Rafraîchissement évaporatif : le refroidissement de l'air avec de l'eau

 

Pour s'évaporer, l'eau demande de l'énergie. On utilise ce phénomène pour le conditionnement de l'air là où, par manque d'une source d'énergie extérieure, l'eau absorbe l'énergie nécessaire en la prenant dans le milieu ambiant et donc dans l'air qui l'entoure. Plus précisément, il faut 2501 kJ par kilogramme d'eau évaporée. Par conséquent, l'air est refroidi.

On peut dire qu'à travers l'évaporation de l'eau, la chaleur sensible de l'air (la température) est transformée en chaleur latente (l'humidité). Ce type de refroidissement est appelé techniquement "refroidissement évaporatif" ou adiabatique.

 

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100 kg d'eau qui s'évapore absorbe environ 69 kW de chaleur de l'air,

avec une consommation de puissance inférieure à 1 kW.

Les humidificateurs adiabatiques disposent de très faible consommation d'énergie, puisque la seule énergie nécessaire est d'atomiser l'eau. Plusieurs technologies sont disponibles, mais les systèmes de refroidissement par évaporation sont généralement des solutions "green"(vertes), d'économie d'énergie. L'humidification adiabatique peut essentiellement être utilisée dans trois situations: le refroidissement par évaporation directe, le refroidissement par évaporation indirecte pour les chillers et les drycoolers.
 

Refroidissement par évaporation directe

Le refroidissement par évaporation directe implique le refroidissement et l'humidification de l'air neuf pris en charge par une centrale de traitement d'air. Cette technologie est très efficace, et son potentiel maximum peut être exploité lorsque l'air extérieur est chaud et sec, ou dans des applications qui nécessitent à la fois le contrôle de l'humidité et l'absorption de la chaleur générée par l'équipement, comme par exemple dans les data center.

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Refroidissement par évaporation indirecte

 

Si l'humidité extérieure est déjà élevée, d'autre part, le refroidissement par évaporation indirecte peut être indiqué. Cette technique utilise un humidificateur adiabatique combiné avec un échangeur de chaleur, soit un échangeur à plaques ou avec bobine. L'air repris est humidifié et refroidi avant d'être évacué, et à son tour refroidit l'admission d'air neuf par l'intermédiaire de l'échangeur de chaleur. Le refroidissement par évaporation indirecte a donc deux caractéristiques uniques: l'air neuf est refroidi sans être humidifié, ce qui est positif dans les climats tempérés et les étés sont souvent chauds et humides, et surtout les deux flux d'air ne sont pas mélangés, une exigence fondamentale dans les applications où la pureté de l'air est strictement contrôlée, par exemple dans l'industrie pharmaceutique.

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Le refroidissement par évaporation pour chillers et drycoolers

L'installation d'atomiseurs à eau sous pression à proximité d'un chiller ou d'un drycooler permet à l'air extérieur d'être refroidi avec une consommation d'énergie minimale: l'effet résultant est que le système fonctionne comme si la température était inférieure. Par exemple, même à des températures de plus de 30 ° C, le système de refroidissement fonctionne à une température équivalente à 25 ° C, et fonctionne parfaitement, même pendant les pics de température d'été, alors que normalement il ne serait pas en mesure de dissiper la chaleur due à la température extérieure excessive.

 

drycooler
 

Les techniques de refroidissement par évaporation peuvent être facilement intégrées dans les systèmes existants, ce qui porte les avantages suivants:

  •  Investissement initial inférieur;
  • Des économies d'énergie substantielles;
  • Moins d'énergie nécessaire au refroidissement;
  • Réduction de la demande de puissance de pointe et donc une moindre dépendance à l'électricité;
  • Aucun chlorofluorocarbones utilisés;
  • Plus petites dimensions de gaine et de la taille en (kW) des appareils de refroidissement;
  • Réduction des émissions de CO2 du système;
  • Coûts de fonctionnement plus faibles tout au long du cycle de vie de l'appareil.

CAREL propose une vaste gamme de solutions, avec une large gamme de débits, les caractéristiques et les modes de fonctionnement, à la fois pour l'installation en gaine et possibilité de refroidir / humidifier directement dans les chambres froides.

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