Tour aéroréfrigérante

Les tours aéroréfrigérantes (TAR) ou "tour de refroidissement par voie humide" sont des échangeurs de chaleur "air/eau", dans lequel l'eau à refroidir est en contact direct avec l'air ambiant.

Fonctionnement

A l'intérieur d'une tour aéroréfrigérante, l'eau à refroidir est pulvérisée en fines gouttelettes au niveau des rampes de distribution. L'eau s'écoule sur une surface d'échange, le "packing", qui, de par sa structure, augmente les surfaces de contact entre l'air et l'eau et par conséquent l'échange thermique. L'eau refroidie est collectée dans un bassin de rétention en bas de la tour avant de retourner vers l'échangeur ou le procédé à refroidir. L'air quant à lui est mis en mouvement par un ventilateur (tirage forcé) ou par un courant d'air (tirage naturel). Ce flux d'air se charge en humidité et entraîne les gouttelettes d'eau. Un séparateur de gouttelettes est positionné en haut de la tour pour limiter au maximum l'entraînement des gouttelettes en dehors de la tour.

Les tours aéroréfrigérantes sont conçues pour refroidir des eaux qui ont été réchauffées par une source d'énergie. Dans les immeubles du tertiaire cette source d'énergie est le condenseur des installations frigorifiques. Circuit frigorifique : un fluide gazeux est aspiré par un compresseur qui l'amène à haute pression ; ce gaz qui s'est réchauffé du fait de la compression est envoyé dans un échangeur qui le refroidit et le liquéfie (le terme courant est : condensation)  : le condenseur. Dans un réfrigérateur domestique on trouvera le condenseur à l'arrière. Le liquide s'achemine vers un détendeur qui fait chuter sa pression. Du fait de cette chute de pression il se refroidit et peut absorber à l'évaporateur l'énergie thermique du local, de l'enceinte frigorifique, de l'eau à refroidir, ... Cet apport thermique le conduit à s'évaporer et il est aspiré par le compresseur. Dans un réfrigérateur domestique le détendeur est constitué d'un tube particulièrement fin nommé capillaire ; l'évaporateur se trouve dans l'enceinte. Pour refroidir le condenseur deux fluides sont utilisés :

• L'air extérieur : on le sert à désigner alors par aérocondenseur (dans le cas d'un réfrigérateur, du fait de l'assez faible puissance à dissiper, c'est l'air du local dans lequel il est implanté).

• L'eau : elle est elle-même refroidie par un échangeur fermé refroidi par l'air extérieur : c'est un aéroréfrigérant dit sec. Un échangeur fermé dont le refroidissement est perfectionné par une pulvérisation d'eau sur la surface de l'échangeur est une tour de refroidissement ou aéroréfrigérante fermée humide. Quand il y a contact entre l'air extérieur et l'eau à refroidir : c'est une tour aéroréfrigérante ouverte humide.

Tours aéroréfrigérantes ouvertes humides : L'eau à refroidir est pulvérisée dans un courant d'air qui est créé par un ventilateur : l'évaporation d'une partie de l'eau permet son refroidissement. L'eau tombe dans un bassin d'eaux froides (on rencontre aussi le terme d'eaux tièdes) où elle est récupérée et renvoyée vers l'installation à refroidir. On a par conséquent une perte d'eau qui est compensée par un appoint en eau traitée. Suivant les vitesses d'éjection de l'air, la conception géométrique de la tour, l'efficacité des pare-gouttelettes, ... les aérosols produits peuvent être en quantité plus ou moins grande dans l'air rejeté.

Risques

Une tour aéroréfrigérante à voie humide présente des caractéristiques favorables à la prolifération puis à la dissémination par les aérosols des Legionella dans l'atmosphère. Le milieu humide et chaud de ces installations offre des conditions parfaites pour le développement des légionelles dans l'eau du circuit et la circulation d'air peut alors entraîner vers le milieu extérieur des gouttelettes qui contiennent des légionelles. Les gouttelettes particulièrement fines peuvent pénétrer dans l'appareil respiratoire et provoquer chez des personnes sensibles une infection nommée légionellose.

Il est par conséquent indispensable de mettre en place dans ces tours aéroréfrigérantes des moyens de contrôle et des moyens préventifs efficaces pour maîtriser le risque de dissémination des Legionella. En cas de contamination, il convient de mettre en place des actions de nettoyage et de désinfection. Selon la norme AFNOR NF T90-431, le niveau d'alerte est de 10.000 UFC/l.

Des produits chlorés biocides de type Eau de Javel peuvent être utilisés pour désinfecter l'eau, mais en étant source d'une légère pollution chlorée, et au risque de finir par développer des souches microbiennes résistantes à ces désinfectants.

Liens externes

- (fr) Les TAR sur le site du ministère français de l'écologie.

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