La CTA double flux est l’un des équipements les plus importants dans les bâtiments tertiaires, les bureaux, les écoles, les hôpitaux, les laboratoires, les parkings, les industries et les grandes installations de ventilation.
CTA veut dire Centrale de Traitement d’Air. Son rôle principal est de renouveler l’air d’un bâtiment. Elle extrait l’air intérieur vicié et introduit de l’air neuf venant de l’extérieur.
Quand on regarde une CTA double flux pour la première fois, on peut vite être impressionné. On voit des filtres, des clapets, des gaines, des ventilateurs, des batteries, des registres, des sondes, des moteurs, un échangeur de chaleur et parfois même une armoire de régulation.
Au début, on peut se demander : à quoi servent tous ces composants ? Pourquoi y a-t-il autant d’éléments dans une seule machine ? Comment l’air circule-t-il ? Et surtout, comment la régulation permet-elle à la CTA de s’adapter aux besoins du bâtiment ?
Dans cet article, nous allons voir simplement le fonctionnement d’une CTA double flux et les 10 composants essentiels à connaître absolument.
L’objectif est simple : après cette lecture, vous devez être capable de regarder une CTA double flux ou un schéma de ventilation et de comprendre le rôle des principaux éléments.
Qu’est-ce qu’une CTA double flux ?
Une CTA double flux est une centrale de traitement d’air qui gère deux grands mouvements d’air.
Le premier mouvement concerne l’air neuf. Cet air vient de l’extérieur, entre dans la CTA, passe à travers différents composants, puis est soufflé dans les locaux.
Le deuxième mouvement concerne l’air repris. Cet air vient de l’intérieur du bâtiment. Il est chargé en humidité, en odeurs, en CO₂ ou en polluants. La CTA le récupère, peut récupérer une partie de son énergie, puis le rejette vers l’extérieur.
C’est pour cette raison qu’on parle de double flux : il y a un flux d’air entrant et un flux d’air sortant.
Une CTA double flux ne sert donc pas seulement à souffler de l’air. Elle peut aussi :
- filtrer l’air ;
- chauffer l’air ;
- refroidir l’air ;
- récupérer de l’énergie ;
- réguler le débit ;
- contrôler la qualité de l’air ;
- protéger les équipements ;
- communiquer avec une GTB ou une GTC.
On peut dire qu’une CTA double flux est une machine complète qui combine aéraulique, thermique, électricité, capteurs, actionneurs et régulation.
Les 4 flux d’air dans une CTA double flux
Avant de parler des composants, il faut comprendre les 4 types d’air que l’on retrouve souvent dans une CTA double flux.
| Abréviation | Nom | Explication simple |
| AN | Air neuf | Air venant de l’extérieur |
| AP | Air de pulsion | Air traité et soufflé dans les locaux |
| AR | Air de reprise | Air repris dans les pièces |
| REJ | Air rejeté | Air évacué vers l’extérieur |
Air neuf : AN
L’air neuf est l’air qui vient de dehors. Il entre dans la CTA pour être filtré, traité, chauffé ou refroidi selon les besoins.
On peut le comparer à l’air qui entre lorsqu’on ouvre une fenêtre, sauf qu’ici, il passe d’abord par la machine pour être préparé correctement.
Air de pulsion : AP
L’air de pulsion est l’air propre et traité que la CTA envoie vers les pièces.
C’est l’air qui sera soufflé dans les bureaux, les salles de classe, les chambres, les laboratoires ou les zones ventilées.
Il peut être filtré, réchauffé, refroidi ou adapté selon les conditions du bâtiment.
Air de reprise : AR
L’air de reprise est l’air qui revient des pièces vers la CTA.
Cet air a déjà été respiré par les occupants. Il peut contenir du CO₂, de l’humidité, des odeurs ou certains polluants.
La CTA le récupère pour l’évacuer ou pour récupérer une partie de son énergie.
Air rejeté : REJ
L’air rejeté est l’air que la CTA renvoie vers l’extérieur.
C’est l’air extrait du bâtiment après son passage dans la centrale. Dans une CTA double flux, cet air peut servir à récupérer de la chaleur avant d’être rejeté.
Pourquoi une CTA double flux est-elle importante ?
Une CTA double flux est importante parce qu’elle permet de maintenir une bonne qualité d’air intérieur.
Dans un bâtiment occupé, l’air intérieur se dégrade progressivement. Les personnes respirent, produisent du CO₂, apportent de l’humidité, des odeurs et parfois des polluants. Sans ventilation correcte, l’air devient inconfortable.
La CTA double flux permet donc de renouveler l’air tout en maîtrisant le confort.
Elle est particulièrement utile dans les bâtiments où l’on veut contrôler :
- la qualité d’air ;
- la température de soufflage ;
- le débit d’air ;
- la consommation énergétique ;
- les alarmes techniques ;
- les conditions de fonctionnement ;
- la récupération de chaleur.
C’est pour cela qu’on la retrouve dans beaucoup de bâtiments modernes.
Si vous préférez la vidéo, j’en parle aussi sur YouTube :
Les 10 composants essentiels d’une CTA double flux
Maintenant que nous avons compris le principe général d’une CTA double flux et les différents flux d’air, nous pouvons entrer dans le cœur du sujet : ses composants.
Une CTA double flux n’est pas simplement une grande boîte métallique avec des ventilateurs. C’est un système complet composé de plusieurs éléments qui travaillent ensemble pour filtrer l’air, le faire circuler, récupérer de l’énergie, chauffer, refroidir, mesurer les conditions réelles et adapter le fonctionnement selon les besoins du bâtiment.
Pour bien comprendre une CTA, il faut donc connaître le rôle de chaque composant. Dans cette partie, nous allons voir les 10 éléments les plus importants d’une CTA double flux, ceux que vous retrouverez très souvent sur les schémas de ventilation, dans les locaux techniques ou lors d’une mise en service.
Nous allons voir :
- le caisson de la CTA ;
- les filtres ;
- le ventilateur de soufflage ;
- le ventilateur de reprise ou d’extraction ;
- l’échangeur ou récupérateur de chaleur ;
- la batterie chaude ;
- la batterie froide ;
- les registres et volets d’air ;
- les sondes et capteurs ;
- la régulation de la CTA.
L’objectif est simple : après cette partie, vous serez capable d’identifier les principaux composants d’une CTA double flux et de comprendre leur rôle dans le fonctionnement global de l’installation.
Composant n°1 : le caisson de la CTA
Le premier élément à comprendre est le caisson.
Le caisson est l’enveloppe de la CTA. C’est la structure métallique qui contient tous les composants internes.
À l’intérieur du caisson, on peut retrouver :
- les filtres ;
- les ventilateurs ;
- l’échangeur de chaleur ;
- les batteries chaudes ;
- les batteries froides ;
- les registres ;
- les sondes ;
- les silencieux ;
- les clapets ;
- parfois certains éléments de raccordement.
Le caisson protège les composants intérieurs et permet à l’air de circuler correctement dans la machine.
Sur une CTA double flux, le caisson peut être divisé en plusieurs zones. Une zone peut être réservée à l’air neuf, une autre à l’air soufflé, une autre à l’air repris et une autre à l’air rejeté.
Quand vous regardez une CTA, il ne faut donc pas voir seulement une grosse boîte métallique. À l’intérieur, il y a une organisation très précise du chemin de l’air.
Un bon caisson doit limiter les fuites d’air, faciliter la maintenance et permettre l’accès aux composants importants.
Composant n°2 : les filtres
Une fois que l’air neuf entre dans la CTA, la première chose importante à faire est de le nettoyer. C’est le rôle des filtres.
Les filtres servent à retenir :
- les poussières ;
- les pollens ;
- les insectes ;
- les fibres ;
- les particules ;
- les saletés extérieures.
Dans une CTA double flux, on trouve souvent un filtre sur l’air neuf. On peut aussi trouver un filtre sur l’air repris, selon le type d’installation.
Le filtre protège d’abord les occupants. Il évite d’envoyer directement dans les pièces des poussières ou des particules venant de l’extérieur.
Mais il protège aussi la CTA elle-même. Sans filtre, les batteries, l’échangeur, les gaines et les ventilateurs peuvent s’encrasser beaucoup plus rapidement.
Un filtre encrassé peut provoquer plusieurs problèmes.
D’abord, l’air passe moins bien. Le ventilateur doit alors forcer davantage pour maintenir le débit. Cela peut augmenter la consommation électrique.
Ensuite, le débit d’air peut diminuer. Si le débit diminue, la ventilation devient moins efficace. Le bâtiment peut recevoir moins d’air neuf que prévu.
Enfin, un filtre sale peut dégrader la qualité d’air et réduire les performances globales de l’installation.
C’est pour cette raison qu’on retrouve souvent un pressostat différentiel filtre ou une sonde de pression différentielle. Ce capteur mesure la perte de charge du filtre et permet de détecter son encrassement.
La phrase à retenir est simple : un filtre propre protège l’installation et garantit un meilleur débit d’air.
Composant n°3 : le ventilateur de soufflage
Le ventilateur de soufflage est l’un des composants les plus importants d’une CTA double flux.
Son rôle est d’envoyer l’air traité vers les locaux.
Il aspire l’air à travers la CTA, puis le pousse dans le réseau de gaines de soufflage. Sans ventilateur de soufflage, l’air neuf ne pourrait pas être distribué correctement dans le bâtiment.
Dans une installation moderne, le ventilateur de soufflage est souvent piloté par un variateur de vitesse.
Cela permet d’adapter le débit d’air selon les besoins réels.
Par exemple, si un bâtiment est peu occupé, il n’est pas toujours nécessaire de ventiler à plein débit. Le ventilateur peut tourner moins vite.
À l’inverse, si une salle est très occupée, la CTA peut augmenter le débit pour apporter plus d’air neuf.
Cette variation de vitesse permet de mieux contrôler :
- le confort ;
- la qualité d’air ;
- la pression dans les gaines ;
- la consommation électrique ;
- le bruit ;
- l’équilibre de la ventilation.
Le ventilateur de soufflage est donc essentiel pour assurer la distribution de l’air traité.
Composant n°4 : le ventilateur de reprise ou d’extraction
Dans une CTA double flux, il n’y a pas seulement l’air que l’on souffle dans les pièces. Il y a aussi l’air que l’on reprend depuis les locaux.
C’est le rôle du ventilateur de reprise, aussi appelé ventilateur d’extraction.
Ce ventilateur récupère l’air intérieur vicié et l’envoie vers la CTA, puis vers l’extérieur.
Cet air intérieur peut contenir :
- du CO₂ ;
- de l’humidité ;
- des odeurs ;
- des polluants ;
- de la chaleur récupérable.
Le ventilateur de reprise travaille souvent en coordination avec le ventilateur de soufflage.
Pourquoi ? Parce qu’il faut équilibrer les débits.
Si on souffle trop d’air sans extraire suffisamment, le bâtiment peut être en surpression.
Si on extrait trop d’air sans souffler assez, le bâtiment peut être en dépression.
Dans les deux cas, cela peut créer des problèmes : portes difficiles à ouvrir, courants d’air, mauvaise qualité de ventilation, déséquilibre entre zones ou inconfort.
Une bonne CTA double flux doit donc bien gérer le soufflage et la reprise.
Composant n°5 : l’échangeur ou récupérateur de chaleur
L’un des éléments les plus intéressants d’une CTA double flux est l’échangeur de chaleur, aussi appelé récupérateur de chaleur.
Son rôle est de récupérer une partie de l’énergie contenue dans l’air extrait.
Prenons un exemple simple.
En hiver, l’air intérieur du bâtiment est chaud. Si on rejette directement cet air dehors, on perd de l’énergie.
En même temps, l’air neuf qui vient de l’extérieur peut être très froid. Il faut donc le chauffer avant de l’envoyer dans les pièces.
L’échangeur de chaleur permet de transférer une partie de la chaleur de l’air extrait vers l’air neuf, sans forcément mélanger les deux flux.
Résultat : l’air neuf arrive déjà préchauffé avant de passer dans la batterie chaude. La CTA a donc besoin de moins d’énergie pour atteindre la température souhaitée.
En été, selon les conditions, l’échangeur peut aussi contribuer à limiter les apports de chaleur.
Il existe plusieurs types de récupérateurs :
- échangeur à plaques ;
- échangeur rotatif ;
- système à batteries ;
- récupérateur avec by-pass selon l’installation.
La phrase à retenir est simple : le récupérateur de chaleur permet de limiter les pertes d’énergie entre l’air extrait et l’air neuf.
Composant n°6 : la batterie chaude
Même avec un récupérateur de chaleur, il peut être nécessaire de chauffer l’air.
C’est le rôle de la batterie chaude.
La batterie chaude sert à chauffer l’air soufflé. Elle est souvent alimentée par de l’eau chaude venant :
- d’une chaudière ;
- d’une pompe à chaleur ;
- d’un réseau de chaleur ;
- d’une production centralisée.
Quand l’air passe à travers la batterie chaude, il se réchauffe.
Prenons un exemple.
En hiver, l’air extérieur peut être à -5 °C ou -10 °C. Grâce au récupérateur de chaleur, cet air peut être préchauffé. Mais il peut encore être trop froid pour être soufflé directement dans les pièces.
La batterie chaude vient alors compléter le chauffage.
Si l’on souhaite souffler de l’air à 22 °C, mais que l’air après récupérateur est seulement à 16 °C, la batterie chaude permet de gagner les degrés manquants.
La batterie chaude est souvent régulée par une vanne 2 voies ou une vanne 3 voies. La régulation ajuste le débit d’eau chaude dans la batterie pour obtenir la bonne température d’air.
La batterie ne chauffe donc pas toujours à pleine puissance. Elle est modulée selon le besoin réel.
Composant n°7 : la batterie froide
Certaines CTA double flux peuvent aussi refroidir l’air.
C’est le rôle de la batterie froide.
La batterie froide est principalement utilisée en été ou dans les bâtiments qui ont besoin de climatisation.
Elle peut être alimentée par :
- de l’eau glacée ;
- un groupe froid ;
- une pompe à chaleur réversible ;
- un circuit frigorifique direct selon le type de CTA.
Quand l’air chaud passe à travers la batterie froide, il se refroidit.
Mais il se passe aussi autre chose : si l’air est humide, la batterie froide peut provoquer de la condensation.
L’humidité contenue dans l’air se transforme en eau sur la batterie. C’est pour cela qu’une batterie froide doit généralement être équipée d’un bac à condensats et d’une évacuation.
La batterie froide permet donc de gérer la température, mais parfois aussi une partie de l’humidité.
Elle améliore le confort en été et permet de maintenir une température de soufflage adaptée.
Composant n°8 : les registres et volets d’air
Les registres, aussi appelés volets d’air, servent à ouvrir, fermer ou régler le passage de l’air.
On peut les trouver à plusieurs endroits :
- sur l’air neuf ;
- sur l’air de reprise ;
- sur l’air rejeté ;
- sur l’air soufflé ;
- autour d’un by-pass ;
- à l’entrée ou à la sortie de la CTA.
Un registre peut être manuel ou motorisé.
Quand il est motorisé, il est piloté par un servomoteur.
Par exemple, lorsque la CTA s’arrête, le registre d’air neuf peut se fermer. Cela évite que l’air extérieur entre inutilement dans l’installation.
Un registre peut aussi servir à protéger la batterie contre le gel.
Dans certaines installations, un registre de by-pass permet à l’air de contourner l’échangeur de chaleur. Cela peut être utile en mi-saison ou en free cooling, lorsque l’air extérieur peut aider à rafraîchir le bâtiment sans passer par la récupération de chaleur.
Les registres sont donc importants pour contrôler le chemin de l’air et adapter le fonctionnement de la CTA.
Composant n°9 : les sondes et capteurs
Une CTA double flux fonctionne avec plusieurs sondes et capteurs.
Ces capteurs permettent à la régulation de connaître l’état réel de l’installation.
C’est pourquoi, sans capteurs, la régulation ne sait pas ce qui se passe. Elle ne sait pas si l’air est trop chaud, trop froid, si le filtre est encrassé, si le CO₂ est trop élevé ou si la pression est correcte.
Dans une CTA double flux, on peut trouver :
- une sonde de température extérieure ;
- une sonde de température de soufflage ;
- une sonde de température de reprise ;
- une sonde antigel ;
- un capteur de pression filtre ;
- un capteur de pression gaine ;
- une sonde CO₂ ;
- une sonde d’humidité ;
- un capteur de débit d’air.
La sonde de température de soufflage permet de savoir si l’air envoyé dans les locaux est à la bonne température.
La sonde de reprise donne une information sur l’état thermique du bâtiment.
Le capteur de pression filtre permet de détecter si le filtre est encrassé.
La sonde CO₂ permet d’adapter la ventilation selon l’occupation. Si beaucoup de personnes sont présentes dans une salle, le taux de CO₂ augmente. La CTA peut alors augmenter le débit d’air neuf.
Les capteurs permettent donc à la CTA de fonctionner intelligemment.
Composant n°10 : la régulation de la CTA
La régulation est le cerveau de la CTA.
Elle reçoit les informations des sondes et capteurs, puis elle commande les actionneurs.
Elle peut piloter :
- les ventilateurs ;
- les variateurs de vitesse ;
- les vannes des batteries ;
- les registres motorisés ;
- le by-pass ;
- les alarmes ;
- les sécurités ;
- la communication avec la GTB ou la GTC.
La régulation décide comment la CTA doit fonctionner.
Par exemple, si la température de soufflage est trop basse, elle peut ouvrir davantage la vanne de la batterie chaude.
Lorsque le filtre est encrassé, elle peut également envoyer une alarme vers la GTB ou l’interface de supervision.
De plus, lorsque le taux de CO₂ augmente dans une pièce, la régulation peut augmenter le débit d’air neuf afin d’améliorer la qualité de l’air intérieur.
Quand la CTA est arrêtée, elle peut fermer automatiquement les registres pour éviter l’entrée d’air extérieur inutile.
Enfin, en cas de risque de gel, elle peut mettre l’installation en sécurité pour protéger la batterie chaude et les autres composants sensibles.
La régulation permet donc à la CTA de s’adapter aux besoins du bâtiment. Elle ne se contente pas d’allumer ou d’éteindre les équipements : elle analyse les informations, compare les valeurs mesurées aux consignes, puis commande les actionneurs.
Une CTA double flux n’est pas seulement une machine mécanique. C’est un système complet piloté par une logique de régulation.
Exemple simple de fonctionnement d’une CTA double flux
Imaginons une CTA double flux en hiver.
L’air neuf extérieur entre dans la CTA. Il passe d’abord par le filtre pour être nettoyé.
Ensuite, il traverse l’échangeur de chaleur. À ce moment-là, il récupère une partie de la chaleur de l’air repris.
Après l’échangeur, si l’air est encore trop froid, il passe par la batterie chaude.
Le ventilateur de soufflage pousse ensuite cet air traité vers les locaux.
En parallèle, l’air repris quitte les pièces. Il passe dans la CTA, traverse l’échangeur pour donner une partie de sa chaleur à l’air neuf, puis il est rejeté dehors par le ventilateur de reprise.
Pendant tout ce temps, les sondes mesurent les températures, les pressions, le CO₂ ou l’état des filtres. La régulation analyse ces informations et adapte les commandes.
C’est cette combinaison entre circulation d’air, récupération d’énergie, traitement thermique, capteurs et régulation qui rend la CTA double flux efficace.
Tableau récapitulatif des 10 composants
| N° | Composant | Rôle principal |
| 1 | Caisson | Contient et protège les composants |
| 2 | Filtres | Retiennent poussières, particules et impuretés |
| 3 | Ventilateur de soufflage | Envoie l’air traité vers les locaux |
| 4 | Ventilateur de reprise | Extrait l’air vicié du bâtiment |
| 5 | Échangeur de chaleur | Récupère une partie de l’énergie de l’air extrait |
| 6 | Batterie chaude | Chauffe l’air soufflé |
| 7 | Batterie froide | Refroidit l’air soufflé |
| 8 | Registres / volets | Ouvrent, ferment ou orientent les flux d’air |
| 9 | Sondes et capteurs | Mesurent l’état réel de l’installation |
| 10 | Régulation | Pilote le fonctionnement de la CTA |
Les erreurs fréquentes à éviter
Confondre air neuf et air de soufflage
L’air neuf vient de l’extérieur. L’air de soufflage est l’air traité envoyé dans les locaux. Ce n’est pas exactement la même chose.
Oublier le rôle de l’air repris
L’air repris n’est pas seulement rejeté. Dans une CTA double flux, il peut aussi servir à récupérer de l’énergie grâce à l’échangeur.
Penser qu’un filtre est un élément secondaire
Un filtre encrassé peut réduire le débit, augmenter la consommation du ventilateur et dégrader la qualité d’air.
Négliger la régulation
La régulation est essentielle. Sans elle, la CTA ne peut pas s’adapter correctement aux besoins du bâtiment.
Ne pas surveiller les capteurs
Les capteurs donnent les informations nécessaires au bon fonctionnement. Une sonde défectueuse peut fausser toute la régulation.
FAQ sur la CTA double flux
Que veut dire CTA ?
CTA signifie Centrale de Traitement d’Air. C’est une machine qui permet de traiter, filtrer, chauffer, refroidir ou souffler l’air dans un bâtiment.
Pourquoi parle-t-on de double flux ?
On parle de double flux parce que la CTA gère deux circuits d’air : l’air neuf et soufflé d’un côté, l’air repris et rejeté de l’autre.
À quoi sert l’échangeur de chaleur dans une CTA double flux ?
L’échangeur récupère une partie de l’énergie contenue dans l’air extrait pour préchauffer ou prétraiter l’air neuf.
Pourquoi les filtres sont-ils importants ?
Les filtres protègent les occupants, les locaux et les composants internes de la CTA. Ils évitent que les poussières et particules encrassent l’installation.
Quelle est la différence entre batterie chaude et batterie froide ?
La batterie chaude chauffe l’air soufflé. La batterie froide refroidit l’air soufflé et peut aussi provoquer de la condensation si l’air est humide.
À quoi servent les registres d’air ?
Les registres ouvrent, ferment ou règlent le passage de l’air. Ils peuvent être manuels ou motorisés.
Pourquoi une CTA a-t-elle besoin de capteurs ?
Les capteurs permettent à la régulation de connaître l’état réel de l’installation : température, pression, CO₂, humidité ou débit.
Quel est le rôle de la régulation ?
La régulation reçoit les informations des capteurs et commande les actionneurs : ventilateurs, vannes, registres, alarmes et sécurités.
Conclusion
La CTA double flux est un équipement central dans de nombreuses installations de ventilation CVC/HVAC.
Elle permet de renouveler l’air, d’extraire l’air vicié, d’introduire de l’air neuf, de filtrer, de chauffer, de refroidir, de récupérer de l’énergie et de contrôler la qualité de l’air.
Pour bien comprendre une CTA double flux, il faut connaître ses 10 composants essentiels : le caisson, les filtres, les ventilateurs, l’échangeur de chaleur, les batteries, les registres, les capteurs et la régulation.
Une fois que vous comprenez le rôle de ces éléments, une CTA devient beaucoup plus facile à lire sur un schéma ou à analyser sur une installation réelle.
La phrase à retenir est simple : une CTA double flux organise la circulation de l’air, traite l’air et adapte son fonctionnement grâce à la régulation.
Si vous débutez en CVC, en HVAC, en GTB ou en automatisme du bâtiment, comprendre la CTA double flux est une base essentielle pour progresser.