Condensateurs d’évaporation

Les installations frigorifiques d’une potentialité moyenne grande, elles sont souvent condensées à l’eau surtout si elles doivent fournir des solutions antigel à des températures proches de 0°C. La condensation à l’air en effet peut climatiser de manière déterminante l’excellent fonctionnement d’un système frigorifique, en raison des problèmes que cela comporte:

  • haute température ambiante
  • augmentation de la pression de condensation
  • diminution considérable du rendement thermique

la condensation à eau permet d’obtenir

  • constance des prestations
  • efficacité thermique, tant lors des saisons froides que durant les périodes torrides
  • efficacité énergétique

Les condensateurs à eau sont asservis dans la quasi totalité des applications par des tours d’évaporation, de manière à utiliser de l’eau dans un circuit fermé, en évitant des gaspillages inutiles.

Une solution très intéressante consiste à utiliser les condensateurs d’évaporation qui ne sont rien d’autre que des tours d’évaporation, avec un échangeur à serpentin intégré à l’intérieur, où passe directement le fluide frigorigène (fréon ou ammoniac), de façon à en optimiser l’efficacité.

Comment fonctionne le condensateur d’évaporation

Le réfrigérant à condenser s’écoule dans la batterie d’échange. Elle se compose d’un faisceau de tubes lisses qui, en entrée, contiennent le gaz, tandis qu’à la sortie, ils contiennent le réfrigérant condensé. Une série de buses pulvérise de l’eau sur le condensateur, de manière à la maintenir constamment mouillé. La chaleur de désurchauffe et de la condensation du gaz est prise par l’eau pour permettre le passage d’état.

Une partie de l’eau pulvérisée n’évapore pas et ne retombe pas sur le fond d’une cuve de collecte où, à l’aide d’une pompe, elle est reprise et envoyée aux buses de pulvérisation afin d’être de nouveau utilisée.

Tout le procédé est optimisé à l’aide d’un flux d’air en contre-courant par rapport à la chute de l’eau, forcé par un ventilateur (axial induit ou forcé ou centrifuge).

L’air facilite l’évaporation de l’eau et contribue au refroidissement du condensateur. Dans l’ensemble on obtient une amélioration de l’échange thermique.

Les gouttelettes d’eau qui sont entrainées par le flux d’air, sont arrêtées par une couches de séparateurs de gouttes très efficace.

A l’aide de ce système on intègre les procédés de refroidissement de la batterie propres à la condensation dans l’air et de la condensation dans l’eau et la quantité de chaleur que l’on peut soustraire au condensateur dépend de la température de bulbe humide de l’air.

 

Forte réduction du rendement dans les condensateurs d’évaporation en fonction de l’épaisseur des incrustations

Épaisseurs incrustations mm

puissance frigorifique %

0,00

100

0,20

92

0,40

85

0,60

79

0,80

72

1,00

68

2,00

50

 

Documents:

Calcul Wet Bulb

température°CHumidité relative%

Température humide°C Dew-point°C

Nous supposons 1 atm (1013,25 hPa)

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