Applications

Systèmes adiabatiques pour drycoolers et condenseurs

Les systèmes adiabatiques permettent d’augmenter les performances des drycoolers ou des condenseurs pendant les périodes caractérisées par des températures ambiantes élevées.

  • Capacité de refroidissement
  • Gestion de l’eau
  • Contrôle précis

Comment fonctionne le refroidissement adiabatique

Le principe de fonctionnement exploite l’évaporation de l’eau pour réduire la température de l’air avant son entrée dans l’échangeur. Le drycooler / condenseur peut ainsi fonctionner avec une température d’air inférieure à la température ambiante, augmentant la capacité de dissipation thermique et permettant de maintenir les conditions de fonctionnement requises même pendant les périodes les plus chaudes.

Diagramme psychrométrique du prérefroidissement adiabatique de l'air : comparaison du spray HP, du spray LP et des panneaux évaporatifs.

Technologies et stratégies adiabatiques

Systèmes adiabatiques HP

Systèmes adiabatiques HP

Les systèmes adiabatiques de pulvérisation à haute pression HP utilisent des buses spécifiques pour atomiser l'eau en gouttelettes extrêmement fines, favorisant leur évaporation rapide dans l'air aspiré par le drycooler ou le condenseur.

L'évaporation de l'eau absorbe la chaleur de l'air, réduisant sa température avant son passage dans l'échangeur et augmentant la capacité de refroidissement de la machine, notamment pendant les périodes de températures ambiantes élevées.

Grâce à sa forte capacité d'atomisation, cette technologie permet un prérefroidissement efficace de l'air, favorisant l'évaporation de l'eau avant qu'elle n'atteigne la batterie et limitant le mouillage direct de l'échangeur.

Modes de fonctionnement

Les systèmes de pulvérisation à haute pression peuvent être gérés selon deux modes :

  • ON/OFF : le système de pulvérisation est entièrement activé lorsqu'un seuil défini de température ou de demande de refroidissement est dépassé. Cette configuration est particulièrement adaptée à la gestion des pics de charge thermique.
  • Multi-Step : les buses sont réparties en groupes indépendants, activés progressivement selon les conditions de fonctionnement. La régulation adapte la quantité d'eau pulvérisée aux besoins réels, optimisant ainsi la consommation.

Les systèmes à haute pression sont particulièrement adaptés aux applications nécessitant une augmentation temporaire des performances du drycooler, tout en conservant un fonctionnement entièrement sec lorsque le refroidissement adiabatique n'est pas nécessaire.

Systèmes adiabatiques LP

Systèmes adiabatiques LP

Les systèmes adiabatiques de pulvérisation à basse pression LP distribuent l'eau à travers une série de buses alimentées à des pressions relativement faibles, généralement autour de 3 bar.

Les gouttelettes d'eau sont introduites dans le flux d'air aspiré par le drycooler ou le condenseur. Une partie de l'eau s'évapore, absorbant la chaleur de l'air et réduisant sa température avant son passage dans l'échangeur.

Par rapport aux systèmes à haute pression, les gouttelettes sont généralement plus grosses et une partie de l'eau peut atteindre directement la surface de la batterie, contribuant au refroidissement par évaporation sur la surface de l'échangeur.

Il est donc important d'évaluer soigneusement la qualité de l'eau, les matériaux de construction et les éventuels traitements protecteurs de la batterie, afin de garantir la fiabilité et la durabilité dans le temps.

Modes de fonctionnement

Les systèmes de pulvérisation à basse pression peuvent également être gérés selon différentes logiques d'activation :

  • ON/OFF : le système est entièrement activé lorsque les conditions de fonctionnement nécessitent une augmentation de la capacité de refroidissement. Cette solution simple convient particulièrement aux applications ayant des besoins adiabatiques occasionnels.
  • Multi-Step : les buses sont réparties en plusieurs groupes indépendants, activés progressivement en fonction de la température ambiante ou de la demande de refroidissement. Ce mode permet une gestion plus progressive et une utilisation de l'eau proportionnée aux besoins réels.

Grâce à leur simplicité de construction, aux faibles pressions de fonctionnement et à la possibilité de réguler progressivement l'alimentation en eau, les systèmes de pulvérisation à basse pression constituent une solution robuste et polyvalente. Ils conviennent également aux applications nécessitant un fonctionnement adiabatique relativement prolongé, à condition que la qualité de l'eau et le traitement de l'échangeur soient correctement gérés.

Systèmes adiabatiques avec panneau évaporatif

Systèmes adiabatiques avec panneau évaporatif

Dans les systèmes adiabatiques avec panneau évaporatif, l'air aspiré par le drycooler traverse une surface spécialement conçue et maintenue constamment humide.

Lors du passage dans le panneau, une partie de l'eau s'évapore, absorbant la chaleur de l'air et réduisant sa température avant l'entrée dans l'échangeur. Le drycooler peut ainsi fonctionner avec de l'air prérefroidi, améliorant ses performances notamment pendant les périodes de températures ambiantes élevées.

Contrairement aux systèmes de pulvérisation, l'évaporation se produit principalement à l'intérieur du panneau lui-même. Cela permet de refroidir efficacement l'air avant qu'il n'atteigne la batterie, sans pulvériser directement de l'eau vers l'échangeur.

La grande surface évaporative disponible permet d'atteindre des niveaux élevés de saturation de l'air. Cette technologie est donc particulièrement adaptée aux applications nécessitant un refroidissement adiabatique fréquent ou prolongé.

La distribution de l'eau sur le panneau peut être régulée selon les conditions de fonctionnement, tandis que d'éventuels systèmes de récupération et de recirculation permettent de réutiliser l'eau non évaporée, contribuant à réduire encore la consommation.

Systèmes avec panneau évaporatif et recirculation d'eau

Systèmes avec panneau évaporatif et recirculation d'eau

Dans les systèmes adiabatiques avec panneau évaporatif et recirculation, l'eau qui ne s'évapore pas lors du passage de l'air dans le panneau est recueillie dans un bassin puis réinjectée dans le circuit par une pompe. Par rapport aux systèmes sans recirculation, cette solution réduit la consommation d'eau en réutilisant l'eau non évaporée, ce qui rend son fonctionnement particulièrement intéressant pour les applications nécessitant un refroidissement adiabatique fréquent ou prolongé.

La recirculation améliore ainsi l'efficacité globale du système et limite le gaspillage, tout en conservant les avantages typiques du panneau évaporatif : forte capacité de prérefroidissement de l'air, absence de pulvérisation directe vers l'échangeur et fonctionnement particulièrement adapté à un usage continu.

Outre ces avantages, cette configuration nécessite une attention accrue à la gestion de l'eau. La réutilisation continue augmente progressivement la concentration en sels, impuretés et substances dissoutes, avec des effets possibles sur le panneau évaporatif, le bassin de collecte, la pompe et la fiabilité globale du système. Il est donc important de prévoir une surveillance appropriée de la qualité de l'eau, en contrôlant des paramètres tels que la conductivité, la dureté, les solides dissous et les conditions d'hygiène du circuit.

Gestion intégrée du système adiabatique avec SC400 et DS400

Produits associés

Pour tirer le meilleur parti des systèmes adiabatiques, il ne suffit pas d'activer l'eau uniquement lorsque cela est nécessaire : il est essentiel de coordonner en permanence et intelligemment le fonctionnement adiabatique avec la régulation des ventilateurs et les conditions réelles de la machine. Pour cela, Hyterm propose les régulateurs SC400 et DS400, des solutions dédiées à la gestion intégrée du système adiabatique.

SC400 et DS400 sont conçus pour contrôler les systèmes adiabatiques avec précision et fiabilité, en coordonnant leur activation avec la logique générale de l'unité. Intégrés aux régulateurs Hyterm dédiés au contrôle des ventilateurs, ils permettent une gestion harmonisée de l'ensemble du processus de refroidissement, en optimisant simultanément les performances thermiques, la consommation d'eau et la consommation énergétique.

Grâce à la gestion intégrée, le système adiabatique n'est activé que lorsque les conditions de fonctionnement le nécessitent réellement. Son fonctionnement est modulé selon la température ambiante, la demande de refroidissement et l'état de la machine. Cette approche exploite au mieux le prérefroidissement adiabatique, évitant les activations inutiles et réduisant le gaspillage.

Pour les systèmes de pulvérisation, les régulateurs Hyterm permettent de gérer des logiques ON/OFF ou Multi-Step, avec activation progressive des différentes rampes ou sections de pulvérisation. Pour les systèmes avec panneau évaporatif, ils coordonnent la distribution de l'eau et les éventuels dispositifs auxiliaires, assurant la continuité de service et un contrôle optimisé du processus adiabatique.

L'utilisation de SC400 et DS400 permet ainsi une gestion plus évoluée du système, avec des avantages concrets :

  • une meilleure exploitation de l'effet adiabatique ;
  • une optimisation de la consommation d'eau ;
  • une réduction de la consommation énergétique totale ;
  • une plus grande stabilité du fonctionnement de la machine ;
  • une intégration complète du contrôle de la ventilation et du contrôle adiabatique.

Références