Rafraîchissement adiabatique
Sommaire
Introduction
Nous avons tous tendance à nous rapprocher des points d'eau en cas de fortes chaleurs. Les Égyptiens, en leur temps, utilisaient déjà un système ingénieux leur permettant de rafraîchir l'intérieur de leurs constructions. Ensuite, les pays du sud situés en zone désertique ont pendant longtemps réutilisé ce système de rafraîchissement.
Aujourd'hui, grâce aux progrès technologiques, on est désormais capable d'adapter ce système à n'importe quel type de bâtiment en vue d'améliorer le confort des occupants. Il est de plus en plus utilisé en Europe, malgré une certaine réticence de la part de la France.
Principe du rafraîchissement par évaporations
Le système de rafraîchissement de l'air par évaporation s'inspire d'une simple constatation : en période de forte chaleur, les gens ont tendance à se rapprocher des bordures des lacs et de la mer à la recherche de l'air frais.
L'énergie nécessaire à l'évaporation de l'eau est extraite de l'air qui en conséquence se refroidit. Ce système gagne en efficacité avec l'augmentation de la température extérieure. Au delà de 30°C, l'air peut se refroidir de plus de 10°C ce qui se traduit par un rendement de rafraîchissement très efficace.
Dans un rafraîchisseur d'air par évaporation, une pompe fait circuler de l'eau sur des filtres absorbants. Le ventilateur aspire l'air chaud extérieur et le fait passer à travers les filtres humides. L'air est alors refroidit par évaporation.
Pour que le système fonctionne correctement les bâtiments doivent être bien ventilés afin de pouvoir rapidement évacuer l'humidité engendrée par le système. Les appareils sont le plus souvent installées à l'extérieur. Un système de gaine permet d'amener l'air dans la zone à traiter. L'air ainsi traité rafraîchi la zone avant d'être évacue par les ouvertures naturelles ou par des systèmes d'extraction. Le rafraîchissement de l'air par évaporation convient particulièrement aux grands volumes ainsi qu'à tout bâtiment où les apports thermiques sont importants.
Le Diagramme de l'air humide
On peut étudier le fonctionnement de ce système à l'aide du diagramme de l'air humide. Ainsi, prenons comme point de départ le point en haut à droite du diagramme (intersection de la droite de la température sèche extérieure & de la courbe du degré d'humidité extérieur). Le principe du rafraîchissement adiabatique et de l'amener au point en bas à gauche (intersection de la droite de la température de l'air impulsé & et de la courbe du degré d'humidité de l'air impulsé). Pour cela, il suffit d'augmenter l'humidité relative de l'air (en faisant passer l'air extérieur dans un filtre humide), sans transfert de chaleur avec l'extérieur (adiabatique), jusqu'à un degré d'humidité souhaité, ce qui a pour effet de diminuer la température de l'air.
Avantages & inconvénients des rafraîchisseurs d'air par évaporation
Avantages
Ce système présente de nombreux avantages :
- Le renouvellement constant de l'air améliore le bien-être des occupants, car il permet l'évacuation efficace des odeurs et des fumées.
- L'eau n'est pas stockée (elle ne circule pas en circuit fermé), cela exclue tout risque de légionellose.
- L'air entrant est filtré, il est donc propre et sain.
- Les rafraîchisseurs d'air par évaporation n'assèche pas l'air, ce qui procure une meilleure sensation de confort par rapport à d'autres systèmes de rafraîchissement.
- Les coûts d'investissement et d'exploitation sont faibles.
- On peut faire fonctionner le système en « free cooling » (rafraîchissement gratuit) en mi-saison, c'est à dire que l'on fait fonctionner l'amenée d'air neuf sans faire tourner le circuit d'eau et en utilisant donc simplement le pouvoir rafraîchissant de l'air extérieur. Voir ce site pour des explications sur le Free Cooling
- Ce système est écologique: il n'utilise aucun réfrigérant (très polluant en général). Il n'a besoin que d'eau potable pour fonctionner.
inconvénients
Le système présente également certains inconvénients:
- L'humidité apportée dans les locaux habités peut provoquer une gêne si elle met du temps à s'évacuer.
- Le système fonctionne moins bien lorsque le climat extérieur est chaud et humide (climats tropicaux). En effet, si l'air est déjà chargé en hygrométrie sa capacité à évaporer l'eau est donc à abaisser la température de l'air s'en trouve réduite.
- La température au soufflage est liée à celle extérieure: on ne peut pas maintenir à 15°C une salle toute l'année par exemple.
Utilisations de Systèmes de rafraîchissement adiabatique
- Blokker (magasin divers), Theux
- Blokker (magasin divers), Boncelles
- La maison du Bois (atelier menuiserie), Wandre
- L'Oréal (fabrication cosmétique), Libramont
- Mercedes (show room voiture), Charleroi Bruxelles LiègeHuy
- Toyota (Atelier d'essai), Zaventhem
- Opel (Show room voiture), Liège
- Millenium (Discothèque), Boncelles
Voir aussi
Liens internes
Liens externes
- Qu’est-ce que la climatisation par évaporation? Port-A-Cool
- http://www.colt-france.fr/les-produits-et-les-systemes-colt/techniques-de-climatisation/technique-de-climatisation-pour-industries/concept-global-de-climatisation-ecologique/
- Comment fonctionne le Rafraîchissement d'air par Evaporation/ COOLEA [1]
- [2] Qu’est-ce que la climatisation par évaporation? Port-A-Cool]
