Théorie des technologies de refroidissement

Refroidissement par évaporation en circuit ouvert : comment ça marche

En exploitant un principe naturel simple selon lequel l’évaporation forcée d’une quantité minimale d’eau provoque un abaissement de la température de la masse d’eau principale, le refroidissement par évaporation est encore aujourd’hui le système de refroidissement le plus utilisé dans les domaines civil et industriel.

La limite de température minimale pouvant théoriquement être atteinte par une tour d’évaporation est représentée par la température de bulbe humide de l’air atmosphérique mesurée dans la zone d’installation, qui est généralement bien inférieure à celle du bulbe sec.

En réalité, en raison des facteurs de performance liés à la saturation de l’air, une tour de taille adéquate est capable de refroidir l’eau jusqu’à des températures de seulement 2-3°C au-dessus de la température du bulbe humide.

Sur cette base, de nombreux ingénieurs d’usine et constructeurs de machines dimensionnent les circuits de refroidissement et les échangeurs de chaleur, envisageant déjà dès le départ l’utilisation de l’eau de la tour et pouvant ainsi garantir des performances optimales de l’usine et une très faible consommation d’énergie.

Refroidissement industriel: ce quil faut savoir

Refroidissement par évaporation en circuit fermé : comment ça marche

La tour à circuit fermé utilise le même principe physique, pour la dissipation thermique, que la tour de refroidissement à circuit ouvert : l’évaporation forcée d’une quantité minimale d’eau provoque un abaissement de la température de la masse d’eau principale.

Le fluide à refroidir est introduit dans le collecteur supérieur d’un ensemble de canalisations sur lesquelles est pulvérisée en continu de l’eau recirculée du petit circuit de refroidissement par évaporation, prémonté sur l’appareil.

L’évaporation d’une partie de l’eau en recirculation évacue la chaleur à évacuer par la surface d’échange du serpentin. La sortie d’une tour à circuit fermé dépend de la température ambiante du bulbe humide.

Refroidissement industriel: ce qu'il faut savoir

Condenseurs évaporatifs : comment ils fonctionnent

Le condenseur évaporatif est un type particulier de condenseur de réfrigérant qui exploite le même type de dissipation thermique qui se produit dans la tour de refroidissement.

Le fluide frigorigène (halo-hydrocarbure ou ammoniac) à condenser est introduit dans le collecteur supérieur d’une série de tubes. Comme pour les tours de refroidissement à circuit fermé, l’eau recirculée du petit circuit de refroidissement par évaporation, pré-assemblé sur l’unité, est pulvérisée en continu sur la batterie.

L’évaporation d’une partie de l’eau en recirculation évacue la chaleur à évacuer par la surface d’échange du serpentin. La performance d’un condenseur évaporatif dépend, comme d’habitude pour une unité évaporative, de la température ambiante de bulbe humide.

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Refroidissement adiabatique : comment ça marche

L’aéroréfrigerant adiabatique exploite le phénomène de refroidissement adiabatique pour améliorer l’efficacité de la batterie à ailettes utilisée pour refroidir des mélanges d’eau et de glycol ou pour condenser des gaz réfrigérants.

Le phénomène thermodynamique défini comme « refroidissement adiabatique » consiste en l’abaissement de la température de l’air par son humidification.

La température pouvant être atteinte est appelée « température de saturation adiabatique » et, selon l’efficacité du système d’humidification utilisé, elle peut être inférieure de plusieurs degrés centigrades à la température « sèche » de l’air.

MITA a développé un système de refroidissement par air qui permet de tirer le meilleur parti des caractéristiques des ventilateurs en termes de débit, ainsi qu’une efficacité d’humidification très élevée.

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