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La déshumidification à l’eau des piscines : une innovation !

Par Alain GARNIER ingénieur et directeur du bureau d'études GARNIER à Reims.



C’est une toute nouvelle solution de déshumidification des piscines qui vous est présentée dans cette chronique de début d’année 2014.

Associé à une déshumidification thermodynamique, cette solution de déshumidification est capable de diminuer de moitié la consommation d’énergie thermique des piscines. Elle a, de plus, été pensée en termes de coût global et de développement durable.

C’est un concept global qui répond bien aux buts recherchés qui sont d’obtenir le meilleur coût global et de recourir au maximum aux EnR pour réduire la consommation en particulier fossile et se mettre en parti à l’abri des fluctuations internationales en matière de coût d’énergie.

Peu compliquée à mettre en œuvre et à entretenir, elle peut être installée en neuf comme en existant.



piscine




La piscine du futur : les enjeux

La France accuse un retard par rapport à son objectif de construction de piscine. Aussi, il s’en construit de plus en plus et c’est loin d’être fini. La seule incitation à réduire la consommation d’énergie réside dans la rapidité d’amortissement, celle-ci peut être accélérée par des aides publiques mais qui ne sont données que si la certification CERTIVEA Piscine (CSTB) est obtenue.

Rappelons que la piscine représente le bâtiment le plus énergivore de tous et que si l’on arrive à trouver des solutions performantes permettant de diminuer sa consommation d’énergie, on y arrivera tout autant dans les autres secteurs car les réflexions acquises sont à peu près identiques.

Le plan d'action national en faveur des énergies renouvelables de 2020 demande de recourir aux EnR à raison de 23% minimum.

Les réflexions qui ont amenées à trouver des solutions d’économie d’énergie ainsi qu’une substitution en EnR ne sont donc pas un exercice de style. Il faut plutôt y voir une façon de se poser les bonnes questions et en repartant des fondamentaux concevoir des installations de bon sens.


La consommation d’énergie d’hier

En 1960, La consommation d’énergie calorifique d’une piscine, y compris de ses locaux annexes, était d’environ 4000 kWh/m² de plan d’eau. Si on a gagné 1100 kWh/m² de plan d’eau en 15 ans, c’est essentiellement du à l’isolation thermique et à un meilleur calfeutrement à l’air du bâtiment.

En 1975, la consommation d’énergie calorifique d’une piscine était donc arrivée à 2850 kWh/m² de plan d’eau, elle comportait alors une déshumidification basique réalisée par une simple modulation du débit d’air neuf. Comme il n’existe pas de réglementation thermique pour les piscines, plus de 95 % de celles existantes comme neuves sont construites sur ce principe, c’est donc devenu le système de référence.

Ce système qui est toujours utilisé aujourd’hui après 40 ans, n’est toujours pas interdit alors que l’on nous parle de BBC, de BEPAS et de BEPOS … Il y a là un sérieux paradoxe.

Système classique de déshumidification et de chauffage des années 70 :
Modulation du débit d’air neuf et réchauffage - Doc. A. GARNIER (2011)



Evolution de l’efficience énergétique des systèmes énergétiques utilisés dans les piscines

Evolution de l’efficience énergétique des systèmes énergétiques utilisés dans les piscines - Doc. A. GARNIER (2011)



Graphique cosommation eau

(1) Chaleur de réjection utilisée pour le réchauffage de l’air et de l’eau du bassin
(2) Chaleur de réjection utilisée pour le réchauffage de l’air, de l’eau chaude sanitaire et de l’eau du bassin
(3) Chaleur de réjection utilisée pour le réchauffage de l’air, de l’eau chaude sanitaire et de l’eau du bassin. Bouilleur alimenté par capteurs solaires HT et réseau de chaleur.



Un premier constat


  • Si l’on recoure à un groupe d’eau glacée à compression électrique, le gain d’énergie thermique apporté par une déshumidification mixte est de 40 à 43%.

  • Si l’on recoure à une machine à absorption à réchauffage indirect dont le bouilleur recevra sa chaleur d’une chaudière gaz à condensation ou d’un réseau de chaleur, le gain d’énergie thermique apporté par une déshumidification mixte est de 35 à 37%.

Ce qui donne 4306 kWhEP/m² de plan d’eau quand on est en électricité et 1810 kWhEP/m² de plan d’eau quand on est en gaz naturel.




Etiquette DPE qui pourrait être proposée pour les piscines

Cette étiquette n’est qu’une proposition personnelle, puisqu’elle n’existe que pour l’habitat et que de plus elle est réglementée - Doc. A. GARNIER (2011)


Etiquette énergie DPE



Avec cette nouvelle solution nous serions classés en « B » si on recourait au gaz naturel comme énergie.

Les consommations ci-dessus tiennent compte du chauffage et de la déshumidification de la piscine, de ses locaux annexes, de la production d’eau chaude des douches et du réchauffage des bassins. Elle ne comporte pas l’électricité (moteurs ventilateurs et pompes, éclairage) qui représente entre 1000 et 1300 kWh/m² de plan d’eau.



Bien connaître sa consommation d’énergie

Peu de professionnels même spécialisés en piscine connaissent la répartition des consommations par poste. Beaucoup pensent à tort que c’est le réchauffage de l’eau des bassins qui consomme le plus. C’est vrai en puissance du fait de la mise en régime mais pas en consommation d’énergie.

Répartition des besoins calorifiques d’une piscine peu performante de type sports & loisirs :


Camembert

Bleu : Réchauffage de l’eau des bassins, y compris les appoints d’eau

Rouge : Réchauffage de l’eau des bassins lors des 2 remplissages annuels

Vert : Chauffage des locaux annexes

Violet : Chauffage du hall bassins, y compris le renouvellement d’air nécessaire à la déshumidification

Bleu clair : Réchauffage de l’eau chaude sanitaire

Vous aurez tout de suite remarqué que le besoin calorifique le plus important dans une piscine est la déshumidification et le chauffage du hall des bassins du fait du renouvellement d’air.

Alors surtout que l’on ne nous parle pas de pompe à chaleur air – air dont l’évaporateur sera installé sur la reprise d’air et dont la moitié du travail de déshumidification sera rejeté à l’extérieur au travers du caisson de répartition et de mélange air rejeté-air repris-air neuf. Cette solution doit faire partie du bêtisier, même s’il continue de s’en vendre …


Consommation d’énergie d’aujourd’hui

Comme on vient de le voir, la consommation d’énergie calorifique de la plupart des piscines, y compris de ses locaux annexes, est aujourd’hui d’environ 2 900 kWh/m² de plan d’eau.

Déshumidification et préchauffage thermodynamique :

Aujourd’hui on préfèrera en termes de coût global, la solution « machine à absorption à réchauffage indirect » plutôt qu’un « groupe d’eau glacée à compression électrique », car elle a une meilleure durée de vie (21 à 25 ans) et offre donc un meilleur coût global.

Si le générateur thermodynamique est bien dimensionné, il devrait fonctionner entre 5 000 à 6 000 h/an. Ce qui malheureusement fragilise les compresseurs à spirale, également connu sous le nom de compresseur scroll dans la solution par groupe d’eau glacée. Compte tenu de la puissance frigorifique nécessaire on recourt à ce type de compresseur, il emploie deux spirales intercalées comme des palettes pour pomper et comprimer des fluides. Leur durée de vie est de 35 000 à 40 000 h, soit 7 ans.

Avec une machine à absorption à réchauffage indirect qui produira du froid pour déshumidifier et dont on récupérera la chaleur de réjection, on arrivera à descendre à environ 1 830 kWh/m² de plan d’eau, c’est donc un gain important de 35 à 37%.

De plus une « machine à absorption à réchauffage indirect » est une excellente solution de développement durable car elle pourra être alimentée en chaleur depuis un réseau lui même alimenté par une chaufferie collective fonctionnant en EnR (biomasse, biogaz, etc.). Si ce n’est pas le cas, la chaufferie de la piscine qui a toujours une grande puissance à cause du réchauffage de ses bassins en seulement quelques heures et à raison de deux fois par an, pourra desservir à son tour un mini-réseau de chaleur pour un Eco Quartier.

Système de déshumidification qui devrait être utilisé dans les piscines actuellement - Doc. A. GARNIER (2011)


Schéma fonctionement chauffage



Une autre opportunité à ne pas laisser passer s’offre également quand on a une piscine intégrée dans un Eco Quartier comportant des bâtiments de type tertiaire et ayant pour la plupart des besoins de climatisation (bureaux, ERP, centres commerciaux, patinoire, etc.).

On pourra mutualiser leurs équipements de froid, la piscine pourra ainsi jouir d’une déshumidification thermodynamique et d’un chauffage à moindre coût. Même en été, nous aurons besoin de la chaleur de réjection de ces équipements de froid pour le préchauffage de l’eau chaude sanitaire et celle des bassins.


Le solaire

On peut aussi prévoir le recours au solaire en piscine de façon à faire appel à l’EnR.
Les piscines sont à priori des bâtiments à énergie passive (BEPAS) et une bonne partie des déperditions est alors compensée par les apports calorifiques solaires.

Cette énergie peut contribuer au réchauffage de l’eau chaude sanitaire. Mais attention seulement lorsqu’il n’y a pas de système thermodynamique, car ce besoin est nécessaire à sa réjection de chaleur et de plus le gain d’énergie est plus favorable.

Le solaire serait une solution excellente pour chauffer et déshumidifier la piscine. On alimenterait le bouilleur de la machine à absorption au moyen de capteurs solaires à haute température (à tubes sous vide par exemple).

En été, lorsque les capteurs solaires à haute température ne seraient plus utilisés pour la machine à absorption, pourraient alors chauffer directement l’eau chaude sanitaire et les bassins. On éviterait leur casse et personne ne se plaindrait de la température des bassins.

On pourrait également, s’il y a des besoins en froid à proximité, continuer de faire fonctionner la machine à absorption pour la climatisation (bureaux, ERP, centres commerciaux, patinoire, etc.). On aurait ainsi réalisé un mix énergétique avec des EnR en principal et de l’énergie fossile en complément.




Consommation d’énergie de demain (2020) : L’innovation

Une consommation de 1 830 kWh/m² de plan d’eau avec un gain de 35 à 37% est déjà très satisfaisante en soit, mais elle ne permet pas de satisfaire au plan d'action national en faveur des énergies renouvelables de 2020 qui demande de recourir aux EnR à raison de 23% minimum.

Quand on sait que le billet d’entrée dans une piscine est généralement vendu le ¼ du montant réel et comme l’énergie représente entre 35 à 40% des frais de fonctionnement, soit encore 20% quand on a soustrait la part d’énergie électrique, toute solution d’économie d’énergie est la bienvenue …

Quelle serait la solution miracle qui puisse à la fois diminuer la consommation d’énergie, recourant aux EnR, qui puisse être facilement mise en œuvre dans l’existant comme dans le neuf et qui soit pérenne ?


La solution sera le recours au free-chilling

Si on reste sur notre exemple d’Eco Quartier, et qu’il exister une production de froid avec des aéroréfrigérants disponibles en hiver et en demi-saison du fait d’une diminution des besoins de climatisation, on pourra s’en servir pour la déshumidification de la piscine.

C’est l’exemple même du futur centre nautique de Mont de Marsan installé dans un parc d’activités commerciales qui recourra à des aéroréfrigérants adiabatiques pour son free-chilling et sa dissipation de chaleur de réjection. Si ce n’est pas le cas, on installera un aéroréfrigérant adiabatique propre à la piscine.


Pourquoi un aéroréfrigérant en piscine ?

Parce qu’un aéroréfrigérant adiabatique permettra de réaliser un free-chilling, c’est-à-dire de produire de l’eau froide à une température suffisamment basse pour faire condenser la vapeur d’eau contenue dans l’air humide de la piscine.
Parce que le free-chilling est très favorable dans une application piscine :


  • Les besoins de déshumidification sont élevés et continus,
  • L’humidité spécifique à 15 g/kgas et donc le point de rosée à 23°C sont élevés,
  • On peut faire condenser (déshumidifier) l’air humide avec une température d’eau moins froide qu’habituellement,
  • On a un taux de couverture en free-chilling comme nul part ailleurs,
  • L’eau servant à l’aéroréfrigérant adiabatique est disponible à profusion et de façon « gratuite ». On se servira de l’eau provenant du lavage des filtres la nuit, après une décantation, une filtration, un stockage et une remise en pression au moyen d’un surpresseur d’eau.


Cet aéroréfrigérant adiabatique permettra non seulement de déshumidifier l’air de la halle des bassins mais de refroidir l’air de façon à réduire le fonctionnement du système thermodynamique qui viendra ensuite réaliser la déshumidification finale.


  • Oui mais un aéroréfrigérant adiabatique consomme de l’eau !

  • C’est faux en hiver et en début et fin de demi-saison car la température extérieure permet à elle seule de réaliser un free-chilling sec avec une puissance frigorifique suffisante pour déshumidifier à 100%. C’est du 100% EnR.

  • C’est à moitié vrai en demi-saison car la température extérieure ne permet plus à elle seule de réaliser un free-chilling sec, sauf la nuit grâce à l’écart diurne. Pour avoir une puissance frigorifique suffisante et déshumidifier une majeur partie des besoins il faut alors avoir recours à un free-chilling humide, mais en piscine les rejets d’eau sont tellement importants que cela ne pose pas de problème et que l’on n’a pas besoin de puiser de l’eau potable.

  • C’est vrai sauf en été puisqu’il n’y a plus besoin de déshumidifier, on est en free-cooling naturel. Mais l’aéroréfrigérant consomme beaucoup moins qu’une tour de refroidissement ouverte, environ 15 à 20% et surtout en demi-saison alors que l’on est en tarification hiver et qu’il soulage le système thermodynamique recourant à de l’énergie fossile.


  • Oui mais en été, un aéroréfrigérant adiabatique ne peut plus fonctionner !

En été il n’y a plus besoin de déshumidifier car les piscines sont ouvertes pour réaliser un free-cooling naturel (rafraîchissement obtenu par une ventilation naturelle, transversale où a effet de cheminée).

En piscine il faut déshumidifier l’air chaud saturé de vapeur d’eau pour maintenir une ambiance à environ 27°C et 67% d’HR ou encore 30°C comme dans les parcs de loisirs. Un aéroréfrigérant adiabatique est tout à fait adapter car il peut produire de l’eau à ≤ 20°C, soit à partir d’air sec généralement à 15°C de température sèche, ou à 17,8°C de température humide. Dans cette dernière hypothèse l’aéroréfrigérant fonctionnera en humide, c’est-à-dire en adiabatique.

Au-delà de ces températures et jusqu’à environ 5°C de moins que la température ambiante, il sera toujours intéressant de le faire fonctionner.


  • Pourquoi faire fonctionner encore l’aéroréfrigérant adiabatique jusqu’à 25°C extérieur ?

Parce qu’en été à l’extérieur on a 32°C et 40% d’humidité relative, soit un point de rosée de 21°C alors qu’à l’intérieur de la piscine il est de 23°C.



Graphique



Ce ∆t de 2K permet donc encore de déshumidifier et de refroidir, à condition que l’eau de refroidissement soit produite à ≤ 19°C, car il faut un ∆t d’environ 2,2K en humide (adiabatique) et 5K en sec par rapport à l’extérieur.

Et même si l’on n’est plus en latent mais en sensible, tant que nous refroidirons l’air grâce au free-chilling à ≤ 27°C c’est toujours cela de moins que devra fournir le froid thermodynamique pour permettre la déshumidification finale.

Ce travail de pré-refroidissement permettra une diminution de la consommation d’énergie notable de la part de la machine à absorption.

Aéroréfrigérant sec :
Aéroréfrigérant sec




La température de l'air extérieur permet de refroidir l’eau avec un ∆t d’environ 5K avec l’eau à refroidir.

Le gain énergétique par rapport à une tour ouverte sera d’environ de 20% cette différence viendra de la température de condensation choisie en général plus basse (environ 5K) et d’une surface d’échange beaucoup plus importante.

Aéroréfrigérant adiabatique (humide) :

La température de l'air extérieur permettra de refroidir l’eau avec un ∆t d’environ 2,2K entre le "bulbe humide" de cet air et l’eau à refroidir.

schéma gain

Le gain énergétique par rapport à un aéroréfrigérant sec sera donc d’environ de 7%. Ce refroidissement supplémentaire sera obtenu grâce à l'évaporation partielle de l'eau en entrée de la batterie de l’aéroréfrigérant.

Le cœur du système lui même

Schéma de principe de système de déshumidification à l’eau avec appoint thermodynamique et modulation du débit d’air neuf Niveau de performance 1 - Doc. A. GARNIER (brevet 2013)


Schéma



Suivant la taille de la piscine, le traitement d’air sera réalisé au moyen d’une ou de deux centrales :


  • S’il y a une centrale celle-ci comportera obligatoirement un couloir de déshumidification EnR+ thermodynamique équipé d’une batterie de pré-déshumidification et de pré-refroidissement suivi d’une batterie de réchauffage.

  • S’il y a deux centrales, l’une sera affectée à la déshumidification EnR+ thermodynamique et l’autre au préchauffage et réchauffage.


L’aéroréfrigérant adiabatique de 183 kWf couplé à une machine à absorption de 70 kWf, arriveront tous deux à extraire 185 kg/h d’eau de l’ambiance de la piscine.

L’explication du fonctionnement de ce système de déshumidification avec deux centrales recourant aux EnR peut commencer :


1) Centrale de traitement d’air thermodynamique fonctionnant en recyclage :


Graph Centrale de traitement d’air thermodynamique  fonctionnant en recyclage




Nous réaliserons un premier étage de déshumidification au moyen d’une première batterie froide raccordée à un aéroréfrigérant adiabatique (free-chilling). Compte tenu de la température de l’eau de refroidissement, cette batterie sera capable de fonctionner en latent et en sensible (récupération de chaleur enthalpique)

Représentation graphique de la déshumidification par refroidissement

  • C’est la batterie raccordée à l’aéroréfrigérant adiabatique qui sera installée en premier par rapport à l’air humide du fait la température de son eau de refroidissement (voir schéma du système de déshumidification).

    Mais attention, compte-tenu que le système de déshumidification thermodynamique a une efficience énergétique de 2,06 du fait de la récupération de sa chaleur de réjection, c’est lui qui sera mis en service en priorité.

    C’est la régulation d’humidité spécifique qui mettra en service la batterie froide de déshumidification thermodynamique puis batterie froide de déshumidification free-chilling.

    En plus de réaliser la déshumidification, batterie froide free-chilling pré-refroidira l’air et soulagera la déshumidification thermodynamique réalisée au moyen de la seconde batterie froide raccordée à l’évaporateur de la machine à absorption à réchauffage indirect.

  • L’aéroréfrigérant travaillera en sec une bonne partie de l’hiver et sera capable d’assurer la majeure partie de la déshumidification. Il travaillera ensuite en humide dès que la température d’eau glacée dérivera au-delà de 13°C. Dès lors que la température de sortie de la batterie sera identique à celle d’entrée, on arrêtera l’aéroréfrigérant.


Nota : La déshumidification, hors de celle apportée par la modulation du débit d’air neuf, proviendra d’environ 56% par la batterie raccordée à l’aéroréfrigérant adiabatique et de 44% par la batterie froide raccordée à l’évaporateur de la machine à absorption à réchauffage indirect.

Une batterie de réchauffage enthalpique viendra ensuite remonter la température de l’air refroidie pour raison de déshumidification. Sa chaleur sensible proviendra de l’extraction de la chaleur enthalpique récupérée lors du premier étage de déshumidification par free-chilling.

2) Centrale de traitement d’air fonctionnant en modulation du débit d’air neuf :


  • Nous avons besoin d’air neuf à raison de 30 m3/h par baigneur du fait de la réglementation et sans discernement du système de désinfection de l’eau. Quand on est en désinfection chlore où il y a des risques avec la trichloramine, nous préfèrerons aller au-delà de la réglementation et augmenter ce renouvellement à 100 m3/h par baigneur.


Les registres air rejeté, recyclé et neuf de la centrale seront commandés par deux servomoteurs gérés par la GTC via une sonde d’humidité spécifique et une autre de CO2 (limite basse).
L’air neuf sera prélevé dans une façade rideau, un solarium ou une véranda de façon à avoir subit un premier préchauffage gratuit. S’il le faut pour des raisons de déshumidification complémentaire, le renouvellement d’air (air neuf et air rejeté) sera augmenté, mais on vérifiera toutefois que l’humidité spécifique de l’air neuf introduit ne soit pas supérieur à celui de l’intérieur du hall des bassins ce qui se passe souvent dans les anciennes piscines et qui contribue à la plupart des dégradations du bâtiment.


  • Nous réaliserons un premier étage de chauffage au moyen d’une première batterie chaude alimentée par la chaleur de réjection provenant du condenseur de la machine à absorption.

  • Parfois on pourra avoir une seconde batterie de préchauffage qui, alimentée par un stockage solaire, viendra remonter à nouveau la température de l’air suivant les besoins.

  • Une batterie de réchauffage finale viendra finalement remonter la température de l’air suivant les besoins. C’est un réseau de chaleur ou une chaufferie propre à la piscine qui alimentera cette batterie.



Consommation d’énergie à partir de 2020

Comme on le voit de nouvelles perspectives s’offrent avec cette nouveauté technique et pas seulement en piscine mais partout où il est essentiel de déshumidifier (data center, laboratoire, salles blanches, bibliothèques, musées, etc.).

La piscine est un secteur favorable au free-chilling, car :


  • L’humidité de la halle des bassins est très élevée : nous avons à maintenir entre 14 g/kg.as en hiver et 16 g/kg.as en été.

  • Nous avons un besoin continu de déshumidification jour et nuit.

  • Nous avons un écart diurne très favorable au free-chilling ce qui la plupart du temps lui permettra de couvrir à lui seul la totalité des besoins de nuit (plan d’eau calme) sans avoir besoin du système thermodynamique.

  • Les saisons où nous avons le plus à déshumidifier sont les intersaisons (solstice d’été et d’hiver : mars et septembre). Or la température et l’humidité extérieure sont propices au free-chilling humide, l’air en général ne dépasse pas encore 10°C de température humide et on pourra refroidir l’eau à 13°C.

  • Il faudra de l’eau pour faire fonctionner l’aéroréfrigérant en humide, mais dans une piscine ce n’est pas ce qui manque.

  • En hiver, du fait de la température extérieure, le free-chilling fonctionnera en sec en duo avec le système thermodynamique mais sans appoint par modulation d’air neuf.

  • En été, nous n’aurons plus besoin free-chilling ni du système thermodynamique, nous serons plutôt en free-cooling naturel ou mécanique.

Système de déshumidification qui pourrait être utilisé au-delà de 2020 - Doc. A. GARNIER (2013)


Schéma déshumidification



En recourant au free-chilling, le temps de fonctionnement du système complémentaire de modulation du débit d’air neuf pour déshumidifier la piscine diminuera de façon importante. Et c’est tant mieux, car ce système est très énergivore en période froide et/ou humide. De plus ce système qui est supposé diminuer l’humidité relative s’avère en être un très mauvais quand l’air extérieur est saturé d’humidité (pluie, brouillard). Il n’est pas rare de voir le bâtiment condenser durant plusieurs jours quand il pleut et dans ses conditions le confort n’est plus non seulement assuré mais les matériaux et revêtements se dégradent…




Analyse fonctionnelle de la production de froid pour la déshumidification

Les mises en service et arrêts des différents générateurs de froid (aéroréfrigérant adiabatique et machine à absorption) devront être faits en fonction de la charge en froid par rapport à leur puissance, de la température extérieure (sèche et humide) du coût du kWf utile. Dans bien des cas ce sera un mix de plusieurs types de générateur qui sera mis en service avec en priorité aux EnR.

Analyse fonctionnelle de la production de froid et de chaleur pour la déshumidification et le chauffage de la halle des bassins, de l’ECS et des bassins.


Conditions de fonctionnement

-1-
Ts ≤ 15°C

-2-
Th ≤ 17°C

-3-
Ts >22°C
avec besoin de 50%
en froid

-4-
Ts >25°C
avec besoin de 100% en froid

Free-chilling

Free-chilling sec avec aéroréfrigérant
pour pré-refroidissement sensible et latent

Free-chilling humide avec aéroréfrigérant pour pré-refroidissement sensible et latent

Free-chilling humide avec aéroréfrigérant pour pré-refroidissement sensible

A l’arrêt,
la température extérieure ne permet plus le refroidissement de l’eau

Froid thermodynamique

Thermodynamique avec machine à absorption dont le bouilleur sera alimenté par une source chaude

Thermodynamique avec machine à absorption dont le bouilleur sera alimenté par une source chaude

A l’arrêt,
la charge en froid est trop petite

A l’arrêt,
la charge en froid est trop petite

Déshumidification et chauffage

Batterie de déshumidification et batterie de réchauffage enthalpique raccordées sur aéoréfrigérant
+
Modulation du débit d’air neuf pour la déshumidification complémentaire
+
Batterie de déshumidification raccordée sur l’évaporateur de la machine
+
Batterie de chauffage raccordée sur source chaude

Batterie de déshumidification et batterie de réchauffage enthalpique raccordées sur aéoréfrigérant
+
Modulation du débit d’air neuf pour la déshumidification complémentaire
+
Batterie de déshumidification raccordée sur l’évaporateur de la machine
+
Batterie de chauffage raccordée sur source chaude

Batterie de pré-refroidissement et batterie de réchauffage enthalpique raccordées sur aéoréfrigérant
+
Modulation du débit d’air neuf pour la déshumidification

De jour, le chauffage passif devrait suffire

Modulation du débit d’air neuf pour la déshumidification complémentaire

De jour, le chauffage passif devrait suffire

Chauffage de la halle, de l’ECS et des bassins

Batterie de réchauffage enthalpique raccordée sur aéoréfrigérant
+
Batterie de préchauffage raccordée sur chaleur de réjection
+
Chaudière gaz à condensation ou réseau de chaleur alimentant la batterie et les échangeurs finaux d’ECS et des bassins

Batterie de réchauffage enthalpique raccordée sur aéoréfrigérant
+
Batterie de préchauffage raccordée sur chaleur de réjection
+
Chaudière gaz à condensation ou réseau de chaleur alimentant la batterie et les échangeurs finaux d’ECS et des bassins

Chaudière gaz à condensation ou réseau de chaleur alimentant les échangeurs finaux d’ECS et des bassins

Chaudière gaz à condensation ou réseau de chaleur alimentant les échangeurs finaux d’ECS et des bassins



Nota :


  • En période d’été (Ts > 22°C) de jour, le chauffage passif devrait suffire.

  • En période d’été (Ts > 25°C), lorsque l’aéroréfrigérant ne pourra plus fonctionner et que la machine à absorption sera mise à l’arrêt, pour des faibles charges en déshumidification c’est la modulation du débit d’air neuf qui sera mise à contribution.

  • La nuit du fait d’un écart diurne pouvant aller jusqu’à 10°C, le fonctionnement du free-chilling sera utilisé majoritairement.

  • Dans ce tableau, on a considéré que grâce au free-chilling on pouvait produire de l’eau glacée à 18°C avec de l’air sec à 13°C (aéroréfrigérant travaillant en sec) ou de l’air humide à 15°C (aéroréfrigérant travaillant en humide : adiabatique).


Scénario de fonctionnement de la production de froid et de chaleur pour la déshumidification et le chauffage de la halle des bassins, de l’ECS et de l’eau des bassins - Doc. A. GARNIER (dépôt de brevet 2013)


Free-chilling



Il est à remarquer que le système de déshumidification par modulation du débit d’air neuf ne fonctionnera qu’en dernier recours dans la saison de façon a ne pas couter plus cher que la consommation d’énergie du système précédent.

Téléchargez le document complet du projet
« La déshumidification à l’eau des piscines »- doc de 32 pages – 3 Mo

La déshumidification à l’eau des piscines

Par Alain GARNIER
Alain Garnier est ingénieur et directeur du bureau d’études GARNIER 20 rue Chanteraine à Reims.
Lauréat du premier prix de l'Eco-Efficacité catégorie « concepteurs » en 2009, récompense remise lors de l'UCE (Université du confort et de l'eau) de ICO à Lille.

→ Sources et liens






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Commentaires

  • pascal
    02/01/2014

    Petit rectificatif concernant les étiquettes Energie et GES du DPE, il existe bel et bien des étiquettes spécifiques Tertiaire (cf les modèles définis par les arrêtés du 15/09/06 et du 08/02/2012) pour autant les piscines si elles sont publiques (voir dans ce cas arrêté du 07/12/07) n'ont pas d'obligation d'affichage de leur DPE puisqu'elles entrent dans un cas d'exclusion du fait qu'elles doivent "garantir des conditions particulières de température, d'hygrométrie ou de qualité de l'air ...".. Cordialement. ASTER Génie Climatique Formations tous Types en DPE

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