Les tours de refroidissement de type ouvert sont encore assez répandues particulièrement dans les process industrielles. Ces tours de refroidissement représentent le désavantage d'avoir obligatoirement un traitement d'eau très performant (algues,calcaire,légionellose), la législation étant assez draconienne à ce sujet, sans parler de l'entretien plutôt contraignant.
Le refroidissement de l'eau est obtenu par contact direct entre l'air et l'eau, l'air en évaporant une partie de l'eau prélève une certaine quantité d'énergie, c'est la chaleur latente d'évaporation.
En fonction de l'énergie à évacuer une tour de refroidissement n'a pas toujours besoin de toute sa puissance d'échange, il faut donc réguler cette puissance.
1:Rampe +buses
2:Surface de ruissellement, packing
3:Ventilateur
4:Bac
5:Système de remplissage
6:Sortie tour (retour condenseur)
7:Entrée tour (aller condenseur)
8:Filtre
9: Trop plein
10 : Vidange (déconcentration)
Régulation sur l'air
La régulation la plus simple employée pour maintenir une température d'eau de condensation correcte c'est la coupure sur ventilation.
Ici la pompe de circulation fonctionne en permanence tandis que le ventilateur est piloté par un thermostat qui enclenche ou coupe le ventilateur en fonction d'un point de consigne. Le ventilateur peut avoir deux vitesses (100 % et 50 %) dans ce cas en fonction du réglage du thermostat le ventilateur est soit arrêté, soit fonctionne à 50 % soit fonctionnant à 100 %.
On peut tout à fait réguler la vitesse de ventilation avec un variateur de fréquence couplée à un régulateur PID libérant une tension de 0 à 10 V.
La régulation adapte le débit d’air pour maintenir la température de l’eau à des valeurs correctes,par les mesures de température et d’humidité relative de l'air et par la mesure de température de l’eau de la tour.
Régulation sur l'eau
Dans ce type de régulation on utilise une vanne trois voies qui permet d'établir un bypass entre l'aller et le retour. La pompe de circulation et le ventilateur fonctionnent ici en permanence, seule la vanne trois voies sera pilotée par une régulation en fonction de la température de condensation mesurée par une sonde et un point de consigne.
Une résistance électrique antigel est obligatoire, car le bac de la tour de refroidissement ne sera pas irrigué tout le temps et sera donc plus sensible au gel sans mouvement d'eau.
Un deuxième système est employé pour réguler la température de l'eau de condensation. On utilise de circulateurs et une vanne trois voies.
Le premier circulateur 1 raccorder entre l'aller de la vanne trois voies et le condenseur à eau fonctionne en permanence, le deuxième circulateur 2 fonctionne en duo avec la vanne trois voies.
Quand les voies A et B sont en communication le circulateur 2 est arrêté, quand la voie C est ouverte le circulateur 2 est en marche. Ce type de régulation présente l'avantage d'être moins sensible au gel.
Sources : L' ABC du froid ( Robert Therville) Editions PYC
