En quoi consiste le refroidissement adiabatique ?

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Un principe ancestral, utilisé aujourd’hui pour refroidir les bâtiments de manière durable

Le refroidissement adiabatique, également appelé refroidissement par évaporation, fonctionne selon le principe de l’évaporation de l’eau de sorte telle que l’air est refroidi à une température confortable. Depuis le début de la civilisation humaine, on utilise le refroidissement par évaporation pour rafraîchir le milieu de vie. Des peintures murales égyptiennes datant de l’an 2500 avant J.-C. ont été trouvées, montrant comment des fûts d’argile poreux, remplis d’eau, étaient placés sous une alimentation en air pour fournir un certain refroidissement lorsque l’air passait au travers. À l’époque, ils ne pouvaient pas utiliser de ventilateurs électriques ou d’autres techniques modernes, mais des éléments de refroidissement par évaporation ont été mis en œuvre dans la conception et l’architecture de leurs habitations pour assurer une certaine forme de climatisation. En outre, le refroidissement par évaporation à l’aide de chiffons humides, en combinaison avec une tour à vent (écran pare-vent), est un élément architectural iranien traditionnel pour le refroidissement de bâtiments.

Evaporative cooling Egypt

 

Comment fonctionne le refroidissement adiabatique ?

Au cours du processus de refroidissement adiabatique, l’eau s’évapore dans un flux d’air et passe d’un état liquide à un état gazeux. Cette transformation nécessite de l’énergie, qui est extraite de l’air sous forme de chaleur. Ce processus a pour effet de refroidir l’air.

Ce processus de refroidissement par évaporation peut être appliqué de différentes manières :

  • Refroidissement adiabatique direct
  • Refroidissement adiabatique indirect/direct
  • Refroidissement adiabatique indirect

Pour une vue d’ensemble claire de ce que ces différentes méthodes impliquent, rendez-vous sur cette page.


Comment fonctionnent les systèmes de refroidissement adiabatique ?

Dans un système de refroidissement adiabatique, l’air extérieur chaud est forcé au travers de coussinets de refroidissement humides au moyen d’un ventilateur mécanique. Les coussinets sont humidifiés en permanence par une pompe à eau. L’air refroidi est ensuite insufflé dans le bâtiment. L’air sortant peut alors être refroidi entre 60 et 90 % de la température du bulbe humide, en fonction de l’efficacité du coussinet de refroidissement. L’air fourni est refroidi à une température de 10 à 15 °C, mais se caractérise par un fort taux d’humidité. Par conséquent, le refroidissement adiabatique direct n’est pas recommandé pour le refroidissement d’environnements de travail et de vie.

En revanche, le refroidissement adiabatique à deux étages offre un rendement pouvant atteindre 114 % du bulbe humide, de sorte telle que la température est jusqu’à 7 °C plus basse et que, en raison de la température inférieure, l’air contient 60 % d’humidité en moins que dans le cas de processus de refroidissement adiabatique direct.

Direct vs Indirect cooling - 35C, 30%

Le graphique montre un exemple de refroidissement adiabatique direct par rapport à un refroidissement adiabatique indirect/direct à deux étages, moyennant une température de l’air extérieur de 35°C et une humidité relative de 30%. Nous remarquons que le refroidissement adiabatique direct produit de l’air intérieur d’une teneur en humidité supérieure par rapport à un refroidissement adiabatique direct/indirect à deux étages (~80 % contre ~69 %). En outre, l’efficacité du bulbe humide du refroidissement adiabatique direct est inférieure à celle du refroidissement adiabatique à deux étages (85 % contre 114 %). Enfin, le débit d’air nécessaire pour atteindre la même température intérieure de 25°C, avec la même charge thermique (11 kW) est plus de 3 fois supérieur dans le cas du refroidissement adiabatique direct (20 960 m³ /h contre 6 000 m³ /h). Cela signifie que la production d’humidité d’un système de refroidissement adiabatique direct est plus de 5 fois plus élevée (118 L/h contre 22 L/h).

 

Pourquoi le refroidissement adiabatique est-il important ?

Le refroidissement adiabatique, au moyen d’un système indirect/direct, est une méthode de refroidissement hautement durable et peu énergivore, garante d’un climat confortable et productif pour, par exemple, des installations de production, centres de distribution et immeubles de bureaux. Le processus de refroidissement adiabatique dans un système de refroidissement indirect/direct ne consomme que 10% de l’énergie nécessaire à la climatisation traditionnelle et produit pratiquement les mêmes températures. De plus, contrairement à la climatisation traditionnelle, le refroidissement adiabatique ne fait pas recirculer de l’air intérieur chaud et pollué, mais assure une ventilation avec 100 % d’air extérieur frais, filtré, propre et refroidi dans un local ou un bâtiment, ce qui améliore considérablement la qualité de l’air intérieur.

Pour plus d’informations sur les avantages du refroidissement adiabatique, veuillez consulter cette page..

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Refroidissement adiabatique