Tout comme les ordinateurs, les compresseurs ont besoin d'un refroidissement adéquat pour fonctionner correctement. Pour y parvenir, vous avez le choix entre des compresseurs refroidis par air et des compresseurs refroidis par eau.
Si vous optez pour ces derniers, il est important que vous connaissiez les trois différentes méthodes de refroidissement par eau. Examinons donc ces options pour déterminer celle qui est la mieux adaptée à votre système à air comprimé.
Les compresseurs refroidis par eau ne sollicitent que peu le système de ventilation de votre site : en effet, l'eau de refroidissement élimine environ 90 % de l'énergie thermique générée par le moteur électrique.
Pour être efficaces, les compresseurs refroidis par eau utilisent l'une des trois principales configurations suivantes :
● Systèmes ouverts sans circulation d'eau (connectés à une alimentation en eau externe).
● Systèmes ouverts avec circulation d'eau (tour de refroidissement).
● Systèmes fermés avec circulation d'eau (incluant un radiateur/échangeur de chaleur externe).
Un système ouvert sans circulation d'eau nécessite une source externe. Il peut s'agir du réseau d'eau courante municipal, d'un lac, d'une rivière ou d'un puits. Après avoir traversé le compresseur, cette eau est évacuée dans le circuit des eaux usées.
Lorsque cette méthode est employée, le système nécessite un thermostat pour maintenir la température de l'air souhaitée et réguler la consommation d'eau. En général, l'installation d'un système ouvert est facile et économique. Cependant, son fonctionnement est coûteux, en particulier si l'eau de refroidissement provient du réseau d'eau public.
L'eau provenant d'un lac ou d'une rivière est généralement gratuite, mais doit cependant être filtrée et purifiée pour limiter les risques d'obstruction du circuit de refroidissement. De plus, une eau à forte teneur en chaux peut entraîner la formation de tartre dans les refroidisseurs et ainsi nuire au refroidissement. Ces mêmes défis se posent avec l'eau salée, qui peut être utilisée avec un système conçu et dimensionné en conséquence.
Dans un système ouvert avec circulation d'eau, l'eau de refroidissement du compresseur est refroidie en continu dans une tour de refroidissement ouverte. Ce procédé implique un soufflage d'air à travers une chambre, ce qui entraîne l'évaporation d'une partie de l'eau. L'eau restante est refroidie à 2 °C de moins que la température ambiante (en fonction de facteurs externes, y compris l'humidité).
Les systèmes ouverts avec circulation d'eau sont principalement utilisés lorsque la disponibilité d'une alimentation en eau externe est limitée. L'inconvénient de ces configurations est que l'air ambiant contamine progressivement l'eau. En outre, elles nécessitent un appoint continu en eau externe en raison de l'évaporation.
Un inconvénient supplémentaire est le dépôt de sels solubles sur les surfaces métalliques chaudes du compresseur, ce qui réduit la capacité de transfert thermique de la tour de refroidissement. De plus, l'eau nécessite des analyses et un traitement chimique réguliers pour éviter la croissance d'algues.
En hiver, il est important de vidanger ou de chauffer l'eau pour en éviter le gel lorsque le compresseur n'est pas utilisé.
Dans un circuit de refroidissement fermé, l'eau circule en permanence entre le compresseur et un échangeur thermique externe, qui est à son tour refroidi par un circuit d'eau externe ou par l'air ambiant.
Lorsque l'eau est refroidie à l'aide d'un autre circuit d'eau, un échangeur de chaleur à plaques est utilisé. Lorsque l'eau est refroidie à l'aide de l'air ambiant, une matrice de refroidissement constituée de tuyaux et d'ailettes de refroidissement est utilisée. La circulation de l'air ambiant dans les tuyaux et les ailettes est forcée par un ou plusieurs ventilateurs. Cette méthode est appropriée si la disponibilité de l'eau de refroidissement est limitée.
La capacité de refroidissement des circuits ouverts ou fermés est à peu près identique, c'est-à-dire que l'eau du compresseur est refroidie 5 °C au-dessus de la température du fluide de refroidissement. Si l'eau est refroidie par l'air ambiant, l'ajout d'un antigel (glycol, par exemple) est nécessaire.
Le circuit d'eau de refroidissement fermé est rempli d'eau pure et adoucie. Si du glycol est ajouté, il est indispensable de recalculer le débit d'eau du compresseur, car le type et la concentration de glycol affectent la capacité thermique et la viscosité de l'eau.
Il est également important de nettoyer soigneusement l'ensemble du circuit avant de le remplir pour la première fois. Un circuit d'eau fermé correctement mis en œuvre nécessite très peu de surveillance et implique de faibles coûts de maintenance.
Pour les installations dans lesquelles l'eau de refroidissement disponible est potentiellement corrosive, le refroidisseur doit être fabriqué à l'aide d'un matériau résistant à la corrosion, tel que l'Incoloy.
Comme indiqué dans l'introduction, la plupart des compresseurs modernes sont également disponibles en version refroidie par air. Cette configuration implique une ventilation forcée à l'intérieur du compresseur d'air.
Par conséquent, le fonctionnement continu d'un ventilateur entraîne une plus grande consommation d'énergie. Cependant, les compresseurs refroidis par air ont tendance à être plus propres en réduisant la quantité de contaminants qui traversent votre équipement.
Nous espérons que cet article vous a permis de déterminer la méthode de refroidissement de compresseur d'air la mieux adaptée à votre configuration, à votre application et à vos besoins. Si vous avez besoin d'informations supplémentaires, notre équipe sera ravie de vous aider. N'hésitez pas à nous contacter dès aujourd'hui pour recevoir des conseils personnalisés.
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