plus haute tour de refroidissement

VIDÉO. Moselle : l’impressionnant dynamitage de la plus haute tour de la centrale à charbon de Saint-Avold

La centrale à charbon de Saint-Avold (Moselle) a entamé sa transition vers l’hydrogène. Le foudroyage de sa plus haute tour aéroréfrigérante a été réalisé ce dimanche 11 février.

La plus haute tour de la centrale Emile Huchet de Saint-Avold (Moselle) a été dynamitée ce dimanche matin vers 11 heures, une étape symbolique dans la conversion du site du charbon à l’hydrogène . En quelques secondes, les 10 000 tonnes de béton de la tour aéroréfrigérante numéro 5, qui mesurait environ 120 m de haut, se sont effondrées sous les yeux de centaines de curieux.

Quelque 200 personnes, dont des artificiers et des forces de l’ordre, étaient mobilisées pour ce « foudroyage », selon Jean-Michel Mazalèrat, le président de GazelEnergie, la société qui exploite la centrale.

Vouée à fermer définitivement début 2022, la centrale à charbon avait été redémarrée à la fin de la même année pour sécuriser l’approvisionnement du pays dans un contexte de tension énergétique. Emile Huchet est l’une des deux seules centrales à charbon encore en activité en France, avec celle de Cordemais (Loire-Atlantique).

Toutes deux préparent d’ailleurs leur conversion à la biomasse. Mais le site de Saint-Avold veut devenir une « éco-plateforme » : elle prévoit d’autres projets comme « Emil’hy » (pour Emile Huchet et hydrogène), qui doit permettre à l’horizon 2027 une production d’hydrogène bas carbone et renouvelable, par électrolyse de l’eau. Le projet prévoit, pour 2030, une capacité totale de 400 MW et une production de 56 000 tonnes d’hydrogène par an.

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Tours de refroidissement (ou aéroréfrigérantes) : qu’est-ce que c’est, comment fonctionnent-elles, comment les entretenir

Dans cet article, nous traiterons des tours de refroidissement, – à savoir l’une des nombreuses solutions existantes pour ce faire -, actuellement reconnues comme l’une des technologies les plus efficaces disponibles sur le marché.

par Giorgio Lorenzetti, Conseiller Technique chez MITA Cooling Technologies

1. Tours d’évaporation ou de refroidissement : qu’est-ce que c’est et comment elles fonctionnent

La section qui suit fournira les réponses à toutes les questions suivantes figurant parmi les plus fréquemment posées.

• «  Que sont  les tours de refroidissement, à quoi servent-elles et comment fonctionnent-elles ?
• « Où et pourquoi sont-elles utilisées ? Pourquoi sont-elles nécessaires ? »
• « Quelle est la  définition  de « tour de refroidissement » ou de « tour aéroréfrigérante » ? »
• « Que signifie « d’évaporation»?

1.1. Tours d’évaporation : qu’est-ce que c’est et où elles sont utiles

Les  tours aéroréfrigérantes ou  tours de refroidissement  sont des dispositifs qui exploitent de façon optimale un principe naturel aussi simple qu’efficace : l’évaporation forcée d’une quantité minimum d’eau, par rapport à la masse principale, advient par soustraction de la chaleur à la masse même, laquelle, en conséquence, se refroidit ( chaleur latente de vaporisation ).

Le processus selon lequel le refroidissement par évaporation a lieu est aussi simple qu’antique : les amphores archaïques réalisées en terre cuite, un matériau poreux, permettaient à l’eau de suinter vers l’extérieur en quantité minime. Ainsi, un  processus d’évaporation  avait-il lieu : l’eau contenue à l’intérieur restait fraîche, même en présence de températures ambiantes élevées.

1.2. Les tours de refroidissement exploitent la chaleur latente de vaporisation

Les tours aéroréfrigérantes (ou de refroidissement) sont en mesure de réaliser au mieux le processus d’échange de chaleur eau/air  : à l’intérieur de ces tours, le phénomène d’évaporation est forcé au moyen de composants simples, efficaces et qui, en général, requièrent peu d’entretien.

Afin de mieux comprendre comme la soustraction de chaleur advient, il est nécessaire de présenter deux concepts.

• Chaleur sensible.  Il s’agit de la quantité de chaleur qui est ajoutée ou soustraite à un élément physique (par exemple, une batterie à ailettes) pour en modifier la température.
• Chaleur latente.  Repose essentiellement sur le changement d’état qu’une substance peut subir suite à l’ajout ou à la perte de chaleur. Dans le cas de l’eau, celle-ci peut passer d’un état liquide à un état solide (glace) si, une fois le point de congélation atteint, on lui soustrait de la chaleur. Ou bien, l’eau peut passer d’un état liquide à un état gazeux (vapeur) si, une fois le point d’ébullition atteint, on lui rajoute de la chaleur. La chaleur définie comme latente est donc la chaleur qui est ajoutée ou soustraite pour changer l’état de l’eau. En particulier, lorsqu’il s’agit de systèmes de refroidissement par évaporation, cette chaleur est dite  chaleur latente d’évaporisation .

Une tour aéroréfrigérante dûment conçue est en mesure d’offrir à l’eau la surface de contact la plus étendue possible avec l’air la de sorte que l’ échange de chaleur latente soit optimal .

Afin de rendre cet échange de chaleur possible, la tour aéroréfrigérante doit donc être en mesure d’offrir  une surface de contact air/eau suffisamment étendue . Pour ce faire, elle utilise un corps d’échange de chaleur, spécialement conçu à cet effet, et un ventilateur capable de déplacer un volume d’air défini selon des paramètres très précis. Nous verrons plus loin l’utilité de ces composants internes.

1.3. La température de bulbe humide

Un concept physique important permet de mieux comprendre le fonctionnement des tours de refroidissement  : il s’agit de la  température de bulbe humide , qui est fondamentale dans la théorie de fonctionnement de n’importe quel système évaporatif et, en particulier, dans les tours de refroidissement.

Dans la pratique, ce paramètre définit avec précision les « pires » conditions de température et d’humidité relative du lieu d’installation. Il fournit une référence précise sur la  température finale théoriquement atteignable  par la tour d’évaporation.

1.4. Efficience des tours de refroidissement

Étant donné leur simplicité de construction, alliée à une haute efficacité en termes de rapport coût/kW dissipés, les tours aéroréfrigérante sont, aujourd’hui encore, le dispositif de refroidissement le plus utilisé tant dans le domaine civil que, et surtout, industriel : en effet, il ne contient pas d’organes en mouvement particuliers, mis à part un ventilateur (qui peut être placé tant en admission qu’en refoulement). L’utilisation d’énergie électrique est du reste très faible comparée à celle d’autres systèmes utilisés pour les mêmes finalités.

Surtout en présence de grandes quantités de chaleur à dissiper (par exemple : aciéries, installations chimiques, centrales électriques), les tours aéroréfrigérante n’ont aucun rival en termes de  puissance électrique  utilisée et d’encombrements nécessaires à leur installation.

Sans oublier que les  températures atteignables  en termes d’eau refroidie sont  largement en-dessous de la température ambiante  et ce, a contrario, par exemple, des systèmes avec batteries à ailettes qui, à l’inverse, doivent s’y limiter. Ceci est dû au fait que les systèmes d’évaporation fonctionnent en exploitant l’échange de chaleur latente de vaporisation (la limite minimum atteignable par l’eau est la température de bulbe humide).

1.5. Comparaison des technologies de refroidissement: condenseurs évaporatifs, à air sec, adiabatiques et mécaniques

En cas de besoin de construire une installation de refroidissement industrielle ou civile, le choix doit être effectué en considérant certains points fondamentaux afin de trouver le système le mieux adapté. En particulier, il faut tenir compte tant des  températures d’exploitation demandées  que de celles liées aux  conditions  ambiantes du lieu d’installation.

Par exemple, si la température du fluide refroidi doit être inférieure à la température ambiante, un système évaporatif sera le plus indiqué : dans ce cas, la limite théorique minimum du fluide refroidi est, comme nous l’avons vu, la  température du bulbe humide de l’air .

En revanche, les systèmes aéroréfrigerants à air sec  reposent sur l’échange de chaleur sensible, bien moins efficace que l’échange de chaleur latente de vaporisation. La limite est posée, dans ce cas, par la température du fluide réfrigérant, à savoir l’air ambiant. Dans le cas où il  suffirait de refroidir le fluide  à une température supérieure à celle ambiante, il conviendra d’utiliser un refroidisseur à sec.

Une troisième option est celle de concevoir un  système adiabatique  dans le cas où il suffirait que la température du fluide soit égale ou légèrement inférieure à celle ambiante.

Tout cela est utile pour comprendre qu’il n’existe pas un système de refroidissement « adapté à toutes les saisons » : faire le bon choix, sur la base des exigences du projet et des conditions ambiantes, signifie optimiser l’utilisation d’énergie , occuper moins d’espace et mettre les installations en condition d’opérer au mieux.

Un tout autre chapitre est représenté par les  groupes froids : dans ce cas, il s’agit cependant de dispositifs qui utilisent des composants mécaniques spécifiques pour obtenir le refroidissement (compresseurs, évaporateurs) et non des éléments « naturels » comme l’air ou l’eau.

2. Tours de refroidissement: dimensions et composants

Nous avons découvert ce que sont les tours aéroréfrigérante et le principe physique (simple) sur lequel elles reposent pour maintenir un niveau de performance élevé.

Voyons maintenant comment elles sont fabriquées et, surtout, quels sont les critères utilisés pour les dimensionner.

2.1. Comment dimensionner une tour: l’importance de la température de bulbe humide

Le  dimensionnement des tours aéroréfrigérante  advient en ayant à l’esprit certains paramètres fondamentaux. Parmi ceux-ci,

• la puissance thermique à dissiper,
• la température de l’eau entrant dans la tour,
• la température que l’on souhaite obtenir à la sortie
• et les conditions thermo-hygrométriques (soit la température et l’humidité) caractéristiques du lieu d’installation.

Cette dernière information représente notamment une donnée déterminante pour un dimensionnement convenable. En effet, elle permet d’identifier tout particulièrement le paramètre relatif à la  température de bulbe humide  qui, comme nous l’avons vu, définit les « pires » conditions ambiantes du lieu d’installation et la limite vers laquelle l’eau refroidie par la tour aéroréfrigérante tend à aller.

Dans ces conditions-limites, les températures de projet demandées pour la dissipation de la charge thermique fournie par l’installation devront être garanties. Il est clair que, une fois la température de bulbe humide de référence définie (en moyenne, environ 10°C de moins que la température ambiante), moindre sera l’ approche (à savoir la différence entre la température de bulbe humide et celle de l’eau refroidie) demandé pour l’eau à la sortie, plus la tour aéroréfrigérante à construire devra être grande.

En règle générale, une approche comprise entre 2-3°C et 5-6°C satisfait pleinement à la plupart des besoins des installations modernes.

2.2. Composants des tours de refroidissement et matériaux utilisés

Passons maintenant aux  composants principaux  qui caractérisent les tours de refroidissement, qu’elles soient à circuit ouvert ou à circuit fermé.

• Structure principale de  maintien et de soutien  de la tour aéroréfrigérante : elle peut être faite en tôle ou en fibre de verre ou encore avec ces deux matériaux. Dans le cas de tours industrielles de très grandes dimensions, ou du type hyperbolique, le béton est également utilisé.
• Corps d’échange  (dans les tours à circuit ouvert) ou  batterie d’échange de chaleur , généralement composée de tubes lisses (dans les tours à circuit fermé): ils constituent le « noyau » de la tour aéroréfrigérante . En effet, il s’agit des composants au moyen desquels l’échange de chaleur entre l’eau et l’air a lieu.
• Ventilateur de type axial ou centrifuge : il s’agit du seul et unique organe mécanique en mouvement et c’est celui qui « force » l’évaporation de l’eau nécessaire à obtenir le refroidissement. Dépendant des conditions du projet, le choix du type axial ou centrifuge est essentiel pour obtenir le meilleur fonctionnement possible et une moindre utilisation des ressources du système. Voyons voir d’après quels critères.
• Système de distribution de l’eau , normalement réalisé avec une rampe de tubes et de buses de pulvérisation. Il permet de distribuer l’eau à refroidir sur le corps d’échange (dans les tours à circuit ouvert) ou bien sur la batterie d’échange (dans les tours à circuit fermé).
• Séparateur de gouttes , situé juste en amont du ventilateur. Il a pour fonction de retenir les gouttes d’eau qui, sinon, seraient traînées vers l’extérieur par le débit d’air provoqué par le ventilateur.

De plus, la nature de l’eau à refroidir conditionne notablement tant le choix des  matériaux  de construction à utiliser, comme cela a déjà été dit plus haut, tant la typologie de corps d’échange le plus adapté. En présence d’eaux particulièrement  agressives ou acides , il faudra privilégier les matériaux inoxydables ou bien la  fibre de verre : cette dernière est intrinsèquement insensible à la plupart des agents chimiques.

Si, par contre, l’eau risque d’être contaminée par le procès, entraînant avec soi turbidité ou d’autres agents polluants de diverses natures, voire même organiques, il faudra évaluer avec soin le type de corps d’échange à choisir parmi ceux existants, à savoir: des antisalissure aux canaux verticaux non croisés, en passant par les corps plus classiques “splash” qui reposent sur le principe de la  pulvérisation de la goutte .

2.3. Purges et appoints

Comme nous l’avons déjà dit plus haut, l’objectif des tours aéroréfrigérante est de refroidir l’eau par l’évaporation forcée d’une certaine quantité de l’eau même. La quantité d’eau évaporée est directement proportionnelle à la  quantité de chaleur à dissiper  : en particulier, 1 litre d’eau est perdu tous les 600 Kcal de charge thermique éliminée.

Il s’agit d’une donnée physique irréfutable et représente, si nous le voulons, l’un des rares aspects « critiques » et donc à gérer, malgré le bilan clairement positif des avantages des systèmes aéroréfrigérante par rapport à d’autres technologies de refroidissement.

L’eau évaporée pour obtenir le refroidissement doit être  réintégrée dans le circuit  ( appoints )  : il convient de procéder à cette opération en en conditionnant la qualité de sorte à empêcher la formation d’incrustations et de dépôts dans le circuit même. Et ce car les  sels  contenus dans l’eau qui s’évapore restent dissolus dans l’eau résiduelle, augmentant donc, petit à petit, leur concentration. En somme, il devient donc indispensable de veiller à ce que certaines limites ne soient pas dépassées : normalement, un  traitement anticalcaire  approprié et une  purge  partielle de l’eau  contenue dans le circuit sont largement suffisants en ce sens.

Si l’eau évaporée dépend de la chaleur dissipée, et, à ce titre, n’est pas modifiable en termes de quantité, l’eau, en revanche, qui est définie comme « purge » qui a la fonction de maintenir la quantité de sels dissolus dans certaines limites peut l’être.

La purge peut être gérée de façon « empirique », plus ou moins égale à l’eau évaporée (indice de concentration 2). Ou bien, elle peut être contrôlée au moyen d’une surveillance constante de la qualité de l’eau contenue dans le circuit, en particulier du paramètre de conductibilité électrique.

Contrôler la conductibilité au moyen de traitements anticalcaires spécifiques et donc gérer convenablement la purge permet de gaspiller sensiblement moins d’eau. Mais encore : cela permet de préserver la pleine efficience de l’installation et de retarder le besoin d’interventions d’entretien et de remplacement de composants sujets à usure.

La solution idéale peut être donc de privilégier les systèmes « intégrées » pour sa propre installation : à savoir des corps qui incluent, en plus de l’unité d’évaporation même, aussi des appareils spécifiques destinés au contrôle et à la gestion des eaux. Mieux encore s’ils sont proposés directement par le fabricant : ainsi, ils seront mieux adaptés et spécialement conçus pour la machine asservie.

3. Tours de refroidissement: principales applications industrielles et civiles

Tel que précisé au début, les tours aéroréfrigérante sont largement employées dans les installations de:

• production d’énergie,
• conditionnement civil,
• réfrigération
• et industrielles.

Ce dernier domaine représentant sans aucun doute le plus fréquemment concerné par l’utilisation de tours aéroréfrigérante : surtout dans le cas d’ installations de moyenne et de grande capacité .

3.1. Tours aéroréfrigérante: la solution optimale pour les puissances élevées

Il faut préciser que tous les autres  systèmes de refroidissement , qu’ils soient à air, adiabatiques ou des groupes froids, représentent une option valide lorsque les puissances thermiques à dissiper sont relativement faibles : à titre de référence, moins de 1 MW. Par contre, ceux-ci deviennent absolument non rentables lorsqu’il s’agit de  puissances très élevées , même de l’ordre de plusieurs MW.

Dans le domaine industriel, les tours de refroidissement utilisées sont tant  à circuit ouvert qu’ à circuit fermé : dans ces dernières, le fluide à refroidir, qui peut être toujours de l’eau ou bien un mélange d’eau et de glycol, circule à l’intérieur d’un serpentin fait de tubes lisses qui, à son tour, est mouillé à l’extérieur et par où l’eau forcée à s’évaporer soustrait la chaleur au fluide interne.

3.2. Tours de refroidissement combinées à des échangeurs de chaleur

Les tours aéroréfrigérante à circuit fermé constituent une option valide dans le cas où il serait nécessaire d’avoir un  refroidissement « indirect » du circuit  : à savoir, s’il est préférable que le liquide du circuit de refroidissement ne soit pas contaminé par l’air.

Il est possible de réaliser le même type de refroidissement indirect avec une tour aéroréfrigérante à circuit ouvert combinée à un  échangeur de chaleur à plaques  ou bien à tube et à calandre. L’avantage du premier de ces deux systèmes consiste dans le fait que, en une seule machine, se trouvent et la section d’évaporation et l’échangeur de chaleur à tubes lisses sur lequel celle-ci agit : les avantages en termes d’espace occupé et de coûts sont irréfutables.

3.3. Tours de refroidissement combinées aux condenseurs à eau des groupes froids

Les tours aéroréfrigérante sont également utilisées dans la réfrigération civile mais, avant tout, industrielle et commerciale : en particulier,  en combinaison au condenseur de groupes froids avec condensation à eau , aujourd’hui plus que jamais, dans les groupes à absorption.

3.4. Exemples de secteurs d’application

Pour conclure, et à titre d’exemple, voici une liste de  secteurs d’applications industrielles ou civiles  dans lesquels les tours de refroidissement peuvent servir à éliminer la chaleur de procès.

• Centrales nucléaires, thermiques, géothermiques et à charbon.
• Installations pétrolières  : de  grandes tours de refroidissement industrielles  y sont souvent employées.
• Raffineries.
• Production de matières plastiques et traitements thermiques des métaux (comme les aciéries et fonderies).
• Cogénération et trigénération .
• Installations de conditionnement dans des bâtiments civils et industriels (secteur  HVAC ).
• Grandes supermarches , combinées aux groupes frigorifiques.
• Petites installations de production comme les  fabricants de glaces .

4. Typologies de tours d’évaporation

Passons maintenant aux différentes typologies et variantes de construction des tours de refroidissement : en phase de projet, le choix est effectué sur la base de l’application à laquelle elles seront destinées ou bien de la dimension de l’installation.

Les variables plus fréquentes qui peuvent faire privilégier une option au lieu d’une autre sont généralement les suivantes :

• la nature de l’eau à refroidir,
• le type de process,
• le contexte dans lequel l’installation a lieu (civil ou industriel),
• des exigences d’installation spécifiques, par exemple, s’il s’agit d’une nouvelle installation ou bien d’un remplacement.

4.1. Tours de refroidissement assemblées en usine ou sur site

La dimension de l’installation en termes de puissance thermique à dissiper conduit à préférer les  tours aéroréfrigérante de type “package » , à savoir préassemblées en usine, ou bien  “montées sur site”   (qui seront montées directement sur le chantier).

Ces premières peuvent être faites tant en métal qu’avec d’autres matériaux moins « sensibles » à la présence de l’eau et à l’éventuel effet de corrosion qui en dérive : par exemple, en  fibre de verre . Quant aux secondes, elles sont généralement réalisées avec une structure métallique ou avec des profils moulés par pultrusion en fibre de verre, voire même en  béton  : les classiques tours hyperboliques des centrales nucléaires.

4.2. Solutions standard ou silencieuses

Un autre élément qui influe sur le choix de la solution de construction la mieux adaptée est le cadre d’installation : s’il s’agit du   HVAC  (hôpitaux, centres commerciaux, installations de conditionnement), il faudra préférer une solution à  faible impact acoustique . La machine choisie devra donc avoir été conçue pour émettre peu d’émissions sonores ou, dans tous les cas, dont le niveau sonore est facile à réduire.

Si le cadre est de type  industriel , les limites de bruit, bien que présentes si demandées par un projet, sont évidemment moins contraignantes : il est donc possible de proposer une solution moins spécifique à cet égard.

4.3. Il vaut mieux des ventilateurs centrifuges ou des axiaux?

Pour répondre à cette question, revenons un peu en arrière dans le temps.

Dans les années passées, la tendance était de préférer les tours aéroréfrigérante avec des  ventilateurs centrifuges  dans le cadre des applications civiles. Mais pour les applications industrielles, le choix était porté sur les  ventilateurs axiaux .

Aujourd’hui, comme il existe des tours aéroréfrigérante avec des ventilateurs axiaux tout aussi efficaces et silencieux, cette différence n’apparaît plus aussi marquée. Ceci est expliqué dans cet article sur les tours de refroidissement avec un ventilateur centrifuge ou un ventilateur axial .

4.4. À chaque installation, sa solution: la collecte des informations

Enfin, il est nécessaire de connaître aussi les éventuelles limites dimensionnelles ou liées à d’autres situations préexistantes pouvant porter à privilégier une solution plutôt qu’une autre.

Par exemple, dans le cas d’un remplacement, un réservoir peut déjà être présent ou il peut déjà exister un espace donné par l’installation précédente auquel il est nécessaire de s’adapter. En revanche, il est plus rare de trouver une limite de ce type ou bien il est possible de choisir une autre zone prévue pour l’installation de l’équipement de refroidissement.

Tous ces aspects doivent être discutés au cours de la phase de collecte des données entre le maître d’ouvrage et le fournisseur et il relève de ce dernier de jouer un rôle de « conseiller » du refroidissement à l’égard du client pour que la solution proposée soit la meilleure tant en termes de faisabilité technique qu’économique.

5. Entretien et traitement de l’eau

Comme tous les dispositifs implantés dans une installation technologique, les tours aéroréfrigérante aussi, de quelque type que ce soit, requièrent un programme d’ entretien courant  et, en cas de panne, d’entretien extraordinaire.

Du fait de leur extrême simplicité de construction, les tours de refroidissement ne requièrent aucune sorte d’attention particulière, si ce n’est le respect de certaines  directives aussi simples  qu’efficaces afin d’en maintenir les performances toujours au top.

En effet, sécurité et efficacité  vont de pair.

5.1. Le traitement de l’eau des tours

Les aspects les plus délicats sont certainement reconductibles à la nature de l’eau en circulation: à savoir, non seulement il faut faire attention à la typologie d’eau à refroidir mais aussi à la façon dont cette eau est contrôlée et conditionnée  pour ne pas se dégrader du point de vue physique et chimique.

Une eau bien traitée qui évite les dépôts et les incrustations dans la tour aéroréfrigérante et, en général, dans l’installation, joue également un rôle important pour réduire au minimum l’éventuelle prolifération et diffusion de substances organiques (algues) ou de bactéries, y compris la plus répandue et potentiellement dangereuse qui peut être responsable de la légionellose.

Une tour aéroréfrigérante  propre  signifie une tour aéroréfrigérante  efficace en permanence , donc en mesure d’offrir un rendement maximum en utilisant ressources le moins possible : tant en termes d’électricité que d’eau évaporée ou purgée.

5.2. Les bonnes pratiques fournies par un fabricant de tours

Même les  composants  qui constituent une tour aéroréfrigérante bénéficient, évidemment, d’une gestion correcte : les corps d’échange de chaleur ont une durée de vie prolongée, tout comme les moteurs et les ventilateurs travaillent dans de meilleures conditions, lorsque l’eau est moins agressive, donc moins susceptible d’en dégrader les pièces les plus sensibles.

Concernant les bonnes pratiques à suivre pour obtenir cette condition, il suffit généralement de respecter les  indications spécifiques fournies par le fabricant et relatives aux contrôles et aux entretiens périodiques ainsi que les paramètres chimiques et physiques à appliquer pour l’eau en circulation.  Dans tous les cas, il existe des directives plus générales, souvent citées dans les manuels du fabricant mêmes, qui fournissent de “bonnes pratiques” valables pour toutes les installations où des tours aéroréfrigérante sont utilisées, et qui sont délivrées par des organismes prestigieux comme  Cooling Technology Institute et Assoclima (Confindustria) .

Il s’agit de conseils utiles « impartiaux » pour une conduction optimale du système dans son ensemble.

Bonnes Pratiques

• Réduction de l'utilisation d'énergie
• Économiser des ressources avec l'évaporatif
• Entretien des tours de refroidissement

Ce qu'il faut savoir

• Refroidissement industriel
• Tour de refroidissement
• Refroidissement Adiabatique Industriel
• Tours de refroidissement: qu’est-ce que c’est, comment fonctionnent-elles, comment les entretenir
• Tours de refroidissement en circuit fermé : 3 raisons de les choisir

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Quel est l’usage des tours de refroidissement .

Tout d’abord, une tour de refroidissement est utilisée pour refroidir de l’eau :

• Soit seule(s) soit en complément des groupes froids pour les systèmes de climatisation en milieu tertiaire : immeubles de bureaux, centres commerciaux, hôpitaux, campus, data centres, etc.
• Tous process industriels nécessitant de refroidir son cycle de production : sucreries, distilleries, pétrochimie, agroalimentaire, métallurgie, sidérurgie, R&D, production d’énergie, etc.

Le refroidissement s’effectue par le biais d’une surface d’échange (packing). L’air étant en contact direct avec l’eau permet, par évaporation d’une faible quantité de celle-ci, d’abaisser sa température. De cette manière, il est possible de refroidir l’eau à une température plus basse que celle de la température sèche ambiante.

Quelles sont les avantages des tours de refroidissement ?

Les tours de refroidissement permettent d’optimiser ses rendements en :

• Maîtrisant la consommation électrique,
• Abaissant les consommations d’eau,
• Limitant les temps d’arrêt de maintenance pour une disponibilité des équipements toujours accrue, et des coûts de fonctionnement maitrisés.

Tours de refroidissement ouvertes

Tours de refroidissement fermées

Quelle tour pour quelle application .

Le choix d’un appareil fait l’objet d’une étude personnalisée pour répondre à chaque besoin spécifique :

• Le type d’application, industrielle ou tertiaire.
• La qualité de l’eau à refroidir (le choix de la surface d’échange est prépondérant)
• La puissance thermique à rejeter et/ou le débit d’eau à refroidir.
• La température de refroidissement souhaitée.
• La zone dédiée à son installation et l’environnement en fonction des contraintes acoustiques et visuelles (anti-panache).

Tour ouverte, fermée ou hybride ?

Les tours de refroidissement peuvent être constitués par deux types de circuit de refroidissement : d’un circuit ouvert ou fermé. Le type de circuit de refroidissement va être déterminant pour la façon exacte dont la transmission de chaleur se produit.

En effet, l’efficacité des procédés est directement liée à la température de fonctionnement des circuits d’eau.

De ce fait, le refroidissement évaporatif demeure le procédé le plus économique. Des températures d’eau froide inférieures à la température ambiante sont alors atteintes.

Tour aéroréfrigérante ouverte :

Une tour aéroréfrigérante ouverte ne comporte aucune séparation physique entre le circuit primaire (process) et secondaire (tour). En effet, l’eau à refroidir passe directement à l’intérieur de la tour et est distribuée en partie haute et de manière homogène sur la totalité de la surface d’échange du packing. L’air étant en contact direct avec l’eau permet, par évaporation d’une faible quantité de celle-ci, d’abaisser sa température. De plus, la ventilation mécanique, soufflante ou aspirante, permet de véhiculer l’air à contre-courant de l’eau. L’eau refroidie est alors récupérée dans le bassin pour retourner au process.

Les principaux avantages :

• Équipement permettant d’obtenir les températures d’eau les plus basses.
• Appareil compact.

Tour aéroréfrigérante fermée :

Une tour aéroréfrigérante fermée comporte une séparation physique entre le circuit primaire (process) et secondaire (tour). D’abord, l’eau à refroidir passe dans un échangeur à plaques accolé à la section ouverte. Ainsi, les deux circuits sont isolés et l’échange thermique s’effectue, d’une part, au travers de l’échangeur à plaques pour le circuit client, et d’autre part, dans le packing sur le même principe d’évaporation d’eau que pour la tour ouverte.

• L’eau du process n’est pas au contact de l’eau de la tour.
• Maitrise de la qualité d’eau et du risque d’un éventuel développement des bactéries,
• Maintenance simplifiée et sécurisée, car limité au volume d’eau de la tour.
• Coût de traitement d’eau faible, liée au volume stricte de la tour.

Tour aéroréfrigérante hybride ouverte ou fermée :

Une tour hybride ouverte ou fermée est une tour complétée par la mise en place d’une batterie sèche antipanache. En d’autres termes, l’ajout d’une batterie antipanache au sommet d’une tour ouverte ou fermée permet de réduire, voire supprimer le panache. À noter que la panache pourrait, à tort, être associée à une pollution, mais il ne s’agit que de vapeur d’eau.

L’efficacité d’une tour hybride est garantie par l’utilisation d’une batterie sèche associée à une vanne de variation de débit d’arrosage sur le corps d’échange (brevet JACIR). Ainsi, la désaturation par réchauffement de l’air en sortie de tour, et la diminution de l’humidification de l’air sur le packing assurent une réduction maximale du panache.

Au-delà de la seule suppression de panache, ce système permet de réduire la consommation d’eau jusqu’à 80 % , et représente un ultime obstacle aux entraînements vésiculaires possibles.

• Maitrise de la qualité d’eau et du risque d’un éventuel développement des bactéries. Elle reste une tour de refroidissement de l’eau, mais plus sécurisée.

En conclusion, JACIR met à un point d’honneur à la qualité et à la faciliter d’utilisation et d’exploitation de ses systèmes de refroidissement. Pour cela, des solutions existent, et doivent être optimisées dès la conception. 

• Les accès de maintenance sont facilités, permettant ainsi un accès suffisant pour agir rapidement et en toute sécurité.
• Nos équipements sont conçus pour limiter les consommations d’eau et d’énergie, conserver les performances dans le temps, et permettre une régulation en fonction de la demande du procédé, des variations des conditions extérieures et de l’environnement de travail.
• Une qualité de fabrication est assurée afin de maîtriser les dépenses de maintenance et permettre de à nos tours de refroidissement d’être programmé pour prévenir les aléas de production sur le long terme.

Fonctionnement du Refroidisseur Adiabatique :

Le refroidisseur adiabatique , appelé également Dry adiabatique, résulte de l’association d’un aéroréfrigérant sec et d’une section de pré-refroidissement d’air, Il fonctionnera majoritairement en mode sec puis en mode adiabatique, lorsque la charge thermique sera maximale notamment lors des saisons chaudes.

L’eau à refroidir circule dans les deux batteries verticales, elles-mêmes traversées par l’air ambiant. Le média à l’entrée est sec. Cet air est aspiré par une ventilation à variation de vitesse et régulée en fonction de la charge thermique afin de maintenir constante la température de sortie du fluide. L’air est ensuite évacué vers le haut, et l’eau refroidie est alors disponible à la sortie des batteries.

Mode adiabatique

Lorsque les conditions climatiques changent et que le refroidissement en mode sec devient insuffisant, le média est humidifié. L’air ambiant traversant le média du Topaz Néo se refroidit par humidification : l’air ainsi pré-refroidi traverse ensuite la batterie pour refroidir l’eau. L’eau d’humidification excédentaire est collectée dans un bac en acier inox, puis recyclée. L’économie d’eau est alors majeure, sans risque de propagation de bactéries. Cette section de pré-refroidissement a pour objectif d’abaisser la température de l’air ambiant par évaporation d’eau sur un média conçu spécifiquement pour cet usage.

• Aucun entraînement vésiculaire : Non soumis ICPE
• Faible consommation d’eau grâce au système de récupération d’eau avec pompe
• Maintenance aisée (Accès interne total)
• Aucun traitement d’eau nécessaire

DÉCOUVREZ NOS SOLUTIONS DE REFROIDISSEMENT ADIABATIQUE

Paramètres importants à prendre en compte sur la conception des tours de refroidissement :

Le type de circuit de refroidissement est déterminant pour la façon exacte dont la transmission de chaleur se produit : L’efficacité des procédés est directement liée à la température de fonctionnement des circuits d’eau. Le refroidissement évaporatif demeure le procédé le plus économique pour obtenir des températures d’eau froide inférieures à la température ambiante. Un procédé efficace devra optimiser ses rendements en maîtrisant la consommation électrique, en abaissant les consommations d’eau, en limitant les temps d’arrêt de maintenance pour une disponibilité des équipements toujours accrue, et des coûts de fonctionnement maîtrisés. Les solutions existent, et doivent être optimisées dès la conception : Faciliter les accès de maintenance, permettant un accès suffisant pour agir rapidement et en toute sécurité. Offrir des équipements conçus pour limiter les consommations, conserver les performances dans le temps, et permettre une régulation en fonction de la demande du procédé, des variations des conditions extérieures et de l’environnement de travail. Assurer une qualité de fabrication afin de maîtriser les dépenses de maintenance et permettre de les programmer à long terme pour prévenir les aléas de production.

Quelle est la différence entre une tour à tirage naturel et une tour de refroidissement à tirage forcé ?

La tour de refroidissement à tirage naturel de type hyperboloïde en béton (comme on les voit dans le secteur nucléaire) utilise « l’effet cheminée » pour évacuer la chaleur de l’eau à refroidir.

L’eau chaude est répartie au sommet de la tour, freinée par la surface d’échange, et profitant de l’action du vent naturel pour être refroidie par gravité.

Une partie de l’eau, en s’évaporant, provoque l’abaissement naturel de sa température.

Le tirage forcé permet de s’affranchir de l’action du vent naturel à l’aide d’un groupe moto ventilateur pour des installations métalliques ou polyester de plus petites tailles.

Cette extraction forcée mécanique améliore les performances et la régularité du courant d’air, sans influence des conditions météorologiques.

Ces groupes moto-ventilateurs peuvent être positionnés au bas de l’appareil (ventilation soufflante) ou au sommet de la tour (ventilation aspirante).

Le choix du type de ventilation dépend généralement des contraintes de l’installation : quantité d’eau à refroidir, faible consommation énergétique, niveau sonore, encombrement, etc., et sont utilisés sur tous types de tour, à circuit ouvert ou fermé.

Statut d’installation classée pour la protection de l’environnement (ICPE) des tours en France

En France, les tours de refroidissement sont considérées comme des installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE) et sont répertoriées dans la rubrique 2921 de la nomenclature des installations classées. Elles sont contrôlées par les Agences Régionales de Santé et les Directions Régionales de l’Environnement, de l’Aménagement et du Logement (DREAL).

Les tours d’une puissance thermique évacuée supérieure ou égale à 3000 kW sont soumises à enregistrement ICPE. Les exploitants doivent respecter les prescriptions de l’arrêté ministériel du 14 décembre 2013 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du régime de l’enregistrement au titre de la rubrique n° 2921.

Les tours d’une puissance thermique évacuée inférieure à 3000 kW sont soumises à déclaration ICPE. Les exploitants doivent respecter les prescriptions de l’arrêté ministériel du 14 décembre 2013 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du régime de la déclaration au titre de la rubrique n° 2921.

Le contrôle du respect de ces prescriptions techniques par les exploitants est effectué par l’inspection des installations classées. Ces obligations réglementaires visent à limiter les risques environnementaux et sanitaires liés aux tours de refroidissement, et l’ensemble de nos tours ouvertes comme fermées y sont conformes.

Choisir le condenseur et la tour de refroidissement

Critères de choix généraux

• soit refroidir directement le fluide frigorigène par l’air : c’est le rôle du condenseur à air,
• soit refroidir le fluide frigorigène par de l’eau : la machine frigorifique sera équipée par un condenseur à eau. Mais cette eau doit alors être elle-même refroidie en toiture, via une tour de refroidissement.

Pour accroître la puissance de refroidissement, on peut profiter de l’énergie de vaporisation d’une eau pulvérisée au travers du courant d’air. Le principe est le même que lorsque nous nous aspergeons la figure par temps très chaud : la vaporisation de l’eau refroidit notre peau.

Soit la pulvérisation est celle de l’eau qui circule dans le condenseur, soit c’est de l’eau indépendante de l’eau du circuit de condensation qui est pulvérisée. Cela conduit aux 5 technologies développées dans la technologie des condenseurs .

Critères de choix globaux

Energétiquement, la solution d’un refroidissement direct du fluide frigorigène par l’air extérieur possède des avantages, puisque tous les intermédiaires (et leurs consommations) sont évités et ainsi que la maintenance coûteuse de la tour de refroidissement. Aujourd’hui, la pression de condensation des condenseurs à air est bien gérée par l’arrivée des détendeurs électroniques . C’est la solution couramment adoptée lorsque l’on peut placer le groupe frigorifique sur la toiture : le condenseur fera partie du système “monobloc”.

En toute logique, on retouvera donc le condenseur à air en toiture. Mais la machine frigorifique est parfois située en cave. Dans ce cas, il est exclu de faire confiance à des “ventilations naturelles”, des “soupirails”, … la température dans la cave risquerait de monter fortement et le condenseur se retrouverait balayé par de l’air déjà réchauffé. La pression de condensation du fluide monterait et le compresseur verrait sa consommation fortement augmenter. Par forte chaleur, le compresseur ne pourrait suivre et déclencherait par son pressostat haute pression.

L’évacuation de la chaleur demande un réel balayage par un fluide frais et il appartient au bureau d’études de comparer 2 solutions :

• Soit une gaine d’air est prévue pour apporter l’air extérieur au condenseur et évacuer l’air réchauffé (les pertes de charge générées créent des consommations au ventilateur).
• Soit il est décidé de placer un condenseur à eau et de transférer l’eau chaude en toiture pour la refroidir dans une tour de refroidissement.

Le transfert de la chaleur par cette deuxième solution est plus efficace (bon coefficient d’échange de l’eau, faible consommation d’une pompe par rapport à un ventilateur),… mais il y a investissement et consommation de la tour. Un bilan global doit être réalisé.

Paramètres de dimensionnement

Pour augmenter les performances du compresseur, on a tout intérêt à abaisser la température de condensation. Autrement dit, il faut augmenter la surface d’échange et augmenter le débit de circulation de l’eau ou de l’air. Le “pincement”, c’est-à-dire l’écart entre la température du fluide refroidissant à la sortie du condenseur et la température du fluide frigorigène sera minimal. Mais l’investissement et les pertes de charge en seront augmentées, et donc la consommation de la pompe…

En pratique, pour un condenseur à eau, le bureau d’études choisit couramment un pincement final de 4 à 8°C et un échauffement de l’eau de 5 à 10°C. Autrement dit, si l’eau entre avec une température de 36°, elle ressortira entre 41 et 46°C et la température de condensation s’établira entre 45 et 54°C.

De même, pour un condenseur à air, la vitesse sera comprise entre 2 et 4 m/s et, si l’air entre avec une température de 30°C, la température de condensation s’établira entre 40°C et 50°C.

Un constructeur annonce que l’optimum entre la température de condensation et la température d’entrée du fluide refroidissant doit être de 12°C, maximum. Maximum car la régulation permet de moduler cette valeur en fonction de la charge réelle du compresseur.

Comparaison entre les modes de refroidissement

À partir d’une température de l’air de 30°C, quelle sera la température de condensation ? Tout dépend du type de refroidissement de l’eau de condensation choisi !

En partant du fonctionnement d’une tour de refroidissement , voici les résultats comparés pour une température d’air de 30°C 40 % HR Comparons les systèmes en fixant des valeurs moyennes : une “approche” de 5°C, un pincement des échangeurs de 6°C et un échauffement de la température de l’eau de 7°C.

Dans cette approche très simplifiée, on constate que le condenseur à eau est un échangeur intermédiaire entre le fluide frigorigène et l’air extérieur. Il provoque une augmentation de température de condensation du fluide (et donc une augmentation de la consommation du compresseur). Cette pénalité se retrouve entière pour l’aéro-refroidisseur ou dry-cooler. L’augmentation de la consommation du compresseur est de 2 à 3% par degré K, ce qui n’est pas négligeable !

Si une tour de refroidissement est insérée, on va rattrapper cet handicap par la fabuleuse capacité de refroidissement de l’eau lors de son évaporation ! La tour ouverte fait mieux que combler l’handicap puisqu’elle permet même de descendre la température de condensation. Mais elle entraîne beaucoup de soucis de corrosion…

La tour fermée semble un très bon compromis dans les installations avec condenseur à eau, tandis que l’appoint d’une pulvérisation d’eau est à étudier pour les condenseurs à air.

Abaisser la température de l’air extérieur

La consommation énergétique augmente si la température de condensation augmente.

Aussi, l’emplacement du condenseur doit éviter un réchauffement local de l’air de refroidissement. Par exemple, un condenseur placé sur une toiture couverte de roofing noir entraînera une surchauffe locale de l’air de plusieurs degrés en période d’ensoleillement … Le placement de gravier blanc sur la toiture sera favorable.

L’emplacement du condenseur devra éviter un ensoleillement direct de l’échangeur. Si le placement à l’ombre est impossible, le placement d’un système d’ombrage permettra d’abaisser le niveau de température.

Il faut éviter également qu’un recyclage de l’air ne se fasse autour du condenseur : de l’air chaud se mélange à l’air froid, la température de l’air d’aspiration augmente, … de même que la température de condensation. C’est pourtant parfois une solution réalisée pour la limitation du niveau de bruit, puisque les parois latérales peuvent être couvertes d’absorbant acoustique… Qu’il est difficile de concilier toutes les contraintes…!

Dans le même esprit, il faut éviter que l’air de refroidissement d’un condenseur ne soit recyclé sur lui-même ou dans un condenseur voisin.

Sans commentaires…

Dans la mesure du possible, il faut donc aussi proscrire le placement le condenseur dans un local fermé. Si c’est le cas (pour des condenseurs de chambres frigorifiques, par exemple), il faut assurer une forte ventilation du local et même parfois sa climatisation, si on veut que la température de l’air du local reste suffisamment basse pour pouvoir continuer à refroidir les condenseurs sans faire monter la pression de condensation. On conviendra que cette situation est aberrante sur le plan énergétique !

Protéger l’isolation extérieure

Les tuyauteries d’eau glacée sont toujours isolées, ne fut-ce que pour éviter la condensation de l’eau de l’ambiance. Mais il est utile d’insister sur la nécessité d’entourer l’isolant d’une gaine en plastique rigide. À défaut, les oiseaux sont friands de cette mousse de polyuréthanne pour la confection de leur nid !

Choix d’un condenseur à air

Le gaz chaud du réfrigérant cède sa chaleur à l’air traversant le condenseur et passe à l’état liquide.

L’entretien du condenseur à air est limité. Il n’y a aucun risque de gel en hiver.

Mais le coefficient d’échange avec l’air étant faible, le condenseur sera volumineux, et donc lourd et encombrant. Les températures de condensation sont directement liées aux conditions de température extérieure : la pression de condensation sera forte en été (dégradation du COP de la machine frigorifique), mais plus faible en hiver, entraînant d’ailleurs un besoin de régulation adaptée pour un fonctionnement correct.

Choix du ventilateur

La circulation forcée de l’air nécessite des ventilateurs dont la consommation électrique n’est pas négligeable. De plus, ils constituent une source de bruits, par frottement sur les pales du ventilateur, mais aussi par frottement sur les ailettes de l’échangeur.

Pour information, des condenseurs à air à convection naturelle existent (pas de ventilateur, pas de bruit, pas de consommation) mais leur puissance très faible en limite l’usage à des climatiseurs ne dépassant pas 1 kW.

Deux types de ventilateurs sont utilisés :

Le ventilateur hélicoïdal (ou axial) , pour des appareils placés à l’air libre, là où le bruit ne constitue pas une nuisance pour le voisinage. Le niveau sonore dépend de la vitesse de rotation du ventilateur. Dans les emplacements exposés, le régime ne doit pas dépasser 500 t/min.

Si des ventilateurs existants sont trop bruyants, on peut les munir d’amortisseurs de bruit cylindriques (tenir compte de la perte de charge).

Le ventilateur centrifuge , souvent pour des appareils placés à l’intérieur d’un immeuble, raccordé à l’extérieur par des gaines (le ventilateur centrifuge peut vaincre des pertes de charges plus élevées).

Si le bruit du ventilateur dépasse les valeurs admissibles, on peut le munir d’amortisseurs de bruit.

La vitesse de passage de l’air est comprise généralement entre 2 et 4 m/s. Cette information dans le catalogue constructeur est un indice qualité puisque si elle se rapproche de 2 m/s, on a plus de garantie que l’appareil fera peu de bruit et que la consommation du ventilateur sera limitée (en fait, le constructeur a dû écarter davantage les ailettes pour faciliter le passage de l’air, donc l’appareil demandera plus de matière, sera plus volumineux et… sera plus cher : la qualité se paie !).

Complément de puissance par aspersion d’eau

Pour augmenter la puissance d’échange, on peut transformer le condenseur à air en tour fermée par aspersion de l’échangeur avec de l’eau. Par exemple, de l’air extérieur de 30°C 50 % HR passe à 25°C 100 % HR . On abaisse donc la température de condensation en dessous de la température de l’air ambiant. Ce qui facilite le travail du compresseur !

Dans ce cas, il faut cependant tenir compte du risque de corrosion de l’échangeur et, de ce fait, des fuites possibles de l’agent réfrigérant. L’eau évaporée est remplacée par de l’eau du réseau. Un débit complémentaire de déconcentration est nécessaire afin de réduire l’entartrement. Un traitement de l’eau peut donc s’avérer nécessaire.

Récupération de chaleur du condenseur

Une récupération de la chaleur est possible pour chauffer directement un local. Ainsi, un supermarché Delhaize à Bruxelles évacue la chaleur du condenseur du groupe frigorifique (armoires de congélation) en créant un rideau d’air chaud à l’entrée du magasin. En été, la chaleur est déviée en toiture par un clapet.

Choix d’un condenseur à eau

Le réfrigérant de la machine frigorifique cède sa chaleur à l’eau circulant dans le condenseur. Grâce au coefficient d’échange avec l’eau de 20 à 30 x plus élevé que le coefficient d’échange avec l’air, la taille du condenseur à eau sera plus réduite. L’échangeur sera moins encombrant.

Machine frigorifique avec condenseur à eau, installée en salle des machines et raccordée à une tour de refroidissement à l’extérieur.

Il est moins bruyant que le condenseur à air. Il permet plus facilement la récupération de chaleur puisque la chaleur est contenue dans de l’eau, plus facilement déplaçable.

La température de condensation peut plus facilement être stabilisée que dans les condenseurs à air.

Mais le condenseur à eau nécessite forcément une tour de refroidissement complémentaire qui, elle, est encombrante, génère du bruit, des frais d’entretien parfois importants, une éventuelle consommation d’eau, … Pourrait-on dire que l’on a déplacé le problème ?

La matière utilisée est souvent le cuivre ou l’acier, bons conducteurs thermiques, en fonction des contraintes (le cuivre ne peut être adopté pour l’ammoniac, par exemple).

Pour le refroidissement, on peut utiliser :

• L’eau du réseau (eau potable), mais cette solution est à proscrire vu la consommation exorbitante d’eau qu’elle entraîne.
• L’eau de nappes phréatiques, de lac ou de rivière (demander l’autorisation). Les eaux contiennent plus ou moins d’impuretés qui se déposent sur les tubes. Ces dépôts peuvent réduire considérablement le coefficient de transfert de chaleur. À défaut de la mise en place d’un système de nettoyage automatique, il faut surdimensionner l’échangeur de sorte que les performances de l’installation restent suffisantes.
• Un circuit d’eau, ouvert ou fermé. C’est le cas le plus fréquent. Il entraîne l’utilisation d’une tour de refroidissement.

Choix de la tour de refroidissement

Pour évacuer la chaleur captée par le condenseur à eau, on rencontre trois technologies de tour de refroidissement . Voici quelques critères de choix.

Le refroidissement atmosphérique ouvert : la tour ouverte

L’eau est pulvérisée dans l’air qu’un ventilateur pulse à travers la tour de refroidissement. Une partie de l’eau s’évapore. Simultanément, elle refroidit le reste de l’eau qui retourne vers le condenseur. L’eau évaporée est continuellement remplacée par de l’eau fraîche spécialement traitée. Cette configuration entraîne donc une consommation d’eau, estimée à 1,5 litre par kWh dissipé. Elle se rencontre généralement dans les installations de plus de 1 000 kW.

Cette tour ouverte a la faveur :

• du financier : solution bon marché, ne prenant pas beaucoup de place,
• de l’énergéticien : la température de condensation est très basse (ce qui diminue le travail du compresseur).

Mais elle constitue le cauchemar de l’équipe de maintenance : corrosion par oxygénation de l’eau, encrassement par introduction de poussières et de grains de sable qui risquent de se déposer dans le condenseur, risque de gel accru,… problèmes qui limitent d’ailleurs la durée de vie moyenne à une dizaine d’années.

Elle peut poser également un risque en matière de contamination par la légionelle : l’eau pulvérisée se situe à une température de 30 à 50°C. Emporté par le vent, le nuage de vapeur d’eau + fines gouttelettes qui s’échappe de la tour risque d’être respiré par des personnes à proximité… On sera particulièrement attentif à ne pas placer une tour ouverte près de la prise d’air neuf du bâtiment, ou près d’un autre bâtiment plus élevé dont les occupants pourraient respirer le panache de vapeur en ouvrant leur fenêtre. Un entretien régulier doit de plus être prévu.

À noter qu’il existe des tours ouvertes sans ventilateurs. La pulvérisation d’eau est réalisée avec une pression assez élevée et cette pulsion d’eau entraîne l’air avec elle par effet induit (effet Venturi). L’avantage premier est la diminution des bruits et des vibrations. La consommation un peu plus élevée de la pompe est très largement compensée par la suppression du ventilateur. Mais ce type de tour est limité dans la gamme de puissance de refroidissement.

Si la tour doit travailler par des températures extérieures assez basses, une régulation de la température de l’eau du circuit “tour” est à prévoir. En effet, si l’eau du condenseur est anormalement froide, la haute pression s’établira difficilement et on aura des difficultés au démarrage. La solution consiste à agir d’abord sur la diminution de la vitesse du ventilateur et ensuite sur la vanne trois voies diviseuses qui permettent à l’eau de by-passer la tour de refroidissement.

• Si l’installation reste en fonctionnement en période de gel, une résistance chauffante sera prévue dans le bac de collecte d’eau, avec une régulation qui autorise le chauffage pour une température de l’eau inférieure à 5°C, par exemple.
• Puisque le risque de corrosion est élevé dans les tours ouvertes, il est judicieux d’utiliser des tuyauteries en polyéthylène à haute densité ou en PVC haute densité, pour raccorder la tour au condenseur.

Le refroidissement atmosphérique fermé : la “tour fermée”

L’échangeur de chaleur eau/air est également aspergé d’eau quand la puissance de réfrigération est élevée. Cette eau d’aspersion constitue toutefois un circuit autonome. Pour cette installation il faut compter environ 20 % d’emplacement supplémentaire au sol et 50 % de budget en plus par rapport à la tour ouverte. Le principal avantage est d’abaisser le point de condensation tout en conservant propre le circuit du condenseur. Les problèmes hydrauliques sont résolus mais les autres problèmes subsistent :

• consommation d’eau (évaporation et déconcentration),
• régulation,
• protection contre le gel.

La réserve (mentionnée pour les tours ouvertes) concernant le risque de contamination par légionellose reste d’application dans ce cas-ci. Ici encore, le choix de ce système sera donc moins adéquat si des personnes sont susceptibles de respirer l’air sortant de la tour de refroidissement (fenêtres à proximité).

Le refroidissement atmosphérique fermé : l’aéro-refroidisseur où “dry-cooler”

Cette fois, pas d’aspersion d’eau, c’est le ventilateur qui pulse simplement l’air extérieur dans une batterie d’échange. Technologiquement, il s’agit d’un condenseur à air, à la seule différence que c’est de l’eau qui le parcourt et non du fluide frigorigène.

Pour éviter le gel, l’eau sera glycolée. Par exemple, pour atteindre une protection contre le gel à – 16°C, la concentration en éthylène-glycol sera de 30 % en masse. Problème : la température de l’air en été peut dépasser les 30°C. Par rapport aux tours de refroidissement avec aspersion d’eau, la surface d’échange doit être plus importante, l’emplacement au sol également. Le coût d’investissement peut atteindre le double de celui de la tour ouverte. Mais le dry-cooler est cependant souvent utilisé pour sa fiabilité (absence de corrosion du circuit hydraulique), la possibilité de le faire fonctionner en toutes saisons (avec eau glycolée), l’absence de consommation d’eau. Ces caractéristiques sont appréciées surtout pour le refroidissement des installations informatiques dont le fonctionnement et la charge thermique sont constants toute l’année, et donc aussi en hiver.

Quelques recommandations particulières

Pour une installation de qualité, on sera attentif aux éléments suivants :

• Pour limiter la corrosion, préférer de l’acier revêtu (polymères) à l’acier galvanisé (il n’est pas lisse, ce qui favorise le développement d’algues),
• Choisir des ailettes très larges ou des batteries lisses pour un nettoyage facile,
• Choisir une pompe à eau en inox,
• Privilégier un accouplement et des roulements de haute qualité (> 80 000 heures), sachant qu’une tour peut fonctionner jusqu’à 5 à 6 000 heures/an !
• Si le bruit est un facteur important, favoriser les ventilateurs à aubes inclinées vers l’avant , malgré leur moins bonnes performances énergétiques que les ventilateurs à aubes inclinées vers l’arrière (qui doivent fonctionner à 3 000 tours), ou penser au placement d’un silencieux,
• Vérifier la résistance de la structure : une tour fermée de 300 kW pèse de 3 à 4 tonnes et une tour de 1 000 kW pèse de 9 à 12 tonnes !
• Prévoir l’absorption des vibrations sonores par des silent-blocs ,
• Prévoir un appareil de mesure de la conductivité de l’eau (pour mieux gérer le débit d’eau de déconcentration),
• Pour les très grosses tours, le placement de capteurs de vibration pour la surveillance des paliers sera un outil très efficace de maintenance et d’économie à long terme.

Choix de la régulation

Principe de base : abaisser la température de condensation.

Abaisser la température de condensation, c’est abaisser le niveau de pression à la sortie du compresseur, c’est donc diminuer le travail de celui-ci et l’énergie qu’il consomme.

Par exemple, abaisser la température de condensation de 10°C génère généralement plus de 10 % de réduction de la puissance électrique. Les constructeurs annoncent même 2 % d’économie par degré abaissé, dans certains cas. De plus, une basse température de condensation entraîne un niveau moins élevé de pression, ce qui permet souvent de choisir un compresseur d’un modèle plus petit, donc moins cher.

Nous devrions avoir d’ excellents rendements dans nos régions où les canicules sont rares ! La température extérieure avoisine les 12 à 20°C lorsque la climatisation est en route. La température de condensation devrait être de l’ordre 24 à 32°C. Mieux, certains locaux à charges internes importantes (par exemple, les salles informatiques) doivent être aussi climatisés en mi-saison ou encore en hiver. Dans ce cas, lorsque la température de l’air extérieur diminue, la capacité de refroidissement du condenseur augmente. En théorie, c’est tout bénéfice pour le compresseur qui a moins de mal à travailler ! Et pourtant …

Problème avec les détendeurs thermostatiques

Le constructeur souhaite qu’une différence de pression minimale existe au niveau du détendeur, pour assurer une quantité de débit de fluide frigorifique suffisante dans l’évaporateur. C’est la Haute Pression qui pousse le réfrigérant à travers l’orifice de la vanne du détendeur. Il en résulte, avec une haute pression trop faible, que l’alimentation en réfrigérant est insuffisante, particulièrement au démarrage. Le compresseur aspire mais il est sous-alimenté.

La basse pression devient aussi insuffisante et le groupe se met en sécurité basse pression. Mais comme cette sécurité est à réenclenchement automatique, le groupe “pompe”, se fatigue et finalement déclenche par son thermique.

Avec un détendeur thermostatique, il est donc nécessaire de maintenir une haute pression suffisamment élevée. Dès lors, le constructeur impose une pression minimale, côté HP, à la sortie du condenseur (par exemple 12 bars pour le R22). Ce problème est renforcé en hiver… Si l’air est à 0°C, la surface d’échange devient excessive. De plus, on n’aura plus besoin de la pleine puissance frigorifique. De sorte que le condenseur sera largement surdimensionné pendant les périodes froides. S’il fait plus froid dehors, le constructeur va diminuer le débit d’air de refroidissement (en arrêtant l’un ou l’autre ventilateur, par exemple), mais il va maintenir le niveau de pression ! en fait, la régulation des ventilateurs sera réalisée sur base du pressostat HP.

Il y a économie sur le ventilateur… mais pas sur le compresseur !

Première amélioration : travailler avec un ventilateur à vitesse variable ou une cascade de ventilateurs

Supposons que le ventilateur du condenseur fonctionne en tout ou rien, avec l’exigence constructeur de maintenir les 12 bars minimum. Par exemple, il s’enclenche lorsque la pression monte à 16 bars et déclenche lorsque la pression descend à 12 bars. Ceci entraîne des cycles on-off “rapides” (+/- 2 min.) et une “fatigue” du moteur. En plus la mise en route brutale du ventilateur provoquera une chute soudaine de la pression et de la température de condensation. Ceci provoque à son tour une ré-évaporation du liquide resté à la même température. Les bulles de vapeur provoqués par ce phénomène peuvent perturber le bon fonctionnement du détendeur et donc de l’installation. (“flash gaz”).

Si par contre, on utilise un ventilateur à vitesse variable (moteur spécial ou régulateur de vitesse de rotation externe), en plus de la réduction de consommation du ventilateur, on optimisera le fonctionnement du compresseur qui restera régulé à 12 bars (dès que la pression augmente, le ventilateur accélère; et si la charge augmente encore, c’est la pression qui augmente naturellement).

Si le condenseur dispose de plusieurs ventilateurs, on obtient un résultat similaire à partir d’une mise en cascade des ventilateurs, via un pressostat à plusieurs étages. Cette fois, la pression de condensation est stable, ce qui évite la formation de bulles de gaz à l’entrée de l’évaporateur.

Cas particulier

Comme le condenseur est entièrement à l’extérieur, par très basse température, c’est toute la masse métallique qui est à 0°C et, même clapets complètement fermés, le réfrigérant se condense à trop faible pression. Il faut dans ce cas rendre inopérants un certain nombre de tubes.

Pour les rendre inopérants, il suffit de remplir d’office certains tubes avec du réfrigérant liquide. Ce réfrigérant liquide sera sous-refroidi mais la surface d’échange utile du condenseur ayant fortement diminué, il ne pourra en condenser trop. Ce remplissage est obtenu par une vanne à 3 voies fonctionnant automatiquement et branchée sur un réservoir auxiliaire de réfrigérant.

Comme il faut une certaine quantité de liquide pour remplir ces tubes, il y a lieu de prévoir un réservoir et une quantité de réfrigérant suffisamment grande.

Deuxième amélioration : travailler avec un détendeur électronique

Si le détendeur thermostatique travaille généralement avec une température minimale de condensation de 35°C, le détendeur électronique peut travailler avec une température minimale de condensation de 20°C !

Détendeur électronique.

Il est plus cher à l’investissement, mais ce prix est largement récupéré par l’usage de l’installation. De plus, la présence d’un détendeur numérique permet d’optimiser la température de condensation en fonction de la charge du compresseur.

Remarque. Adopter une température minimale de condensation de 20°C suppose que le sous-refroidissement soit suffisamment élevé. À défaut, la moindre perte de charge sur le tracé va provoquer une vaporisation dans le condenseur (“flash-gaz”). C’est parfois un problème rencontré lorsqu’il faut remonter plusieurs mètres avec la tuyauterie.

Pour s’en prémunir, il est possible de sous-refroidir volontairement le liquide par la création d’une zone de sous-refroidissement dans le condenseur (voir figure), ou en plaçant un échangeur à plaques sur le liquide (à la sortie).

Régulation de la tour de refroidissement

La tour de refroidissement sera commandée suivant la même logique : maintenir constante la température de l’eau de refroidissement. Classiquement, on retouvera une régulation par vanne 3 voies mélangeuses. La température de l’eau de sortie de la tour est mélangée à l’eau venant du condenseur. Si ce système permet de conserver le débit constant dans le condenseur (ce qui limite le dépôt de sédiments), il est peu efficace au niveau des ventilateurs : ceux-ci tournent en permanence quels que soient les besoins de refroidissement. En dehors du gaspillage d’énergie, le coût de fonctionnement des ventilateurs est loin d’être négligeable…

Aussi est-il préférable de concevoir une installation qui régule d’abord sur le nombre et la vitesse des ventilateurs, pour ensuite affiner en modulant sur la position de la vanne mélangeuse (si ventilateur à 2 vitesses, par exemple). Idéalement, c’est un ventilateur à vitesse variable qui sera choisi. N’oublions pas que toute l’installation de climatisation est dimensionnée pour les jours de canicule. Hélas, ces jours sont rares dans nos contrées…!

Il est donc facile d’imaginer que les besoins réels moyens seront largement en dessous des puissances de dimensionnement. Réduire la vitesse du ventilateur de moitié, c’est diviser sa consommation par 8 !

Critères acoustiques

Bruit aérien.

La principale source de bruit d’un condenseur est constituée par le(s) ventilateur(s). On aura toujours intérêt à les faire fonctionner à faible vitesse.

L’émission du bruit des aérocondenseurs à ventilateurs hélicoïdes est pratiquement uniforme dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation des ventilateurs. Les faces d’aspiration et de refoulement d’air étant plus bruyantes que les autres, l’aérocondenseur doit être convenablement orienté par rapport aux plaignants potentiels.

Certains constructeurs proposent des moteurs de ventilateur à deux vitesses, option qui peut être déterminante dans certains cas. Ainsi, la petite vitesse pourra être utilisée la nuit, les bruits de fond et les besoins frigorifiques diminuant la nuit. Certains constructeurs annoncent qu’une réduction de moitié de la vitesse de rotation des ventilateurs entraîne un gain de 15 dB(A) sur le niveau de puissance acoustique de l’aérocondenseur.

Il est aussi possible d’utiliser des silencieux à baffles sur l’aspiration et le refoulement d’air mais ceux-ci risquent d’augmenter considérablement l’encombrement et les pertes de charge des aérocondenseurs. Certains matériaux absorbants peuvent servir de revêtement insonorisant de la carcasse, mais ceux-ci ne peuvent constituer une solution à eux seuls. Il est possible enfin, dans les cas les plus délicats, de disposer des écrans acoustiques autour de l’appareil.

Exemple de baffles acoustiques intégrés sur une tour ouverte (vue du dessus). Les poignées permettent de les retirer facilement lors de l’entretien.

Bruit solidien (ou bruit d’impact)

Les vibrations se transmettent vers les locaux sensibles par les tuyauteries en cuivre, et par la dalle sur laquelle est posé l’appareil. Il faut traiter les vibrations par dalle flottante posée sur isolateurs à ressort, utiliser des manchons anti-vibratoires pour le raccordement sur des canalisations, et des suspensions anti-vibratiles pour les supports des canalisations.

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Comment les tours de refroidissement améliorent le rejet de chaleur

Optimisez le rejet de chaleur industriel avec les tours de refroidissement. Découvrez leur fonctionnement, types et avantages pour une meilleure efficacité énergétique.

Les tours de refroidissement sont des dispositifs essentiels dans le domaine du génie thermique. Elles jouent un rôle crucial dans l’amélioration du rejet de chaleur des systèmes industriels et commerciaux. Mais comment fonctionnent-elles exactement et pourquoi sont-elles si efficaces pour évacuer la chaleur ? Cet article explore ces questions.

Principes de fonctionnement des tours de refroidissement

Les tours de refroidissement utilisent l’évaporation de l’eau pour éliminer la chaleur excédentaire des systèmes industriels. Voici un aperçu du processus :

• L’eau chaude provenant des équipements industriels est pompée vers le sommet de la tour de refroidissement.
• L’eau est ensuite dispersée en gouttelettes fines à travers des buses ou des structures en nid d’abeille.
• Un flux d’air est introduit à la base de la tour et se dirige vers le haut, facilitant l’évaporation de l’eau.
• Lorsque l’eau s’évapore, elle emporte avec elle une partie importante de la chaleur.
• L’eau refroidie retombe dans un bassin de collecte, puis est pompée de nouveau vers les équipements pour répéter le cycle.

Types de tours de refroidissement

Il existe plusieurs types de tours de refroidissement, chacune ayant des particularités adaptées à des besoins spécifiques :

• Tours de refroidissement à courant croisé: Dans ces tours, l’air circule perpendiculairement au flux d’eau descendant, soulignant une efficacité de transfert thermique élevée.
• Tours de refroidissement à contre-courant: Ici, l’air circule à contre-courant de l’eau descendant, optimisant le contact et l’évaporation de l’eau.
• Tours de refroidissement à tirage naturel: Ces tours utilisent la différence de densité entre l’air chaud et l’air froid pour créer un flux d’air ascendant sans besoin de ventilateurs.
• Tours de refroidissement à tirage mécanique: Des ventilateurs sont utilisés pour forcer la circulation de l’air, augmentant ainsi l’efficacité du refroidissement.

Avantages des tours de refroidissement

Les tours de refroidissement offrent plusieurs avantages significatifs :

• Amélioration de l’efficacité énergétique: En réduisant la température de l’eau de refroidissement, elles permettent aux systèmes industriels de fonctionner de manière plus efficace.
• Réduction des coûts de fonctionnement: Moins de chaleur résiduelle signifie moins de stress sur les équipements, ce qui prolonge leur durée de vie et réduit les coûts de maintenance.
• Conservation de l’eau: Les tours de refroidissement modernes peuvent être conçues pour minimiser les pertes d’eau par évaporation et par purge.

Les tours de refroidissement sont des éléments cruciaux pour l’amélioration du rejet de chaleur dans de nombreux secteurs industriels. Grâce à des principes simples comme l’évaporation et une ingénierie astucieuse, elles assurent un refroidissement efficace et contribuent à des opérations industrielles plus durables et plus économiques.

En comprenant comment fonctionnent ces tours et en reconnaissant leurs avantages, nous pouvons mieux apprécier leur importance dans le monde de l’ingénierie thermique.

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Qu'est-ce qu'une tour de refroidissement

Qu'est-ce qu'une tour de refroidissement.

Les tours de refroidissement offrent une solution éprouvée et rentable pour rejeter la chaleur de l'eau du condenseur et des processus industriels. Pendant le fonctionnement, l'eau du condenseur ou l'eau de process s'écoule directement sur la surface de transfert de chaleur de la tour de refroidissement. Au fur et à mesure que l'air est introduit dans la tour, une fraction de cette eau s'évapore, refroidissant l'eau restante.

Principe de fonctionnement du flux transversal

Principe d'opération

Les tours de refroidissement rejettent la chaleur des systèmes refroidis à l'eau vers l'atmosphère. L'eau chaude du système entre dans la tour de refroidissement et est distribuée sur le remplissage (surface de transfert de chaleur). L'air est induit ou forcé à travers le remplissage, provoquant l'évaporation d'une petite partie de l'eau. Cette évaporation élimine la chaleur de l'eau restante, qui est collectée dans le bassin d'eau froide et renvoyée au système pour absorber plus de chaleur. Chaque ligne de tour de refroidissement, bien que fonctionnant selon le même principe de fonctionnement de base, est agencée un peu différemment.

Configuration

Il existe deux configurations principales de tours de refroidissement assemblées en usine: à contre-courant et à contre-courant. Dans les tours de refroidissement à flux transversal, l'eau s'écoule verticalement vers le bas du remplissage alors que l'air circule horizontalement. Dans les tours de refroidissement à contre-courant, l'eau s'écoule verticalement vers le bas du remplissage tandis que l'air circule verticalement vers le haut.

Système de distribution d'eau

Les tours de refroidissement utilisent une distribution par gravité ou des systèmes de pulvérisation sous pression pour distribuer l'eau sur le remplissage. Les systèmes gravitaires, utilisés sur les tours de refroidissement à flux transversal de BAC, comportent des bassins d'eau chaude montés au sommet de la tour au-dessus du remplissage. Une série de buses de pulvérisation dans chaque bassin d'eau chaude distribue l'eau uniformément sur le remplissage. Les systèmes de distribution par gravité nécessitent généralement une tête de pompe minimale, peuvent être inspectés pendant que l'unité est en fonctionnement et sont faciles d'accès pour la maintenance et l'entretien de routine.

Les systèmes de distribution de pulvérisation, utilisés sur les tours de refroidissement à contre-courant, comportent une série de branches ou de tuyaux en PVC équipés de buses de pulvérisation montées à l'intérieur de la tour au-dessus du remplissage. Ces systèmes nécessitent généralement une pression d'eau de 2 à 7 psi à l'entrée d'eau et nécessitent que l'unité soit hors service pour inspection et maintenance.

Système de ventilateur

• Ventilateur axial
• Ventilateur centrifuge

Le flux d'air à travers la plupart des tours de refroidissement assemblées en usine est assuré par un ou plusieurs ventilateurs à entraînement mécanique. Le ou les ventilateurs peuvent être axiaux ou centrifuges, chaque type ayant ses propres avantages distincts. Les ventilateurs axiaux nécessitent environ la moitié de la puissance du moteur du ventilateur des ventilateurs centrifuges de taille comparable, ce qui permet des économies d'énergie significatives. Le flux d'air à travers la plupart des tours de refroidissement assemblées en usine est assuré par un ou plusieurs ventilateurs à entraînement mécanique. Le ou les ventilateurs peuvent être axiaux ou centrifuges, chaque type ayant ses propres avantages distincts. Les ventilateurs axiaux nécessitent environ la moitié de la puissance du moteur du ventilateur des ventilateurs centrifuges de taille comparable, ce qui permet des économies d'énergie significatives.

Les unités de ventilation centrifuges sont capables de surmonter des quantités raisonnables de pression statique externe (≤ 0,5 ”ou 12,7 mm de H2O), ce qui les rend adaptées aux installations intérieures et extérieures. Les ventilateurs centrifuges sont également intrinsèquement plus silencieux que les ventilateurs axiaux, bien que la différence soit minime et puisse souvent être surmontée grâce à l'application de ventilateurs à faible niveau sonore en option et / ou à une atténuation du son sur les ventilateurs axiaux.

Tirage induit

Les ventilateurs axiaux des équipements à tirage induit sont montés dans le pont supérieur de l'unité, minimisant l'impact du bruit du ventilateur sur les voisins proches et offrant une protection maximale contre le givrage des ventilateurs avec les unités fonctionnant dans des conditions sous-gel. L'utilisation de matériaux résistants à la corrosion garantit une longue durée de vie et minimise les besoins d'entretien des composants de traitement de l'air.

Tirage forcé

Les ventilateurs sont situés sur la face d'entrée d'air à la base des tours à tirage forcé, ce qui facilite l'accès pour la maintenance et l'entretien de routine. De plus, l'emplacement de ces composants dans le flux d'air entrant sec prolonge la durée de vie des composants en les isolant de l'air de refoulement saturé.

Gamme de capacité

Les capacités des produits sont exprimées en tonnes nominales. Une tonne de tour de refroidissement nominale est définie comme la capacité de refroidir 3 GPM (0,19 lps) d'eau d'une température d'eau d'entrée de 95 ° F (35,0 ° C) à une température d'eau de sortie de 85 ° F (29,4 ° C) à une température de 78 ° F (25,6 ° C) entrant par voie humide. température du bulbe. Les conditions nominales sont typiques des conceptions CVC conventionnelles dans la plupart des régions du pays, mais ne s'appliqueront pas à tous les projets. BAC propose un logiciel de sélection pour évaluer les performances d'une tour dans de nombreuses conditions.

Température d'entrée maximale de l'eau

Comme indiqué précédemment, les conditions de CVC typiques exigent une température de l'eau d'entrée d'environ 95 ° F (35,0 ° C). Toutes les tours de refroidissement BAC sont capables de résister à des températures d'au moins 120 ° F (48,9 ° C) avec des matériaux de remplissage standard. Pour les applications où la température de l'eau d'entrée dépasse 120 ° F (48,9 ° C), des matériaux de remplissage alternatifs sont disponibles et peuvent être nécessaires pour votre projet.

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Tours aéroréfrigérantes et condenseur industriel depuis 1992 | Boldrocchi T.E.

Les tours du modèle MEP , projetées sur systèmes de calcul et solutions constructives expérimentez, ils naissant pour utilization industrielles continues et Lourdes. Les performances des tours MEP repondent aux exigencies les plus communes ...

Les tours de refroidissement expliutent les lois que règlent le principe physique de l'évaporation, elles refroidissent les petites et grandes quantités d'eau; différentes typologies d'industries utilisent pour le refroidissement de leursmachines où ...

Nous concevons des systèmes de réfrigération industrielle qui durent éternellement ; notre objectif est de créer des solutions hautement fiables et durables garantissant un minimum d'entretien et les rendant exemptes de légionelles

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La plus haute tour de refroidissement au monde construite par des Wallons

Hamon, une société wallonne basée à mont-saint-guibert, vient de commencer les travaux pour la construction de la plus haute tour de refroidissement de centrale électrique au monde (le contrat avait été signé en 2009). située à xianning, dans la province de hubei (ouest de shanghai), elle devrait atteindre près de 220 mètres de hauteur..

• Publié le 31-10-2011 à 04h15

A Pékin Hamon, une société wallonne basée à Mont-Saint-Guibert, vient de commencer les travaux pour la construction de la plus haute tour de refroidissement de centrale électrique au monde (le contrat avait été signé en 2009). Située à Xianning, dans la province de Hubei (ouest de Shanghai), elle devrait atteindre près de 220 mètres de hauteur.

Ayant accompagné la mission économique menée par le prince Philippe en Chine, le patron du groupe Hamon, Francis Lambilliotte, explique : " La hauteur de cette tour a pour but de permettre une plus grande puissance pour la centrale grâce à un plus gros tirage. Hamon s'occupe de tout ce qui est engineering, le design et les composants internes de refroidissement et ce, pour 20 millions d'euros."

Le refroidissement des centrales nucléaires, au gaz et autres, fait partie du core business d'Hamon qui emploie 2 200 personnes au niveau international et environ 200 en Belgique. Et la Chine est un gisement quasiment inépuisable de contrats dans le domaine de l'énergie. Pour au moins deux raisons : la croissance économique de l'Empire du Milieu et la sécheresse qui sévit dans une grande partie du pays.

En effet, Hamon est plus particulièrement spécialisée dans les techniques de refroidissement en circuit fermé et donc très économes en eau (le "dry cooling"). "Le but, en fait, c'est d'obtenir la température d'eau la plus basse possible afin d'optimaliser la production électrique, c'est un élément clef pour la performance des centrales. Pour nous, les débouchés, c'est le marché chinois où il se crée une nouvelle centrale électrique tous les quinze jours ! La Chine représente donc 50 % des installations de nouvelles centrales ces dernières années. Or, 50 % du territoire chinois correspond à des régions où sévit la sécheresse. La Chine a donc besoin de notre système de dry cooling qui évite le dégagement de vapeur d'eau. " Par conséquent, Hamon s'attend à connaître une expansion vertigineuse en Chine et à multiplier par cinq son chiffre d'affaires local à moyen terme. " On fait 30 millions d'euros de chiffre d'affaires en Chine mais, dans les trois ans, on pense monter à 100 millions d'euros et sans doute même à 150 millions ", ajoute le CEO d'Hamon.

Cet espoir de très forte croissance repose en effet sur les infrastructures de "dry cooling" proposées par Hamon et dont les composants sont produits à Tianjin, à une centaine de kilomètres de Pékin, dans l'usine de fabrication inaugurée au début de l'été dernier. Hamon dispose de trois usines en Chine actuellement : cela permet à la société wallonne d'être présente au cœur même du marché le plus porteur du moment, de produire à bas prix et de pouvoir vendre sans s'exposer à des coûts de transport trop élevés.

En fait, tous ces avantages sont suffisamment importants pour faire oublier à Francis Lambilliotte l'un des principaux inconvénients d'une présence industrielle en Chine : les risques de violation de la propriété intellectuelle redoutée par bon nombre d'entreprises occidentales à la pointe de la technologie. " Il faut foncer, tant pis. Sinon, on ne fait pas de business tout court. Il faut compenser et être en permanence le plus innovant, garder toujours de l'avance , analyse-t-il. De toute manière, avec l'augmentation du niveau de vie en Chine, je m'attends à ce que les coûts de production augmentent et rejoignent le niveau européen dans les dix ans. On ira alors produire au Vietnam, par exemple, en redélocalisant la production. "

Au sujet de la propriété intellectuelle, la réussite d'Hamon en Chine illustre bien la volonté de rattrapage technologique des Chinois. Ils recherchent en effet à attirer chez eux le meilleur de l'expertise occidentale. " Les Chinois apprécient le fait que l'on ait des références telles que EDF. D'ailleurs, les ingénieurs locaux utilisent le terme Hamon pour désigner les systèmes de refroidissement en général ", ajoute enfin le patron wallon.

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• Les rubriques
• 35 - Le rôle des pompes dan...
• Introduction sur les tours ...

Introduction sur les tours de refroidissement

Découvrez comment une tour de refroidissement est conçue pour refroidir les grandes quantités d’eau qui circulent dans un système de refroidissement et apprenez à connaître les différents types de tours de refroidissement.

Le refroidissement est le point central de nombreux processus industriels. Le moyen d’assurer un refroidissement optimal consiste à utiliser des tours de refroidissement, que l’on trouve dans la plupart des installations des bâtiments industriels.

Dans ce module, nous allons vous expliquer en détail ce que sont les tours de refroidissement. Pour faire simple, une tour de refroidissement est un dispositif conçu pour refroidir de grandes quantités d’eau circulant dans un système de refroidissement. Son but principal est de transférer la chaleur de l’eau de refroidissement dans l’air par évaporation. Comment fonctionne une tour de refroidissement en pratique ? Examinons de plus près son fonctionnement.

Dans un système de refroidissement comportant une tour de refroidissement, l’eau chaude provenant des machines ou tout autre process s’écoule dans des tuyaux vers une tour de refroidissement.

Lorsqu’elle pénètre dans la tour de refroidissement, l’eau est pulvérisée via plusieurs buses. L’eau est pulvérisée sur un corps d’échange, également appelé packing.

Le corps d’échange vise surtout à disperser l’eau sur la plus grande surface possible pour assurer son évaporation.

Comme l’eau s’écoule sur les côtés du corps d’échange et l’air s’échappe dans le sens inverse, une partie de l’eau s’évapore dans l’air. L’air absorbe la chaleur dégagée par cette évaporation, réduisant ainsi la température de l’eau restante.

L’eau restante, dès lors refroidie, s’écoule dans un bac de collecte au fond de la tour de refroidissement et est renvoyée dans le circuit. 

L’air, quant à lui, est aspiré par le ventilateur sur la partie supérieure. Avant de sortir de la tour de refroidissement, il traverse les suppresseurs de dérive ou séparateurs de gouttelettes.

L’air, qui est très condensé, se déplace très vite et heurte plusieurs fois les suppresseurs de dérive en forme de zigzag avant de sortir du ventilateur.

La condensation qui se forme sur les suppresseurs de dérive retombe dans la tour de refroidissement et rejoint l’eau restante au fond. 

De manière générale, moins de 30 % sont perdus lors de l’évaporation, de l’écoulement, des fuites et des purges. Cependant, en appliquant un contrôle approprié, vous pouvez économiser 20 % des 30 % perdus par évaporation.

Ainsi, si par exemple vous perdez 100 litres d’eau par heure par évaporation, un contrôle approprié vous permettra d’économiser 20 litres par heure.

Autre avantage : la sécurité. Les tours de refroidissement n’utilisent pas de produits chimiques dangereux lors du processus de refroidissement, ce qui rend leur utilisation bien plus sûre pour vous.

Maintenant que nous avons vu les bases du fonctionnement des tours de refroidissement, penchons-nous sur les types de systèmes les plus répandus. 

Sur le plan industriel, il existe essentiellement deux principaux types de tours de refroidissement : les tours de refroidissement à contre-courant à tirage forcé et les tours de refroidissement à courant croisé à tirage forcé.

Dans les tours de refroidissement à contre-courant à tirage forcé, l’air est aspiré vers le haut de la tour par des ventilateurs et l’eau s’écoule de haut en bas.

Dans une tour de refroidissement à courant croisé à tirage forcé, l’air est soufflé à travers le corps d’échange puis traverse la tour jusqu’en haut. Comme pour la tour à contre-courant à tirage forcé, l’eau tombe de haut en bas.

Notre présentation générale des tours de refroidissement s’achève ici. Dans le prochain module, nous étudierons plus en détail les tours de refroidissement et vous montrerons comment optimiser leurs performances énergétiques. 

Aperçu du cours

• Lettres d'experts
• Analyse réglementaire
• Chauffage & EnR
• Froid & climatisation
• Hydraulique
• Ventilation
• Régulation
• Savoir-faire
• Paroles d'experts
• Chroniques techniques
• Guides techniques
• Offres d'emploi
• Fiches métiers et salaires du CVC
• Physique - Bases techniques
• Hydraulique - Equilibrage
• Régulation - GTB - Electrotechnique
• Plomberie - Sanitaire
• Chauffage - Chaufferies - PAC
• Ventilation - Aération - Aéraulique
• Climatisation
• Pompes à chaleur - Solaire - Gestion énergie
• Parcours personnalisés

• Tours de refroidissement installations classées

Par nos consultants et experts techniques.

• Actualités techniques

Par Guy-Noël DUPRE, Responsable du Comité Stratégique Froid et Climatisation à Uniclima

La rubrique 2921 des ICPE (installations Classées pour la Protection de l’Environnement) évolue. Depuis le début de l’année 2014, l’Etat a modifié le dispositif relatif aux tours de refroidissement (TAR). Les règles relatives à leur construction, exploitation et entretien ont changé. Désormais les tours aéroréfrigérantes ou tours de refroidissement sont classées selon leur puissance thermique. Sur le plan réglementaire, la rubrique 2921 relative aux installations de refroidissement évaporatif par dispersion d'eau dans un flux d'air a été modifiée par le Décret n°2013-1205 du 14 Décembre 2013. Deux arrêtés relatifs au régime de l'Enregistrement (E) et au régime de la Déclaration (DC) ont été publiés au Journal Officiel le 24 Décembre 2013 ».

Les tours de refroidissement, un bon rapport efficacité/encombrement

Les tours aéroréfrigérantes, également appelées tours de refroidissement ou TAR, sont utilisées pour refroidir de l'eau grâce à l'air ambiant. Nous n’avons pas trouvé mieux pour refroidir les installations de génie climatique avec de grosses puissances de climatisation : tours de bureaux , les centres commerciaux, les hôpitaux , les processus industriels, etc, … Pour ces installations, l’enjeu est sanitaire . Il faut surveiller la qualité de l’eau évaporée qui présente potentiellement un risque de légionnelle en cas de manquement caractérisé aux règles de construction et de maintenance. L’état a souhaité prendre encore plus de précautions avec un dispositif garantissant déjà de nombreux garde-fous. Dont acte .

Champs d'application des nouvelles règles (article 1 er des arrêtés et définition)

Le décret n°2013-1205 du 14 Décembre 2013 désigne "les installations de refroidissement évaporatif par dispersion d'eau dans un flux d'air généré par ventilation mécanique ou naturelle" comme suit (arrêtés du 14 Décembre 2013, Extrait Article 1 er ) : « La rubrique n°2921 comprend toute installation assurant une fonction de refroidissement par refroidissement évaporatif et mettant en œuvre de manière continue ou intermittente le procédé de dispersion d’eau dans un flux d’air. C’est notamment le cas des installations de secours, des installations utilisées dans des procédés saisonniers et des aéroréfrigérants dits mixtes ou hybrides combinant le fonctionnement évaporatif avec d’autres modes de fonctionnement (sec et/ou adiabatique). » Avec les définitions suivantes, arrêté du 14 Décembre 2013, Annexe I §1.9 (DC) et Article 1 er (E) : « Système de refroidissement évaporatif »: système de refroidissement où l’eau du circuit primaire est refroidie soit en évaporation en contact direct avec le flux d’air, soit au travers d’un échangeur de chaleur dont l’eau du circuit secondaire est refroidie par évaporation d’eau en contact direct avec l’air. « Dispersion d’eau dans un flux d’air »: production d’aérosols par projection de gouttes d’eau dans un flux d’air.

La distinction du régime est désormais basée uniquement sur la puissance thermique évacuée maximale

-  En dessous de 3 000 kW c'est le régime de Déclaration soumis au Contrôle périodique (DC) qui est applicable, au 1 er Juillet 2014. -  A partir de 3 000 kW c'est le régime d'Enregistrement (E) qui est applicable (au 1 er janvier 2014), contrairement à l'ancien décret qui fixait le seuil d'autorisation à 2 000 kW pour les tours ouvertes. C'est la somme des puissances installées sur un site qui détermine le régime à appliquer. Commentaire !! Le retour d'expérience des dernières années a démontré que la gestion d'un système de refroidissement évaporatif est parfaitement gérable y compris en intégrant les évolutions des dispositions décrites ci-dessus. Le refroidissement évaporatif est et reste le plus  performant énergétiquement, valorisé notamment par le dispositif des Certificats d'Economies d'Energie (fiches relatives à la condensation frigorifique à haute efficacité) ou encore les  Best Avalable Techniques (BAT) to Industrial Cooling System émises par la Commission Européenne.

Règles d'implantation et d'aménagement

-  Implantation: les arrêtés renforcent les dispositions relatives à l'implantation des systèmes en exigeant notamment le respect de la distance de 8 m vis-à-vis des ouvertures sur les locaux occupés, et des mesures supplémentaires concernant les accessibilités de sécurité et d'exploitation. -  Conception: les équipements de refroidissement répondant à la norme NF E 38-424 sont considérés conformes aux dispositions de conception. Sinon, les équipements doivent faire l'objet d'une analyse détaillée lors de l' AMR (Analyse Méthodique des Risques). Pour tout dévésiculeur installé à partir du 1 er juillet 2005, une attestation du taux d'entraînement (inférieur à 0,01% du débit d'eau en circulation) doit être fournie et l'exploitant doit s'assurer de l'adaptation aux caractéristiques de l'installation. -  Un contrôle périodique des installations électriques est exigé et il faut prévoir une mise à la terre des équipements selon la nature des équipements et des produits. -  Des règles de rétention des aires et locaux de stockage ont également été rajoutées.

Règles d'exploitation et d'entretien

Cette partie a subi des modifications notables entraînant un renforcement des exigences de surveillance avec un rôle accru du carnet de suivi, dont le non-respect peut constituer une non-conformité majeure. Ce carnet reprend toutes les interventions réalisées sur l'installation. L'entretien préventif impose une AMR (Analyse Méthodique des Risques) qui sera révisée tous les 2 ans (DC) et tous les ans (E). L'AMR définira la stratégie de traitement préventif, les procédures face à toutes les situations de fonctionnement, et devra être révisée en cas de changement de stratégie ou d'incident majeur. Mise en œuvre d'un traitement préventif de l'eau à effet permanent dont l'objectif est de réduire le biofilm et de limiter la concentration en légionelles. Le procédé peut être physique et/ou chimique et son efficacité doit être démontrée (et justifiée dans la fiche de stratégie). En cas de traitement chimique priorité doit être donnée aux traitements biocides oxydant, les autres usages devant être justifiés. Pour les nouvelles installations, ou en cas de changement de stratégie de traitement, l'efficacité du traitement doit être démontrée par des analyses hebdomadaires en Legionella pneumophila, a minima pendant 2 mois et jusqu’à obtenir 3 analyses consécutives NB : la nouvelle rubrique précise Legionella pneumophila (au lieu de species auparavant). Nettoyage préventif de la tour de refroidissement au moins 1 fois / an . Si besoin, l’arrêt d’une TAR peut-être limité à l’arrêt de sa  ventilation. Dans le cas d'impossibilité d'arrêt complet de l'installation, des mesures compensatoires doivent être proposées.

Surveillance de l'installation de refroidissement

L'exploitant identifie les indicateurs physico-chimiques et microbiologiques pertinents qui permettent de diagnostiquer toute dérive en complément des analyses obligatoires. Ces analyses obligatoires en Legionella pneumophila sont réalisées selon une fréquence au minimum bimestrielle en DC et mensuelle en E. NB : en cas de redémarrage après arrêt prolongé ou  saisonnier, une analyse est réalisée après 48 h et avant une semaine. Les procédures et normes applicables sont reprises dans les arrêtés. En cas de prolifération de légionelles, il est prévu 3 types d'actions, de procédures et d'analyses en fonction du seuil de dépassement en Legionella pneumophila : -  Concentration > 100 000 UFC/L -  Concentration > 1 000 UFC/L et -  Dénombrement rendu impossible par la présence d'une flore interférente

Suivi de l'installation de refroidissement

Dans les 6 mois suivant la mise en service ou dépassement seuil > 100 000 UFC/L, l'exploitant fait réaliser une vérification de l'installation par un organisme agréé. Un bilan annuel interprété et commenté doit être adressé à l'inspection des installations classées. La protection des personnels reste identique aux mesures précédentes, avec un renforcement quant à la formation et l’obligation d’une mise à jour tous les cinq ans. Le fonctionnement des installations doit être compatible avec les objectifs de qualité des eaux et de l'air visés par les normes environnementales qui sont reprises en Annexe I chapitre V §4 et suivants (DC), et chapitre III et suivants ainsi que les Annexes (E). Les exceptions d'application des nouvelles dispositions de la rubrique aux installations déjà existantes sont reprises dans les dernières annexes de chaque arrêté.

• Décret n° 2013-1205 du 14 décembre 2013 modifiant la nomenclature des installations classées   Décret n° 2013-1205
• Arrêté du 14 Décembre 2013 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du régime de l'enregistrement au titre de la rubrique n° 2921 de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement   Arrêté du 14 décembre 2013
• Arrêté du 14 Décembre 2013 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du régime de la déclaration au titre de la rubrique n° 2921 de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement   Arrêté du 14 Décembre 2013

Par Guy-Noël DUPRE Responsable Froid, Conditionnement d’Air, Pompes à Chaleur Air/Air - Responsable du Comité Stratégique Froid et Climatisation – Uniclima

SOURCES ET LIENS

AUTRE CHRONIQUE de Guy-Noël DUPRE

• Bien manipuler les fluides fluorés des PAC et climatiseurs

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Laisser un commentaire, régulation et gtb : le marché français en 2023 et les perspectives 2024.

L’évolution du marché français de la régulation et de la GTB en 2023 et les tendances à surveiller en 2024.

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Tour de refroidissement VS. Refroidisseur - Comment les tours de refroidissement et les refroidisseurs fonctionnent ensemble

Tour de refroidissement vs refroidisseur.

Vous vous demandez si une tour de refroidissement ou un refroidisseur industriel est préférable pour votre application ? Nous sommes ici pour aider! Les tours de refroidissement et les refroidisseurs industriels ont des objectifs similaires - les deux systèmes peuvent être utilisés pour refroidir les processus industriels tels que les unités de transformation des aliments, le placage de métal et plus encore. Cependant, ils diffèrent par leur mode de fonctionnement.

Pour savoir quel système convient le mieux à vos besoins de refroidissement, vous devez comprendre le fonctionnement des tours de refroidissement et des refroidisseurs.

Comment fonctionne une tour de refroidissement

Une tour de refroidissement est une grande unité d'échangeur de chaleur qui fournit de l'eau de refroidissement pour éliminer la chaleur d'un liquide de refroidissement (le plus souvent de l'eau) qui a été utilisé pour refroidir des machines, des fluides de traitement ou des bâtiments. Lorsque l'eau de refroidissement rencontre l'air, une petite partie s'évapore, abaissant sa température. C'est ce qu'on appelle le «refroidissement par évaporation».

Il est courant de trouver des tours de refroidissement idéalement situées à proximité de plans d'eau tels que des lacs et des rivières pour assurer un approvisionnement constant en eau pour le refroidissement.

L'eau chauffée provenant d'un processus industriel peut entrer dans un échangeur de chaleur ou un condenseur et s'écouler à travers la tuyauterie dans la tour de refroidissement pour évacuer la chaleur, ou s'écouler directement à travers la tour. Des buses de pulvérisation à l'intérieur de la tour pulvérisent l'eau sur un matériau de remplissage dont la plus grande surface permet un contact maximal avec l'air et augmente le taux d'évaporation.

Les ventilateurs de refroidissement situés dans la tour facilitent le processus de refroidissement, et les éliminateurs de gouttelettes éliminent les minuscules gouttelettes d'eau produites dans le flux d'air de la tour pendant l'évaporation.

Construction de tours de refroidissement

Une tour de refroidissement est composée de pompes à eau et d'un grand bassin. Les pompes fournissent de l'eau pour le refroidissement tandis que le bassin collecte et évacue l'eau évacuée du système. Le bassin est une grande structure hyperboloïde, cylindrique ou rectangulaire en plastique, composite, béton ou acier et contient les buses de pulvérisation, le milieu de remplissage de la tour de refroidissement et d'autres équipements de dispersion de la chaleur.

Bien que les grandes structures de tours de refroidissement (plus de 200 pieds de hauteur et 100 mètres de diamètre) soient courantes, il existe des systèmes plus petits qui peuvent être installés sur des sites plus petits et au-dessus des bâtiments.

Applications de tour de refroidissement

Les tours de refroidissement sont généralement utilisées dans les opérations de refroidissement à grande échelle telles que la production d'électricité, le raffinage du pétrole et du gaz et les centrales thermiques. Un facteur de décision très important lors du choix d'un refroidisseur ou d'une tour de refroidissement doit être basé sur la température de liquide de refroidissement requise.

Les températures des tours de refroidissement varient en fonction des conditions locales de bulbe humide et de la température de l'air ambiant. Les températures typiques du liquide de refroidissement à basse température pendant les conditions estivales peuvent rarement descendre en dessous de 75F-80F lors de l'utilisation d'une tour de refroidissement. Les refroidisseurs peuvent atteindre des températures typiques de 70F et moins toute l'année.

Certaines conceptions de refroidisseurs peuvent permettre des températures de refroidissement de 70 F à 100 F+ si elles sont conçues pour s'adapter à de telles conditions. Encore une fois, selon la conception du système, un refroidisseur peut généralement maintenir une tolérance de température plus étroite par rapport à un point de consigne de température souhaité.

Comment fonctionne un refroidisseur industriel

Un refroidisseur industriel extrait la chaleur du liquide de refroidissement gazeux chaud provenant d'un processus utilisant de l'eau ou un fluide caloporteur et transfère cette chaleur à un réfrigérant. Ensuite, le réfrigérant chaud (utilisé) est refroidi et régénéré avec de l'air ambiant ou de l'eau provenant d'une tour ou d'une source extérieure, puis revient pour la recirculation.

Les refroidisseurs industriels peuvent être air conditionné ou alors refroidi à l'eau , selon le moyen de dissipation de la chaleur du système. Dans les refroidisseurs à air, le liquide de refroidissement chaud qui a subi un changement de phase en gaz (dans l'évaporateur) est exposé à l'air autour du système qui le refroidit et le retransforme en liquide. Dans les refroidisseurs à eau, une tour de refroidissement fournit de l'eau pour refroidir et condenser le liquide de refroidissement.

Nous avons plusieurs types de systèmes de refroidissement disponibles, y compris les refroidisseurs refroidis par eau (qui utilisent un flux d'eau provenant d'une tour de refroidissement pour rejeter la chaleur du liquide de refroidissement dans le condenseur) et les refroidisseurs refroidis par air (qui utilisent l'air ambiant et les ventilateurs de refroidissement pour évacuer la chaleur du liquide de refroidissement du condenseur).

Tour de refroidissement contre refroidisseur - Ai-je besoin d'un seul ou des deux ?

Comme vous l'avez maintenant appris, la principale différence entre un refroidisseur et une tour de refroidissement réside dans le mode de fonctionnement. Les tours de refroidissement et les refroidisseurs peuvent être utilisés indépendamment ou en combinaison pour un refroidissement efficace à grande échelle.

Avant de prendre la décision d'utiliser les deux, tenez compte de facteurs tels que le volume de refroidissement requis, l'accès à l'eau, l'espace disponible et le budget. N'hésitez pas à utiliser nos outils pour vous aider à prendre une décision éclairée calcul de la capacité du refroidisseur pour votre candidature.

Comment une tour de refroidissement et un refroidisseur fonctionnent-ils ensemble ?

Pour les applications à petite échelle telles que le refroidissement de petites pièces et les échappements d'équipements, vous pouvez utiliser un air conditionné ou alors refroidi à l'eau refroidisseur et une tour de refroidissement portable installée sur le toit de votre bâtiment. Pour les opérations de refroidissement à grande échelle, combiner les deux systèmes peut être une option plus rentable que de les utiliser séparément.

Comment fonctionne un refroidisseur à côté d'une tour de refroidissement ? L'association des deux peut aider à créer une centrale de refroidissement pour un grand bâtiment. L'unité de refroidissement peut être située au rez-de-chaussée du bâtiment (lors de l'utilisation d'un refroidisseur refroidi par eau) ou sur le toit (lors de l'utilisation d'un refroidisseur refroidi par air).

La tour de refroidissement doit également rester au-dessus du toit pour une dissipation optimale de la chaleur. Les tuyaux (appelés colonnes montantes) reliant le refroidisseur à la tour de refroidissement transportent l'eau réfrigérée et le réfrigérant dans tout le bâtiment.

Bonjour! Je m'appelle Leo et je mets à votre service plus d'une décennie d'expertise dans les machines de refroidissement industrielles. Je suis ici pour partager des idées, des conseils et des solutions issus de mon parcours professionnel, dans l'espoir de vous aider dans vos besoins en refroidissement industriel. Bienvenue sur mon blog et je suis ravi de partager cet espace avec vous.

5 Commentaires sur “ Tour de refroidissement VS. Refroidisseur - Comment les tours de refroidissement et les refroidisseurs fonctionnent ensemble ”

Le blog Tour de refroidissement VS. Le refroidisseur est vraiment utile. Merci pour le partage en tant que blog.

De rien mon ami

Salut Bonjour. Je suis intéressé par un système de refroidissement pour un écoulement d'eau, j'ai besoin que l'eau soit glacée car j'ai besoin de rincer des légumes.

Chère Olinca, Nos ventes vous contacteront dès que possible.

Très intéressant j'ai besoin de ces équipements

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Neige artificielle, réfrigération... La Chine inaugure la plus grande piste de ski intérieure au monde

Faire du ski en combinaison par 30 degrés et dans une ville où l'altitude moyenne est d'environ… 4 mètres. Cette idée, pour le moins farfelue, est devenue une réalité à en Chine . La mégapole de Shanghai vient même d'inaugurer la plus grande piste de ski indoor de la planète. Et, en été, il vaut mieux ne pas craindre les grands écarts thermiques, car, à l'intérieur de ce complexe, baptisé "Shanghaï L*SNOW", le mercure descend jusqu'à -7 degrés grâce à un système de réfrigération fonctionnel tout au long de l'année. 

© Hector RETAMAL / AFP

Ce gigantesque espace de 90.000m² (l'équivalent de 12 stades de football) est composé de télécabines, de télésièges, de quatre pistes de ski, alimentées par des canons à neige, et d'un petit train qui permet aux visiteurs d'en faire le tour. Un centre commercial, des restaurants et des hôtels, avec, pour certains, des suites donnant directement sur les pistes, ont également été ouverts. Pour que le décor paraisse plus vrai que nature, des chalets en carton-pâte sont érigés un peu partout dans le complexe. Coût total du projet : 2 milliards d'euros. 

The Shanghai L+ Snow Indoor Skiing Theme Resort, which houses the world's largest indoor real-snow skiing facility, will officially open in Shanghai's Lin-gang Special Area on Sept 6, with ticket sales beginning on Aug 8. #ChinaTravel pic.twitter.com/otw8umx2St — China Daily (@ChinaDaily) August 9, 2024

L'industrie du ski en plein essor

Ce type d'installation n'a rien de nouveau en Chine, où l'on trouve plusieurs dizaines de stations de ski intérieures. Mais celle-ci se démarque par sa piste principale, certifiée par le Guiness Book des records comme la plus vaste au monde, devançant celles de Dubaï et d'Harbin, également en Chine.

Dans l'empire du milieu, les habitants sont de plus en plus friands de ce type de structure. La popularité grandissante des sports d'hiver a poussé le gouvernement à débloquer des fonds en faveur de l'industrie du ski, notamment depuis la tenue des Jeux olympiques d'hiver 2022 à Pékin. Une compétition particulièrement décriée à l'époque en raison d'un recours massif à la neige artificielle, un procédé très énergivore, peu en phase avec la nécessité de réduire les émissions de gaz à effet de serre pour lutter contre le réchauffement climatique . Selon le site Reporterre , qui cite l'association Mountain Wilderness, l'enneigement artificiel nécessite en moyenne 4.000 m³ d'eau pour un seul hectare.

>> LIRE AUSSI -  Savoie : la station de Saint-Colomban-des-Villards a dû fermer ses pistes, faute de neige en plein milieu des vacances

Interrogé par France 2 , Qiaolong Huan, spécialiste environnement, estime que le Shanghai L*SNOW pourrait consommer quatre fois plus d'énergie que la station de ski indoor de Dubaï, jusqu'alors la plus importante du monde. Et la démesure paraît sans limite puisque d'ici à 2025, un gigantesque parc aquatique doit également sortir de terre sur le toit du complexe, au-dessus des pistes.