Le refroidisseur (chiller) et la tour de refroidissement ont tous deux pour fonction d'évacuer la chaleur d'un liquide utilisé comme fluide caloporteur dans de grandes installations telles que les centrales électriques. La tour de refroidissement extrait la chaleur de l'eau rejetée par un condenseur. Cette eau est ensuite recyclée vers l'installation pour refroidir à nouveau le système, ou rejetée dans l'environnement. Le refroidisseur, quant à lui, absorbe la chaleur d'un fluide caloporteur entièrement contenu dans un circuit fermé, puis transfère cette chaleur vers l'air ambiant de l'unité.
Bien que ces deux équipements remplissent des fonctions similaires, ils diffèrent par leurs types, leurs composants et la nature des installations qu'ils refroidissent ou alimentent en énergie.
Types de refroidisseurs et de tours de refroidissement
Les tours de refroidissement se divisent en deux grandes catégories : à tirage mécanique et à tirage naturel. Les tours à tirage mécanique utilisent des ventilateurs pour aspirer de l'air frais dans le système afin d'extraire la chaleur de l'eau. Les tours à tirage naturel, reconnaissables à leur forme caractéristique en hyperboloïde dans les centrales nucléaires, s'appuient sur l'air chaud évacué et canalisé dans une cheminée haute : en s'élevant, cet air assure le refroidissement.
Les refroidisseurs, eux, fonctionnent comme des radiateurs, soit refroidis à l'eau, soit refroidis à l'air. Les modèles refroidis à l'air nécessitent moins d'entretien, tandis que les modèles refroidis à l'eau consomment moins d'énergie.
Composants principaux
Les composants essentiels d'une tour de refroidissement sont le bassin et les pompes. Le bassin de distribution recueille l'eau rejetée par le circuit d'eau de circulation. Les pompes alimentent la tour en eau et créent le débit qui facilite le refroidissement.
Les refroidisseurs reposent quant à eux sur des compresseurs, un échangeur de chaleur évaporateur et un échangeur de chaleur condenseur. L'échangeur condenseur constitue le composant principal chargé de rejeter la chaleur du refroidisseur vers l'air.
Applications et usages
Les tours de refroidissement servent généralement à fournir de l'eau refroidie à la production d'électricité et aux procédés industriels. Les centrales situées à proximité de lacs ou de rivières les utilisent pour refroidir l'eau de circulation chauffée dans le condenseur.
Les refroidisseurs sont employés dans des applications où la chaleur supplémentaire qu'ils dégagent ne pose pas de problème : cette chaleur est d'ailleurs parfois récupérée pour chauffer les locaux en hiver. Parmi les applications les plus courantes figurent l'industrie plastique et les systèmes de réfrigération.
Efficacité énergétique et consommation
Une tour de refroidissement utilise des pompes pour faire circuler l'eau, ce qui représente une consommation électrique importante ; ses ventilateurs consomment également de l'énergie. Toutefois, elle offre une capacité de refroidissement nettement supérieure, ce qui se traduit par un meilleur rendement énergétique global.
Les refroidisseurs, entraînés par des compresseurs et des échangeurs de chaleur, sont donc moins efficaces sur le plan énergétique. Comparés entre eux, les refroidisseurs refroidis à l'eau offrent le meilleur rendement par rapport à leur niveau de consommation : comme une surface mouillée transfère mieux la chaleur qu'une surface sèche, un refroidisseur à eau consomme environ 10 % d'énergie en moins qu'un modèle refroidi à l'air.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/energy-efficient-homes/1007119327.html