Glossaire

Quelques notions simples même pour les non-techniciens

Tout sur les technologies de refroidissement. Solutions techniques, composants et accessoires, notions physiques. La terminologie de la théorie évaporative et adiabatique de A à Z.

A

Appoint (eau de)

Eau reintegrée au circuit de refroidissement pour compenser les pertes de liquide dues à évaporation, entrainement vésiculaire et purge.

Air ambiant

Il s'agit de l'air aspirée par le refroidisseur prélevé de l'environnement et utilisé pour le fonctionnement thermodynamique de l'appareil.

Approche

Différence entre la température de l'eau refroidie et la température du bulbe humide de l'air ambiant.

Aéroréfrigerant sec

Echangeur de chaleur généralement constitué d'une batterie de tuyaux en cuivre en contact avec des ailettes en aluminium. Les ailettes ont pour but d'augmenter la surface en contact avec l'air.

B

Buse

Dispositif par lequel le flux de liquide est pulvérisé sur le corps d'échange.

Bruit ambiant ou Bruit de fond
Niveau d'émission sonore dû à toute source extérieure au système de refroidissement.

C

Capacité thermique ou puissance thermique

Quantité de chaleur asportée du fluide circulant dans le système de refroidissement et rejetée vers l'atmosphère.

Circuit ouvert

Voir «Tour de refroidissement à circuit ouvert».

Circuit fermé

Voir «Tour de refroidissement fermée».

Commande, dispositif de

Système de contrôle et de démarrage des pompes ou des ventilateurs ou d'autres équipements électriques.

Composants de la tour de refroidissement
  • Corps

  • Système de distribution d'eau à l'intérieur de la tour

  • Corps d’échange (dans les tours à circuit ouvert) ou batterie d’échange de chaleur (dans les tours à circuit fermée) 

  • Un ou plusieurs ventilateurs

  • Réservoir de collecte d'eau refroidie

  • Dévesiculaires 

  • Accessoires: raccords, vannes, manomètres, robinets à flotteur, trou d'homme d'inspection, thermomètres, thermostats, résistances électriques, diffuseurs d'air, persiennes d'aspiration, filtres, etc.

Corps d’échange

Complexe de feuilles de matière plastique ou de grilles qui divisent l'eau dans la tour et crèe le contact entre les fluides et pour autant le processus de refroidissement. Les buts du corps d'échange sont: de répartir les flux d'air et d'eau de la manière la plus uniforme possible, de manière à permettre le contact le plus étendu entre les fluides; et de ralentir la chute de l'eau pour permettre un temps de transit de l'eau dans la tour suffisant pour un bon refroidissement. Il existe deux principaux types des corps d'échange, définis par la façon dont ils produisent la surface de contact entre l'eau et l'air: type splash et type film.

  • Corps d’échange type spash. Ce type de corps d'échange est formé de grilles ou de barres disposées dans des plans horizontaux sur lesquels l'eau tombe, se brisant en de nombreuses gouttelettes. Ceux-ci, tombant d'un niveau à l'autre, se séparent ulterioremente. Les grilles ou les barres sont placées de manière à interrompre continuellement la chute des gouttes d'eau.
  • Corps d’échange type film. Ce type de corps d'échange répartit l'eau sur une grande surface en la divisant sur differentes couches ou en gouttes dispersées. Le corps d'échange type film est constitué de bloc de chicanes.
Concentration

Quantité d'éléments solides ou liquides étrangers à l'eau traitée et contenus dans celle-ci.

D

Différentiel de température

Ou Variation. Différence entre la température de l'eau chaude et celle de l'eau refroidie.

Dévésiculeur

Ou Séparateur de gouttes. Système de chicanes ou d'ailettes placées à l'intérieur de la tour et destiné à réduire la quantité de gouttelettes d'eau entraînées à l'extérieur.

Débit d’eau

Voir les entrées suivantes.

  • Débit d'eau entrant. Quantité d'eau chaude ou autre liquide entrant dans le circuit de refroidissement.

  • Débit d'eau d'air. C'est la quantité totale d'air, y compris la vapeur d'eau dissoute, qui s'écoule dans la tour.

  • Débit d'eau absorbée par le moteur du ventilateurPuissance mesurée sur l'axe de commande du ventilateur excluant uniquement les pertes du moteur.

E

Entrainement vésiculaire

Gouttelettes entrainées hors de la tour de refroidissement.

Encrassant

Dépôts normalement dus à des sels minéraux ou à d'autres corps solides présents dans l'eau, dans les cas où un traitement adéquat de l'eau n'a pas été fourni.

H

Média adiabatique

Dispositif qui permet d'augmenter l'humidité relative de l'air afin d'abaisser sa température.

P

Purges

Eaux évacuées du circuit pour vérifier la concentration de sels ou autres impuretés dans le liquide en circulation.

Corps d’échange

Complexe de feuilles de matière plastique ou de grilles qui divisent l'eau dans la tour et crèe le contact entre les fluides et pour autant le processus de refroidissement. Les buts du corps d'échange sont: de répartir les flux d'air et d'eau de la manière la plus uniforme possible, de manière à permettre le contact le plus étendu entre les fluides; et de ralentir la chute de l'eau pour permettre un temps de transit de l'eau dans la tour suffisant pour un bon refroidissement. Il existe deux principaux types des corps d'échange, définis par la façon dont ils produisent la surface de contact entre l'eau et l'air: type splash et type film.

  • Corps d’échange type spash. Ce type de corps d'échange est formé de grilles ou de barres disposées dans des plans horizontaux sur lesquels l'eau tombe, se brisant en de nombreuses gouttelettes. Ceux-ci, tombant d'un niveau à l'autre, se séparent ulterioremente. Les grilles ou les barres sont placées de manière à interrompre continuellement la chute des gouttes d'eau.
  • Corps d’échange type film. Ce type de corps d'échange répartit l'eau sur une grande surface en la divisant sur differentes couches ou en gouttes dispersées. Le corps d'échange type film est constitué de bloc de chicanes.
Plume

Nuage ou colonne produit par la vapeur contenue dans l'air sortant de la tour qui se condense au contact de l'air ambiant plus froid.

Persiennes

Palmes ou plaques montées sur le mur ou sur les bouches de la tour pour diriger l'air.

Puissance absorbée (par le moteur du ventilateur)

Puissance mesurée sur l'axe de commande du ventilateur excluant uniquement les pertes du moteur.

V

Bassin de collecte

Ou Réservoir de collecte. Bassin installée sous le système de refroidissement pour recueillir l'eau refroidie.

T

Technologies de refroidissement

Différentes méthodes, basées sur différents principes fonctionnels, pour éliminer la chaleur provenant de processus de production de divers types. Le choix de la meilleure technologie doit être fait en fonction des besoins réels de l'utilisateur et des conditions environnementales du lieu d'installation.

Température de bulbe humide
"C'est la température qu'une parcelle d'air, ayant une température Θ et un contenu en vapeur d'eau de Y, atteindrait si on y évaporait de l'eau liquide jusqu'à saturation tout en gardant la pression constante" (de Wikipedia). C'est un concept essentiel pour le dimensionnement.
Tour de refroidissement
Ou Tour aéroréfrigerante. "Les tours aéroréfrigérantes ou TAR, aussi appelées tours de refroidissement, sont utilisées pour refroidir un liquide, généralement de l'eau, à l'aide d'un gaz, généralement l'air ambiant. Il s'agit d'un cas particulier d'échangeur de chaleur où le transfert thermique s'effectue par contact direct ou indirect entre les flux" (De Wikipedia).
  • Tour de refroidissement montée en usine. Elle est de petite et moyenne taille et totalement assemblée en usine en 2 à 3 sections principales avec des dimensions compatibles pour le transport routier ou maritime. Pas de temps de montage ou quelques jours pour les systèmes modulaires.

  • Tour de refroidissement à courant croisé. Tours dans lesquelles l'eau se déplace verticalement de haut en bas, tandis que le mouvement de l'air lorsqu'il rencontre le courant d'eau est horizontal.

  • Tour de refroidissement à contre-courant. Dans une conception de ce type, «le débit d'air est directement opposé au débit d'eau. Le flux d'air entre pour la première fois dans une zone ouverte sous le matériau de remplissage et est ensuite extrait verticalement. L'eau est pulvérisée à travers des buses pressurisées près du sommet de la tour puis s'écoule à travers le remplissage, à l'opposé du flux d'air» (de Wikipedia).

  • Tour de refroidissement à circuit ouvert. Système d'évaporation qui refroidit l'eau par échange direct avec l'air.

  • Tour de refroidissement à circuit fermé. Tour dans laquelle le fluide de process refroidi (souvent pas de l'eau, mais un fluide frigorigène) n'entre pas en contact avec l'eau de refroidissement. Celui-ci est réparti sur la surface externe du faisceau de tubes ou de plaques liées et circule entre le réservoir et le distributeur.

  • Tour de refroidissement à tirage mécanique. Dispositif dans lequel l'eau est refroidie par évaporation partielle par contact avec un courant d'air entraîné mécaniquement.

  • Tour de refroidissement centrifuge. Appareil qui utilise un ventilateur centrifuge pour déplacer l'air nécessaire à l'évaporation forcée. Généralement préféré lorsqu'il y a des problèmes de bruit, le besoin de conduits d'air ou d'installer des silencieux insonorisants.

  • Tour de refroidissement montée sur le terrain (ou montée sur site). Généralement de grande taille, elle est transportée complètement démontée et montée directement sur le site d'installation, afin de réduire les coûts de transport. Temps de montage indicativement variables entre 20 et 60 jours.

Traitement de l’eau

L'eau circulant dans une tour de refroidissement, sans gestion et traitement chimique adéquats, conduirait en peu de temps à provoquer des phénomènes négatifs sur le système de refroidissement et à une baisse du rendement d'échange, tant sur la tour que sur l'ensemble du circuit.

S

Différentiel de température

Ou Variation. Différence entre la température de l'eau chaude et celle de l'eau refroidie.

Système de refroidissement à eau

Système avec un circuit qui utilise l'eau comme fluide pour évacuer la chaleur, généralement d'un autre fluide ou directement d'un processus de production. L'échange de chaleur peut avoir lieu indirectement (en circuit fermé au moyen d'un faisceau tubulaire ou d'un échangeur de chaleur à plaques), ou directement au moyen d'une tour aéroréfrigerante.

Système de distribution de l’eau

Pour obtenir le rendement maximum de la tour de refroidissement, l'eau entrant dans la tour doit être divisée en gouttes et uniformément répartie sur le remplissage.

  • Distribution de pulvérisation avec buses. Ce type de distribution utilise des buses de centrifugation ou de pulvérisation à impact (parfois appelées «système de pressurisation»).

  • Canal avec trous et plaques. Ce type de distribution comprend des canaux ouverts, en bois avec des buses en plastique ou en céramique fixées au fond sous lesquelles des plaques interrompent et cassent la veine d'eau.

  • Canal de déversoir. Ce type de distribution comprend un canal de distribution principal et un réseau de canaux de déversoir ou de débordement. Les canaux ont des bords latéraux dentelés pour l'évacuation distribuée de l'eau.

Système de refroidissement à air

Système qui utilise l'air comme fluide pour évacuer la chaleur, généralement au moyen d'une batterie de tubes à ailettes.

R

Refroidissement adiabatique

Réduction de la température de l'air par insertion forcée de son humidité relative, mais sans échange thermique (isoenthalpique).

Refroidissement par évaporation

Dissipation de chaleur d'un fluide, généralement de l'eau, par évaporation d'une petite partie du fluide même (échange latent).

Refroidissement

Processus par lequel la température d'un gaz, d'un liquide ou d'un solide est modifiée en l'abaissant. Dans le cas du liquide, le refroidissement peut avoir lieu par échange principalement latent à l'aide d'un système évaporatif, ou par échange sensible au moyen d'un contact entre deux éléments à des températures différentes comme cela se produit par exemple en refroidissement par air.

Refroidisseur adiabatique

Dispositif qui utilise un refroidissement adiabatique par air pour augmenter l'efficacité d'échange sensible dans les échangeurs de chaleur à serpentin à ailettes.

Refroidisseur évaporatif

Dispositif qui effectue un refroidissement par évaporation de manière forcée et efficace, optimisant l'échange latent du fluide à refroidir avec de l'air.

Refroidisseur hybride

Appareil qui, en une seule solution, a une fonction de refroidissement par évaporation et une fonction d'air. Le premier est utilisé en été, le second en saisons intermédiaires et en hiver.

Bruit ambiant ou Bruit de fond
Niveau d'émission sonore dû à toute source extérieure au système de refroidissement.
Réservoir de fond
Réservoir perforé placé au-dessus du remplissage pour y distribuer de l'eau chaude (dans des tours à flux transversal).
Bassin de collecte

Ou Réservoir de collecte. Bassin installée sous le système de refroidissement pour recueillir l'eau refroidie.