Le rafraîchisseur d’air : produit vedette de l’été 2020 ?

L’été arrive à grands pas, et l’éventualité d’un confinement qui se prolonge pendant les jours les plus chauds de l’année n’est plus fantaisiste. Comment composer avec la chaleur et les épisodes caniculaires qui deviennent de plus en plus fréquents en ces temps compliqués de pandémie ? La climatisation n’est pas une option viable pour tous, pour deux raisons : elle alourdit la facture énergétique plus que de raison et elle dope le bilan carbone de nos foyers. Voici pourquoi le rafraîchisseur d’air pourrait bien s’imposer comme le produit vedette de l’été 2020.

Qu’est-ce que le rafraîchisseur d’air ?

Également appelé refroidisseur par évaporation, le rafraichisseur d’air est un dispositif qui baisse la température ambiante de 4 à 6 degrés par l’évaporation de l’eau. Le refroidissement par évaporation diffère des systèmes de climatisation classiques, qui utilisent des cycles de réfrigération à compression de vapeur ou à absorption. Le refroidissement par évaporation repose sur un principe de base assez simple : l’eau va absorber une quantité relativement importante de chaleur afin de s’évaporer (enthalpie de vaporisation).

La température de l’air sec peut être abaissée de manière significative par la transition de phase de l’eau liquide à la vapeur d’eau (évaporation). Ce principe refroidit donc l’air en utilisant beaucoup moins d’énergie que la climatisation par réfrigération. Dans les climats extrêmement secs, le refroidissement de l’air par évaporation a l’avantage supplémentaire de conditionner l’air avec plus d’humidité pour le confort des occupants. Il faut savoir qu’une hygrométrie faible se traduit par l’assèchement des muqueuses (nasale notamment), des démangeaisons oculaires, des problèmes de déshydratation cutanée et éventuellement une tendance à la nervosité et à l’irritation.

Le potentiel de refroidissement par évaporation dépend de la dépression du thermomètre humide, c’est-à-dire de la différence entre la température du thermomètre sec et celle du thermomètre humide (ce que l’on appelle l’humidité relative). Dans les climats arides, le refroidissement par évaporation peut réduire la consommation d’énergie et l’ensemble des équipements de conditionnement en remplacement du refroidissement par compresseur. Dans les climats non arides, le refroidissement par évaporation indirecte peut tout de même tirer parti du processus de refroidissement par évaporation sans augmenter l’humidité. Les stratégies de refroidissement évaporatif passif peuvent offrirles mêmes avantages que les systèmes de refroidissement évaporatif mécanique sans la complexité des équipements et des conduits.

L’installation du rafraîchisseur d’air

En général, les rafraîchisseurs d’air, qu’ils soient résidentiels ou industriels, utilisent l’évaporation directe, et peuvent être décrits comme une boîte fermée en métal ou en plastique avec des côtés ventilés. L’air est déplacé par un ventilateur ou une soufflante centrifuge (généralement entraînée par un moteur électrique avec des poulies ou un ventilateur axial à entraînement direct), et une pompe à eau est utilisée pour mouiller les plaques de refroidissement par évaporation. Les unités de refroidissement peuvent être montées sur le toit (tirage vers le bas, ou écoulement vers le bas) ou sur les murs extérieurs ou les fenêtres (tirage latéral, ou écoulement horizontal).

Pour faire baisser la température ambiante, le ventilateur aspire l’air ambiant par des orifices situés sur les côtés de l’unité et par les coussins humides. La chaleur de l’air fait évaporer l’eau des coussins qui sont constamment réamorcés pour poursuivre le processus de refroidissement sans discontinuer (selon les modèles du rafraîchisseur d’air à votre disposition). L’air humide refroidi est ensuite acheminé dans par une bouche d’aération située dans le toit ou sur le mur.

Comme l’air de refroidissement provient de l’extérieur, un ou plusieurs grands orifices d’aération doivent être aménagés pour permettre à l’air de se déplacer de l’intérieur vers l’extérieur. L’air ne doit pouvoir passer qu’une seule fois dans le système, pour ne pas neutraliser l’effet du refroidissement. Autrement, on atteint le point de saturation. Souvent, une quinzaine de changements d’air par heure se produisent dans les espaces desservis par les rafraîchisseurs d’air à évaporation, ce qui constitue un taux de renouvellement d’air relativement élevé.

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