Circuits de refroidissement & conditionnement de l'eau de refroidissement

Types de systèmes de refroidissement à eau

• Les refroidisseurs à évaporation directe utilisent directement l’eau comme agent de refroidissement. L’eau s’écoule à travers une zone à refroidir et évacue ainsi la chaleur.
  Dans la tour de refroidissement, l’eau chaude est pulvérisée et passe à contre-courant dans un courant d’air. Une partie de l’eau de refroidissement s’évapore alors et dégage de la chaleur. Lorsque l’eau s’évapore dans un système, on l’appelle également système de refroidissement ouvert.
• Les refroidisseurs indirects par évaporation disposent d’un circuit ouvert et d’un circuit fermé, séparés par un échangeur de chaleur. Dans la partie ouverte, l’eau s’évapore et dégage de la chaleur. L’eau refroidie passe ensuite par l’échangeur de chaleur, où elle absorbe et évacue à nouveau de la chaleur. Le deuxième circuit est fermé, n’est pas en contact direct avec l’air et ne perd pas d’eau par évaporation. Il transporte la chaleur de la source de chaleur vers l’échangeur de chaleur. De telles installations de refroidissement sont souvent qualifiées de „semi-ouvertes“.
• Les refroidisseurs hybrides utilisent la possibilité de refroidir le circuit fermé à sec pendant la saison froide, c’est-à-dire uniquement en faisant passer de l’air froid. Le circuit primaire ouvert n’est activé qu’en cas de besoin.
• Les refroidisseurs adiabatiques utilisent l’air comme agent de refroidissement. De l’eau finement pulvérisée est introduite dans le flux d’air et s’évapore complètement. La chaleur est extraite de l’air et peut ensuite être utilisée pour refroidir des locaux ou des installations.
• Les refroidisseurs de masse utilisent un bassin d’eau plus grand, dans lequel l’eau de refroidissement est prélevée, envoyée à travers le système à refroidir et renvoyée directement dans le bassin. La grande masse empêche une grande augmentation de la température. La chaleur est évacuée par la surface de l’eau du bassin.

Les tours de refroidissement ou les installations de refroidissement se distinguent par le principe d’extraction de la chaleur du fluide de refroidissement

Lors du fonctionnement d’une tour de refroidissement, différents problèmes techniques peuvent survenir et affecter l’efficacité et les performances du système de refroidissement

Tours de refroidissement et circuits de refroidissement : problèmes possibles

• Blocages : Les tuyaux et les buses de la tour de refroidissement sont obstrués par des dépôts de minéraux ou de saletés, ce qui entraîne une diminution du débit d’eau et une baisse des performances de refroidissement.
• Corrosion : elle peut affecter les composants métalliques de la tour de refroidissement ainsi que les tuyaux et les équipements du système de refroidissement. La corrosion réduit la durée de vie du système de refroidissement et la capacité de refroidissement.
• Biofouling : les bactéries, les algues et autres micro-organismes se multiplient dans la tour et le système de refroidissement et forment des couches de biofilm. Celui-ci affecte les performances de refroidissement et contribue à la corrosion.
• Croissance de germes pathogènes : les tours de refroidissement offrent un environnement idéal pour la croissance de légionelles et d’autres germes pathogènes. Lorsque ces derniers sont libérés dans l’environnement par aérosol ou par flux d’air, ils constituent un danger pour la santé.

Tous ces problèmes sont minimisés par un entretien et un conditionnement adéquats du système de refroidissement. Les produits de traitement de l’eau les plus courants sont les biocides, les inhibiteurs de corrosion, les dispersants et les stabilisateurs de dureté.

Produits pour le traitement de l’eau de refroidissement

• Les biocides sont utilisés dans le traitement de l’eau de refroidissement pour contrôler la croissance des bactéries et autres micro-organismes. Ceci est important pour empêcher la formation d’un biofilm qui nuit à l’effet de refroidissement et contribue à la corrosion. Les biocides modernes à base de peroxyde d’hydrogène catalytiquement renforcé, tels que Sanosil C ou Super 25, sont très efficaces. Le peroxyde d’hydrogène se dégrade en eau et en oxygène et ne provoque pas la formation de trihalométhanes.
• Les inhibiteurs de corrosion sont un autre composant important du traitement de l’eau de refroidissement. Ils protègent les composants métalliques du système de refroidissement contre la corrosion et réduisent le nombre de dépôts dans le circuit de refroidissement. Il en résulte une plus longue durée de vie et une meilleure efficacité énergétique de l’installation.
• Les dispersants aident à éviter la formation de sédiments par la poussière, le calcaire, la rouille et d’autres impuretés en maintenant les particules en suspension dans l’eau. Ces corps solides peuvent ainsi être évacués plus facilement. Cela contribue au maintien de la capacité de refroidissement et réduit le besoin de nettoyage. Les dispersants augmentent également l’efficacité des biocides.
• Les stabilisateurs de dureté empêchent la formation de dépôts calcaires en stabilisant les ions de calcium et de magnésium dans l’eau de refroidissement. Cela permet de prolonger la durée de vie de l’installation et d’améliorer l’efficacité énergétique.
• Les décapants sont utilisés pour éliminer la rouille volante ou les dépôts minéraux des circuits de refroidissement. Ils permettent de nettoyer les installations de refroidissement mal entretenues et de les remettre en service après un nouvel entretien.

Avantages d’un conditionnement professionnel de l’eau de refroidissement

Les possibilités techniques de traitement de l’eau de refroidissement avec des biocides, des inhibiteurs de corrosion, des dispersants et des stabilisateurs de dureté offrent une solution complète aux défis auxquels sont confrontés les systèmes de refroidissement. L’utilisation de ces produits dans le traitement de l’eau de refroidissement améliore l’efficacité et les performances des installations et peut permettre de réaliser des économies substantielles. En outre, les produits modernes de traitement de l’eau de refroidissement offrent de nombreux avantages qui vont au-delà de l’amélioration de l’efficacité et des performances de l’installation.

L’utilisation de biocides réduit la croissance de bactéries telles que Pseudomonas ou Legionella et d’autres micro-organismes nocifs. Les risques pour la santé liés aux aérosols contenant des bactéries dans l’environnement de la tour de refroidissement sont ainsi stoppés.
Un autre point qui plaide en faveur de l’utilisation d’agents de traitement de l’eau de refroidissement est la réduction de la consommation d’eau. L’utilisation de dispersants et de stabilisateurs de dureté permet de faire fonctionner un refroidisseur évaporatif à un niveau d’épaississement optimal de 3 à 4 fois. Le besoin en eau fraîche pour le remplacement de l’eau de refroidissement est ainsi réduit et les intervalles jusqu’au nettoyage nécessaire du système de refroidissement sont prolongés.

En conclusion, on peut donc affirmer que l’on ne peut en aucun cas renoncer aux avantages d’un traitement de l’eau de refroidissement avec des biocides, des inhibiteurs de corrosion, des dispersants et des stabilisateurs de dureté pour des raisons économiques.