Rafraîchissement adiabatique : quels bénéfices pour les bâtiments ?

Optimisation coût global Performance thermique Qualité air intérieur​
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Basé sur l'évaporation de l'eau, le système de rafraîchissement adiabatique est une solution naturelle et performante. Comment ça fonctionne concrètement ? Quels bénéfices pour les constructions et pour leurs usagers ?

SOMMAIRE

Rafraîchissement adiabatique ou refroidissement par évaporation

Lors d’épisodes de fortes chaleurs, les entreprises, industries, collectivités se tournent naturellement vers la climatisation pour refroidir leurs locaux. Or, cette solution s’avère néfaste pour le climat puisqu’elle participe à la formation d’îlots de chaleur urbains. Il existe aujourd’hui des solutions alternatives ayant un impact moins lourd sur l’environnement, comme les systèmes de refroidissement adiabatique. Le rafraîchissement adiabatique est un phénomène naturel qui repose sur l’évaporation. Contrairement au free cooling, l’air chaud ambiant n’est pas refroidi par l’air froid extérieur mais par de l’eau.

Une alternative à la climatisation traditionnelle

La capacité frigorifique de l’évaporation d’eau est plus efficace et bien supérieure à un système free cooling. Après avoir été mis au contact de l’eau dans les échangeurs adiabatiques, l’air chaud se refroidit instantanément. Il ressort naturellement plus frais et plus humide.

Le refroidissement adiabatique est également moins énergivore. L’énergie nécessaire pour refroidir l’air intérieur est très inférieure avec un système de rafraîchissement adiabatique qu’avec une climatisation classique. Ce qui est non négligeable puisque 5 % de la consommation d’électricité des bâtiments sont liés à l’usage de la climatisation, notamment dans les bâtiments tertiaires (ADEME).

Enfin, cette solution alternative est plus respectueuse de l’environnement. Au-delà d’une utilisation moindre de l’énergie pour rafraîchir l’air, le système adiabatique ne s’appuie sur aucun gaz réfrigérant, ni produit chimique. Il est uniquement basé sur l’évaporation d’eau par l’air chaud, un système non polluant.

 

Le saviez-vous ?

En 2009, le fluide frigorigène, contenu dans les climatiseurs et autres appareils réfrigérants, était responsable de l’émission de 5,4 millions de tonnes/équivalent CO2.

Comment fonctionne un rafraîchisseur adiabatique ?

Le système adiabatique a un fonctionnement assez simple. C’est une technique de refroidissement et de ventilation qui utilise l’eau comme réfrigérant. Pour rafraîchir l’air efficacement, le caisson adiabatique est composé :

  • d’un réservoir à eau ;
  • d’une pompe de circulation qui aspire l’eau du réservoir et la fait circuler jusqu’au média d’évaporation qui devient humide ;
  • d’un échangeur : le flux d’air chaud traverse la surface humide et les molécules d’eau passent alors à l’état de vapeur (évaporation). Résultat : la température de l’air diminue et l’atmosphère se charge en humidité ;
  • d’un ventilateur qui diffuse l’air refroidi dans le bâtiment et attire l’air chaud et sec environnant.

À noter : plus l’air est chaud et sec, plus la quantité d’eau évaporée est importante et plus la capacité de rafraîchissement est importante.

Deux types de refroidissement adiabatique

Le processus de rafraîchissement par évaporation peut être de deux types :

Le refroidissement adiabatique direct

Aussi appelé refroidissement par bulbe humide, le système dit direct met l’air et l’eau directement en contact. L’air extérieur chaud est aspiré par le ventilateur pour être dirigé vers le média humide. Au contact de la chaleur, l’eau s’évapore et refroidit instantanément l’air. L’installation diffuse alors l’air refroidi dans tout le local, avant de l’expulser à l’extérieur via les solutions de ventilation naturelle. En effet, il est essentiel d’éviter que l’atmosphère se charge trop en humidité. À noter : cette technologie est notamment utilisée dans les grands volumes et est privilégiée dans des régions sèches.

Le refroidissement adiabatique indirect

Le module de rafraîchissement est couplé à la centrale de traitement d’air du bâtiment. Plusieurs montages sont possibles en fonction de l’installation, le module de rafraîchissement pouvant être installé sur l’entrée d’air neuf, la reprise d’air ou les deux, pour une puissance de rafraîchissement optimum. L e rafraîchissement indirect permet un meilleur contrôle de l’hygrométrie des locaux. Ce système est indiqué pour rafraîchir des locaux informatiques, des laboratoires à atmosphères contrôlées et les bâtiments tertiaires (écoles, maisons de retraite, bureaux).

En pratique : rafraîchissement d’une concession Renault

Prenons l’exemple d’une concession automobile Renault située près de Grenoble. Sa température intérieure augmente rapidement en été à cause des grandes baies vitrées exposées en plein soleil. Un système de rafraîchissement d’air adiabatique Genatis y a alors été installé pour réduire la température de l’air et améliorer le confort pour les occupants.

D’autres solutions de refroidissement performantes et adaptées

Industriel responsable, le Groupe SOPREMA propose de nombreuses solutions de refroidissement performantes et parfaitement écologiques pour rafraîchir les locaux, comme des systèmes de rafraîchissement par évaporation mais aussi des toitures « cool roof » ou des systèmes de rétention temporaire des eaux pluviales et des solutions de ventilation naturelle. Un ensemble de solutions pour un bâtiment toujours plus éco-responsable !

 

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