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Dimensionnement : exemple

Le dimensionnement à proprement parler de la taille et de la puissance du refroidissement adiabatique est confié à un spécialiste (bureau d'étude ou fabricant). Dans le cas d'un refroidissement adiabatique indirect, le refroidissement adiabatique reprend principalement l'installation d'un humidificateur et d'un échangeur de chaleur.

Les principales données à connaitre pour le dimensionnement sont :

  • les caractéristiques de l'air entrant dans l'humidificateur (température et humidité relative),
  • le débit de ventilation,
  • le rendement de l'humidificateur,
  • le rendement de l'échangeur de chaleur.

Prenons l'exemple (en fonctionnement statique) d'un refroidissement adiabatique indirect pour dimensionner l'humidificateur.

Typiquement l'air vicié est de 24°C avec une humidité de 60%.

Il est recommandé de ne pas dépasser un taux d'humidité de l'air sortant de l'humidificateur de 85%. En suivant le diagramme psychométrique (voir figure ci-dessous), l'air entrant (24°C, HR 60%) contient 11,2 g d'eau/kg d'air et l'air sortant (HR 85%) contient 12,5 g d'eau/kg d'air.

Température de l'air sortant de l'humidificateur

La température de l'air sortant de l'humidificateur est de 20,5°C. La quantité d'eau ajoutée est alors de 12,5-11,2 soit 1,3 g eau/ kg air (0,0013 kg/kg d'air).

Diagramme de l’air humide - Représentation du diagramme psychrométrique pour l'air vicié rafraîchi de manière adiabatique© Bruxelles Environnement

Quantité d'eau journalière nécessaire

En prenant par exemple un débit d'air de la centrale de traitement d'air de 9.000 m³/h (correspondant à 250 employés), soit 10.800 kg/h (la masse volumique de l'air est de 1,2 kg/m³), le débit d'eau à fournir par l'humidificateur est de 0,0013 x 10800 = 14 kg/h, ce qui correspond à 14 litres d'eau par heure.

Prenant en compte un rendement de 80% de l'humidificateur, l'humidificateur doit pouvoir générer 17,5 l/h, soit 175 l/jour pour 10 heures de fonctionnement. 

Température de l'air pulsé

En supposant une température extérieure de 26°C, l'air pulsé est rafraîchi à :

26 – 0,80.(26 – 20,5) = 21,6°C

en considérant un rendement de l'échangeur de 80%.

Lors du dimensionnement du ventilateur de la centrale de traitement d'air, il sera nécessaire de prendre en compte la perte de charge additionnelle du système (de l'ordre de 100 à 200 Pa). La perte de charge dépend surtout de la vitesse d'air qui traverse le système. Plus la section de la centrale de traitement d'air est grande et plus la vitesse d'air pourra être réduite, ce qui limitera les pertes de charge.  

Dernière révision le 14/07/2016