Lorsque plusieurs stratégies de refroidissement sont envisagées, il est souvent nécessaire de les comparer par une simulation thermique dynamique afin de définir les paramètres de fonctionnement suivants :
Température de l'air pulsé nécessaire
La température de l'air pulsé nécessaire pour assurer un refroidissement suffisant est déterminante pour la conception et le choix du refroidissement adiabatique. Plus celle-ci est faible, plus la puissance frigorifique que doit fournir le refroidissement adiabatique est élevée car l'air froid est plus vite saturé et peut moins capter d'humidité.
Charge hygrométrique du bâtiment
Si le bilan hygrométrique du bâtiment est élevé, un système de déshumidification doit être envisagé.
Si l'air extrait est fort humide, le pouvoir rafraîchissement est limité (l'air ne pourra pas accepter beaucoup d'eau supplémentaire). De plus, si après le refroidissement adiabatique direct, l'air est trop humide (>70% d'HR pour les espaces à occupation humaine), il faudra prévoir une déshumidification de l'air par une batterie froide. Dans le cas du refroidissement adiabatique indirect, la déshumidification n'est pas nécessaire.
Rendement de l'échangeur de chaleur
Le rendement de l'échangeur de chaleur influence le rendement du refroidissement adiabatique. Le « froid » de l'air d'extraction refroidi est en effet reporté sur le rendement de l'échangeur de chaleur pour l'air amené à refroidir. Si le rendement de l'échangeur de chaleur augmente, la puissance du refroidissement adiabatique augmente également.
Rendement de l'humidificateur
Le rendement de l'humidificateur impacte la consommation en eau du système. Plus le rendement est élevé et plus la consommation en eau sera faible. On privilégiera des humidificateurs avec des gicleurs qui assurent un brouillard de fines gouttelettes avec une répartition régulière. Il sera nécessaire d'installer une pompe pour réaliser un brouillard sous haute pression. La régulation des gicleurs permettra d'assurer le contrôle de la puissance. Le fonctionnement de la pompe devra être prise en compte dans l'évaluation financière de cette technologie.
Il existe différentes technologies qui pulvérisent l'eau de manière plus ou moins performante, pouvant réduire la pression à 2-3 bars et ne nécessitant donc plus de pompes additionnelles.
Refroidissement secondaire (et déshumidification)
Pour accroître la puissance frigorifique, il peut être conseillé de refroidir davantage l'air refroidi par le refroidissement adiabatique, par exemple en recourant au free-chilling ou à une machine frigorifique intégrée (utilisant l'air évacué comme source). Cette solution présente l'avantage d'augmenter la puissance frigorifique et de déshumidifier en partie l'air grâce à une intervention réduite, ce qui accroît le potentiel adiabatique. L'inconvénient est que l'EER total du refroidissement est réduit. L'EER total reviendra à la moyenne (puissance pondérée) de l'EER du refroidissement secondaire (exemple : 6) et du refroidissement adiabatique (exemple : 20 avec une conception adéquate).
Parfois, une déshumidification par refroidissement secondaire est de toute façon indispensable pour des raisons de confort ou si la surface du bâtiment comprend des éléments de refroidissement sur lesquels une condensation se forme. Ce dernier point dépend du régime de température des éléments de refroidissement de la surface.
Débit de ventilation : faut-il l'augmenter ou non ?
Un des pièges de la conception du refroidissement adiabatique réside dans le fait que le débit de ventilation est dopé pour dépasser largement le débit hygiénique afin de faire augmenter la puissance frigorifique (qui dépend notamment du débit de l'air).
Le conduit destiné à la ventilation hygiénique est associé à une perte de charge donnée. Si le débit hygiénique est respecté dans le cadre de la mise en uvre du refroidissement adiabatique, la seule surconsommation électrique est celle de la résistance supplémentaire à la pression des ventilateurs entraînée par l'ensemble d'évaporation, la vaporisation et/ou le courant d'eau dans l'échangeur de chaleur et la consommation de la pompe. Cette consommation est limitée, de telle sorte qu'un appareil de qualité et une conception adéquate permettent d'atteindre des EER allant jusqu'à 20, voire plus.
Toutefois, si le débit de ventilation augmente dans une mesure importante, la consommation des ventilateurs augmente rapidement en raison de la perte de charge supplémentaire (voir le lien entre le débit, la perte de charge et la consommation dans le dossier Concevoir un système de ventilation énergétiquement efficace) ce qui entraine une chute de l'EER.
