Température du bulbe humide et performances de la tour de refroidissement

Que signifie la température du bulbe humide ?

La température du bulbe humide tient compte à la fois de la chaleur et de l’humidité, contrairement à la mesure de température standard que vous voyez sur votre application météo. Cela reflète ce que cette combinaison signifie pour la capacité du corps humain à se refroidir.

La température humide est le niveau de température le plus bas pouvant être obtenu par refroidissement par évaporation d’une surface ventilée recouverte de glace ou mouillée d’eau.

Il indique une température proche de la température thermodynamique ou réelle. Il s’agit du niveau de température le plus bas pouvant être atteint dans les conditions ambiantes actuelles provoquées par l’évaporation de l’eau.

Température du bulbe humide et performances de la tour de refroidissement

Les tours de refroidissement par évaporation permettent à de nombreux bâtiments à travers le monde de bénéficier de températures intérieures modérées. Ils constituent l’étape finale de transfert de chaleur qui déplace la chaleur de l’intérieur du bâtiment vers l’environnement environnant. En plus de leur application étendue dans les grands systèmes CVC résidentiels, commerciaux et industriels, il existe de nombreuses applications de refroidissement de processus qui utilisent les tours de refroidissement par évaporation comme moyen efficace de rejet de chaleur.

Delta Cooling Towers, Inc. est un fabricant mondialement reconnu de tours de refroidissement, de purificateurs d'air et de réservoirs résistants à la corrosion, fabriqués en PEHD pour offrir une durée de vie prolongée. La société a publié un article intitulé « Comprendre les températures de bulbe humide et comment elles affectent les performances de la tour de refroidissement ». Le message original se trouve sur cette page du site Web de l'entreprise, et tout le mérite de l'article leur revient. Nous le partageons ci-dessous également, légèrement modifié pour le format sur ce forum. Extrait de l'article…

Une tour de refroidissement utilise principalement la chaleur latente de vaporisation (évaporation) pour refroidir l’eau de traitement. Un léger refroidissement supplémentaire est assuré par l'air en raison de l'augmentation de sa température. La sélection et les performances de la tour de refroidissement sont basées sur le débit d'eau, la température d'entrée d'eau, la température de sortie d'eau et la température ambiante du bulbe humide. La température ambiante du bulbe humide et son effet sur les performances font l’objet de cet article. La température ambiante du bulbe humide est une condition mesurée par un appareil appelé psychromètre. Un psychromètre dépose une fine pellicule d'eau sur l'ampoule du thermomètre qui tourne dans l'air. Après environ une minute, le thermomètre affichera une température réduite. Le point bas où aucun tourbillon supplémentaire ne réduit la température est appelé température de bulbe humide. La température de bulbe humide mesurée est fonction de l’humidité relative et de la température de l’air ambiant. La température du bulbe humide mesure essentiellement la quantité de vapeur d’eau que l’atmosphère peut contenir dans les conditions météorologiques actuelles. Une température de bulbe humide plus basse signifie que l’air est plus sec et peut contenir plus de vapeur d’eau qu’il ne le peut à une température de bulbe humide plus élevée. Par exemple:

Étant donné que les cellules des tours de refroidissement refroidissent l’eau par évaporation, la température du bulbe humide est la variable de conception critique. Une tour de refroidissement par évaporation peut généralement fournir une eau de refroidissement 5° à 7° supérieure à la condition ambiante actuelle de bulbe humide. Cela signifie que si la température du bulbe humide est de 78°F, la tour de refroidissement fournira très probablement de l'eau de refroidissement entre 83° et 85°F, pas moins. La même cellule de tour, un jour où la température humide est de 68°F, est susceptible de fournir une eau de refroidissement de 74° à 76°F. Lors de la sélection d'une cellule de tour de refroidissement, la température de bulbe humide la plus élevée ou la température de conception que votre zone géographique rencontrera doit être utilisée. Les températures humides les plus élevées se produisent pendant l’été, lorsque la température de l’air et l’humidité sont les plus élevées. Par exemple, à Indianapolis, Indiana, la température de bulbe humide de conception est de 78 °F. Historiquement, Indianapolis peut s'attendre à moins d'une heure par an pendant laquelle les conditions dépassent un thermomètre humide de 78°F. En règle générale, 6 000 heures par an auront un bulbe humide de 60 °F ou moins, ce qui signifie qu'une cellule de tour de refroidissement conçue pour un bulbe humide de 78 °F sera capable de produire de l'eau à 65-67 °F pendant 6 000 heures par an pour près de 70%. de l'année. La plupart des tours de refroidissement ont une capacité nominale à une température de bulbe humide « standard » de 78°F. Cela signifie que les jours où la température humide est de 78°F, la tour produira sa capacité indiquée. En d’autres termes, une tour conçue pour produire 135 tonnes de refroidissement produira 135 tonnes de refroidissement à une température humide de 78°F. À une température de bulbe humide plus élevée, la capacité des cellules de la tour à produire de l’eau plus froide diminue. Chaque emplacement a une température de bulbe humide de conception unique (dans le pire des cas) qui est publiée par des organisations telles que l'ASHRAE et peut être obtenue facilement.

Qu'est-ce que cela signifie lorsque la température de l'eau de votre tour de refroidissement est supérieure à la température normale de 5 à 7 °F au-dessus de la température actuelle du bulbe humide ?

Votre charge de refroidissement peut être supérieure à la capacité nominale de votre tour de refroidissement.
Votre tour de refroidissement a peut-être perdu en efficacité
En raison de l'accumulation de tartre sur les surfaces d'échange thermique de la tour.
En raison de la perte de flux d’air à travers les surfaces d’échange thermique.
En raison d'un débit d'eau inapproprié provenant de buses obstruées ou des performances de la pompe.

Que pouvez-vous faire pour améliorer les performances de votre tour ?

Ajouter la capacité des cellules de la tour
Vérifiez les pertes d’efficacité décrites ci-dessus
Remplacer les surfaces d'échange thermique par un nouveau remplissage propre
Vérifiez la bonne circulation de l'air
Vérifiez que le débit d'eau est conforme à la conception
Vérifiez que la buse n'est pas bouchée ou cassée

Les performances de la tour de refroidissement sont liées aux conditions ambiantes humides. Des températures de bulbe humide plus élevées se produisent en été lorsque l’humidité ambiante et l’humidité relative sont plus élevées. La conception initiale du système et sa maintenance appropriée sont essentielles pour garantir que votre tour de refroidissement fournit le refroidissement souhaité.

Pour plus d’informations ou pour discuter de vos propres défis en matière de transfert de chaleur, contactez un spécialiste des applications de produits. Combinez vos propres connaissances et expériences avec leur expertise en matière d’applications pour développer une solution efficace.

Soupape ZECO