L’air que nous respirons contient sous forme de vapeur en sustentation une certaine quantité d’eau, variable selon la température de l’air. Cette quantité d’eau s’exprime en pourcentage, c’est l’humidité relative (degré hygrométrique). Pour le confort des êtres humains les conditions optimales d’humidité relative dans l’air se situent entre 30 % et 60 %.
Mais certaines industries ont besoin de maintenir pour leur process de fabrication un pourcentage d’humidité relative spécifique, notamment les industries pharmaceutiques, chimiques, spatiales, agroalimentaires. Les centres d’archivage et les musées ont souvent aussi des contraintes concernant le taux d’humidité afin d’éviter le développement de micro-organismes et l’apparition de moisissures.
Déshumidification par abaissement de la température (point de rosée)
Ici on utilise un phénomène bien connu du frigoriste la condensation (transformation de la vapeur en liquide), en effet en diminuant la température de l’air en dessous de son point de rosée* on permet la transformation de la vapeur d’eau en liquide.
On utilise un échangeur ou batterie froide, cette batterie froide peut-être à détente directe (échange air/fluide frigorigène) ou une batterie à eau glacée. Le fluide de refroidissement circule dans un échangeur alors que l’air qui passe au travers de la batterie est refroidi en dessous de son point de rosée perdant ainsi une partie de sa vapeur d’eau.
Déshumidifié entraine une baisse importante de la température de l’air soufflé dans un local ce qui à terme deviendrait gênant non seulement pour les personnes mais pour le process lui-même, donc il est nécessaire de réchauffer cet air pour compenser ce refroidissement. Pour ce faire on utilise pour le rattrapage de la température, des batteries électriques,des batteries à eau chaude ou encore pour les déshumidificateurs de type portable le condenseur frigorifique lui-même, ici on soufflera dans la pièce à une température neutre et constante de 20°C par exemple.
Dans des cas particuliers on peut être amené à avoir des températures de rosée inférieure à 5°C ce qui induit une température de surface évaporateur en dessous de zéro. Ces conditions de fonctionnement posent le problème de la présence de glace sur l’évaporateur ce qui limite l’échange et réduit les performances de la déshumidification.
Notons que pour une température ambiante inférieure à 15 °C, il est plus difficile d’extraire efficacement la vapeur d’eau.
1) 1) L’air entre dans la batterie froide avec une température de l’ordre de 25° et une hygrométrie de 67 %.
2) La température de l’air descend au fur et à mesure en pénétrant dans la batterie, le point de rosée étant atteint l’eau se condense sur la surface de l’échangeur puis elle est évacuée.
2) Si l’on refroidit l’air à pression constante il se contracte et paradoxalement son humidité relative va augmenter.
3) Après s’être réchauffé par échange avec la batterie chaude, la température est de 35°C.
3) L’air étant chauffé à pression constante l’humidité relative baisse ici approximativement à 30 %
Autre méthodes en bref
La déshumidification par absorbant solide
Deux types de déshydratant sont utilisés notamment dans les échangeurs à roue rotatifs:
- Le gel de silice fabriqué à partir d’une solution d’acide.
- Les tamis moléculaires, c’est une surface microporeuse d’aluminosilicate de sodium qui possède un fort pouvoir déshydratant.
La structure de l’échangeur constituant la roue est de forme alvéolaire de type nid d’abeille, celle-ci tourne en continue, et elle est divisée en deux parties, une partie destinée à déshumidifier l’air, la seconde pour restaurer les propriétés de l’agent adsorbant avec un flux d’air chaud.
La déshumidification par adsorbant de type liquide
Pour déshumidifier l’air ici on utilise les propriétés hygroscopiques d’un sel Chlorure de Lithium.
La philosophie du procédé est de pulvériser sur une surface d’échange absorbante une solution eau/bromure ou chlorure de lithium, l’air circulant au travers de cette matière absorbante perd une partie de sa vapeur d’eau. La solution est ensuite régénérée par une source chaude.
En outre ce sel a des propriétés bactéricides, ce qui rend ce procédé idéal en milieu hospitalier ou pharmaceutique.
*Température ou la vapeur d’eau commence à se condenser (changement état- apparition de gouttelettes d’eau).
