Pourquoi installer une tour d’eau?
Les tours d’eau ont pour fonction de permettre le rejet de chaleur qui provient d’équipements installés à l’intérieur d’un bâtiment (souvent d’une usine).
Dans un temps pas si lointain, plusieurs entreprises utilisaient l’eau domestique pour refroidir leurs équipements. De nos jours, cette pratique ne répond pas aux exigences de respect de l’environnement et plusieurs municipalités l’interdisent.
Pourquoi utiliser une tour d’eau?
Les tours d’eau parviennent plus efficacement à dissiper la chaleur que les refroidisseurs de glycol, que l’on nomme aussi « fluid cooler » ou « dry cooler ». La version conventionnelle des « fluid cooler » se compose de serpentins de cuivre (avec ailettes d’aluminium) et de plusieurs ventilateurs. L’échange de chaleur se fait avec l’air ambiant extérieur.
Le glycol qui entre dans un « fluid cooler » et qui se fait refroidir par l’air extérieur ne peut pas en sortir à une température inférieure à l’air extérieur. Par exemple, s’il fait 30°C à l’extérieur, le glycol pourrait atteindre une température avoisinant 35°C ou même plus chaude.
Une tour d’eau permet d’abaisser la température de l’eau à ±5°C (minimum) en dessous de la température extérieure. Cela fait toute la différence et permet de mieux répondre aux besoins de refroidissement de certains équipements comme les refroidisseurs d’eau de procédé (chiller) et d’autres types d’appareils de production.
Il existe différents modèles de tour d’eau. Elles prennent souvent la forme d’une boîte métallique de grand format dans laquelle, comme pour une douche, de l’eau plus chaude (à refroidir) est giclée dans le haut (au moyen de plusieurs buses) pour être recueillie « refroidie » dans un bassin au bas de la tour. De l’air extérieur est aspiré par le côté de la tour, traverse des millions de gouttelettes d’eau giclée et est évacué au moyen d’un ou de plusieurs ventilateurs par le dessus de la tour d’eau.
L’efficacité de la tour d’eau est rendue possible grâce au phénomène d’évaporation. Une livre d’eau qui s’évapore partira avec une quantité de chaleur correspondant à ±1000 BTU. Ceci a pour effet de refroidir l’eau retournée à l’intérieur du bâtiment. Une tour d’eau parvient plus facilement à évacuer de la chaleur lorsque le taux d’humidité extérieur est plus faible (température du bulbe humide plus bas).
Il faut ajouter un peu d’eau en continu pour compenser l’eau évaporée par une tour d’eau.
Réglementation
Sachez toutefois qu’avec l’utilisation d’une tour d’eau (à la place d’un ou de plusieurs « fluid cooler » au glycol) viennent : une surveillance plus serrée, des frais de produits de traitement chimique, des frais d’entretien, une déclaration annuelle à l’instance réglementaire, un manuel d’entretien mécanique et un autre chimique…
Une tour d’eau agit un peu comme un laveur d’air. Un volume important d’air extérieur la traverse en continu. Les gouttelettes d’eau ramassent pollen, poussières, insectes et autres polluants organiques contenus dans l’air. Si l’eau n’était pas traitée et filtrée, elle deviendrait rapidement sale, se dégraderait et pourrait propager des bactéries dans l’environnement.
Dans le passé, des tours d’eau mal entretenues ont provoqué des problèmes de légionellose (ou maladie du légionnaire). Celle-ci se caractérise par une grave infection des poumons due à l’inhalation de la bactérie Legionella pneumophila.
Au Québec, toute installation de tour d’eau doit maintenant être déclarée annuellement aux autorités. De plus, l’utilisateur d’une tour d’eau doit avoir en sa possession un programme d’entretien (mécanique et chimique), faire le suivi tel qu’il y est décrit et en garder les preuves pendant une période de 2 ans.
Maintien de la qualité de l’eau
La filtration de l’eau de tour d’eau est importante. Une bonne filtration vous permettra de réduire vos besoins et coûts de produits de traitement chimique. Elle protège aussi de l’encrassement des équipements qu’elle dessert. Il existe une grande variété de systèmes de filtration sur lesquels nous pourrons vous informer au besoin.
La nouvelle réglementation a fait en sorte que certains utilisateurs de tours d’eau ont utilisé des produits de traitement chimiques plus agressifs. Cela a eu un impact sur la durée de vie des composantes physiques de certaines tours d’eau.
Nous recommandons maintenant l’utilisation d’un bassin chaud (alimentation d’eau dans le haut de la tour) et d’un bassin froid (bassin d’évacuation d’eau dans le bas de la tour) fabriqués en acier inoxydable.
Possibilité de gel
Contrairement à un « fluid cooler » qui sert à refroidir du glycol, qui ne gèle pas, c’est de l’eau qui se rend à une tour d’eau, hiver comme été. Il est donc important de concevoir le système de façon à ce que l’eau ne puisse pas geler (dans la tuyauterie et dans l’équipement).
Il existe plusieurs marques de « tour d’eau » sur le marché. Toutes ne réagissent pas aussi bien au climat nordique. Certaines sont davantage conçues pour être installées dans les pays chauds. Souvent il nous a été de donné de constater que de la glace se forme et empêche ainsi la tour de faire le travail pour lequel elle a été installée. Aussi, la température de l’eau envoyée à la tour joue évidemment un rôle important.
Par exemple, de par leur conception, les tours d’eau « Marley/SPX » interagissent bien en période hivernale dans les climats nordiques. Généralement, avec ces tours d’eau, le gel n’est pas un enjeu. En de rares occasions et pour éviter cette problématique potentielle, une séquence de dégivrage est programmée dans le système de contrôle.
Subvention et « free cooling »
Des subventions sont disponibles et permettent souvent de ramener le « retour sur investissement » à un niveau des plus intéressants. Surtout si le nombre d’heures d’opération et les besoins de refroidissement sont élevés et constants.
Lorsqu’elle est jumelée à un refroidisseur d’eau de procédé, un « chiller », il est possible de concevoir (ou modifier) votre système de façon à profiter du « free cooling ». Le « free cooling » consiste à profiter des températures fraîches extérieures pour arrêter le refroidisseur et n’utiliser que la tour d’eau pour combler en entier les besoins de refroidissement. Il est possible de rentabiliser ce type d’installation et de profiter des généreuses subventions disponibles.
Conseils techniques et information sur les tours d’eau
Si vous avez des questions sur l’installation et le choix d’une tour d’eau pour votre entreprise, n’hésitez surtout pas à nous contacter pour une rencontre sans frais et sans engagement de votre part. Il nous fera plaisir de vous présenter différentes options (incluant une évaluation des subventions disponibles) qui vous permettront de définir le produit dont vous avez réellement besoin et ce, selon votre budget. Chaque manufacturier d’équipements a ses forces et ses faiblesses. Nous ne sommes attachés à aucun d’entre eux. Nous vous offrirons simplement ce dont vous aurez besoin, sans intermédiaire!
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