à plein régime tout le serviceEntre midi et deux heures on cuisine ; à seize heures une casserole mijote et la même hotte déplace exactement le même volume. Un commutateur manuel à deux vitesses aide déjà, mais tout le monde l'oublie — et c'est précisément pour cela que la régulation à la demande existe : mesurez sous la hotte et laissez l'installation le faire elle-même.
Cinq questions à poser à votre installateur
Ce sont les cinq questions qui rendent deux devis comparables. Toutes se répondent par un chiffre ou une phrase, et un fournisseur qui commence à hésiter à la deuxième vous a déjà dit ce que vous vouliez savoir.
- Sur quel débit d'extraction cette hotte est-elle calculée, et sur quelle liste d'appareils ? Demandez la liste, pas seulement le chiffre.
- Quelle quantité d'air compensé mécanique prévoit cette offre, exprimée en pourcentage de l'extraction ? Si la réponse est zéro, ou « ça vient de la salle », vous savez à quoi vous en tenir.
- Où et à quelle température cette compensation souffle-t-elle, et que se passe-t-il un matin à moins cinq ?
- L'installation peut-elle réduire son débit quand personne ne cuisine, et sur quoi régule-t-elle alors — le temps, la température ou la fumée ?
- La récupération de chaleur est-elle possible sur cette extraction, et comment l'échangeur est-il protégé de la graisse et nettoyé ?
Le chiffre qui vaut la peine d'être noté
De tout ce qui précède, il y a un chiffre à retenir ce soir : combien de fois par heure l'air de votre salle est renouvelé. Au-delà de quatre, quelque chose ne va pas, et ce n'est pas votre chauffage.
Si cela passe inaperçu si longtemps, c'est que chaque conséquence reçoit sa propre explication. Le courant d'air, c'est « un vieux bâtiment ». La porte lourde, c'est « le ferme-porte ». L'odeur, c'est « la porte de cuisine restée ouverte ». La facture, c'est « les prix de l'énergie ». Les quatre ont la même cause, et elle tourne sur votre toit pendant que vous lisez ceci.
Rien de tout cela n'oblige à des travaux demain. Calculez votre équilibre, notez les deux chiffres et posez-les à côté du prochain devis qui arrive sur la table — qu'il porte sur une hotte, une chaudière ou une climatisation. Une part sérieuse de ce que vous payez sur ce genre de devis concerne un air que personne n'a jamais compté.