Humidification et décarbonation : vers une transition de l’isotherme à l’adiabatique avec la solution HCE

PROBLÉMATIQUE : L’humidification au défi de la transition énergétique et de la décarbonation

Dans un contexte de transition énergétique et de réduction des émissions de CO₂, les systèmes de traitement d’air doivent évoluer. L’humidification, souvent négligée dans les stratégies de décarbonation, représente pourtant un levier important. Ce processus, essentiel au confort hygrothermique et à la préservation des équipements, peut être optimisé pour réduire son empreinte carbone. Cet article explore la transition des systèmes d’humidification isothermes vers des solutions adiabatiques, plus sobres en énergie.

ANALYSE ET SAVOIR-FAIRE DE L’INDUSTRIEL : Maîtrise de l’humidification isotherme et choix stratégique de l’adiabatique

Humidification isotherme : fonctionnement et limites

L’humidification isotherme repose sur la production de vapeur d’eau par chauffage, généralement via des générateurs électriques ou à gaz.

Vue extérieure du générateur vapeur DEVATEC – modèle à électrodes

Les humidificateurs utilisant de la vapeur produite par des générateurs fonctionnant au gaz, principalement utilisés dans le passé et au demeurant très efficaces, ont l'inconvénient majeur d'utiliser de l'énergie carbonée. Leur utilisation, à terme, se limitera à des process particuliers nécessitant l'utilisation de vapeur sous pression.

Les générateurs électriques sont les plus courants et peuvent produire des débits de vapeur allant jusqu’à 100kg/h pour une consommation énergétique d’environ 0,7 kWh par kilogramme de vapeur produite.

Ils se déclinent principalement en deux technologies : à électrodes et à résistances.

Vue intérieure d’un générateur vapeur isotherme DEVATEC – ballon de production

Les humidificateurs à électrodes utilisent la conductivité naturelle de l’eau pour produire de la vapeur par effet Joule. Ce système est simple à installer et économique et est souvent utilisé dans les bâtiments tertiaires.

Vue du générateur à résistances RTH-LC – haute précision et maintenance réduite

Les humidificateurs à résistances, quant à eux, chauffent l’eau à l’aide de résistances électriques immergées, permettant une production de vapeur indépendante de la conductivité de l’eau. Ils offrent une régulation légèrement plus précise. Bien qu’ils soient plus coûteux à l’achat, leur capacité à fonctionner avec de l’eau déminéralisée permet de limiter les interventions de maintenance et en font une solution adaptée pour les applications exigeantes.

Avantages :

• Contrôle précis de l’humidité relative
• Indépendance vis-à-vis de la température ambiante
• Adapté aux environnements sensibles (laboratoires, hôpitaux)
• Installation simple et pouvant être décentralisée
• Très hygiénique

Inconvénients :

• Consommation énergétique élevée pour vaporiser l’eau
• Forte empreinte carbone, surtout en cas d’alimentation électrique non décarbonée
• Coûts d’exploitation importants

SOLUTIONS PRODUITS : EvaPack® et l’humidification HCE comme réponse adiabatique à la décarbonation

Humidification adiabatique : une alternative plus verte

L’humidification adiabatique est une technologie fascinante, à la fois simple dans son principe et puissante dans ses applications, surtout dans une logique de sobriété énergétique.

Principe de fonctionnement

L’humidification adiabatique repose sur l’évaporation naturelle de l’eau dans l’air ambiant. Contrairement à l’humidification isotherme qui chauffe l’eau pour produire de la vapeur, l’adiabatique utilise la chaleur contenue dans l’air pour évaporer de l’eau.

EvaPack® – panneau à évaporation hygiénique sans recirculation d’eau

Ce phénomène entraîne :

• Une augmentation de l’humidité relative
• Une baisse de la température de l’air (effet de refroidissement adiabatique)

Inconvénients :

• Développement bactérien
• Réactivité

Bénéfices :

Le refroidissement provoqué par l’humidification de l’air nécessite de préchauffer l’air à une température plus élevée. Dans une logique de décarbonation, on peut coupler cette technologie à des pompes à chaleur (PAC), des systèmes de free cooling, ou des algorithmes de pilotage intelligent pour maximiser les gains énergétiques.

Réduction significative des émissions de CO₂ quand le chauffage de l’air est fait par une pompe à chaleur ou de la récupération d’énergie.

Intégration possible dans des systèmes de free cooling ou de récupération d’énergie

Technologies disponibles pour l’humidification adiabatique

Vue intérieure EvaPack®

Pour les applications industrielles ou tertiaires avec des besoins importants en humidification, on utilise principalement des humidificateurs à panneaux d’évaporation hygiéniques ou des systèmes de pulvérisation à haute pression.

Le choix stratégique de DEVATEC : la technologie HCE

EvaPack® – pilotage proportionnel de l’évaporation

C’est pourquoi chez Devatec/Armstrong, nous avons pris une décision stratégique forte : arrêter le développement de nouveaux humidificateurs à pulvérisation haute pression pour se concentrer sur une solution plus durable et maîtrisée.

Nous avons développé l’EvaPack®, le seul humidificateur à panneau d’évaporation hygiéniques capable de fonctionner, sans pertes ni recirculation d’eau, avec de l’eau osmosée ; permettant un contrôle proportionnel précis de la quantité d’eau injectée dans l’air. C’est la solution d’humidification HCE : humidification Hygiénique avec Contrôle de l’Evaporation.

Cette innovation nous permet de conserver les avantages des systèmes isothermiques traditionnels précision, régulation, réactivité

C’est une réponse concrète aux enjeux de décarbonation, limitant les compromis sur la performance technique ni sur la qualité de l’air traité.

Conclusion

Les humidificateurs isothermes électriques restent une solution pertinente pour les installations de faible capacité, notamment en dessous de 100 kg/h.
Cela étant, l’humidification adiabatique s’impose de plus en plus comme une alternative efficace pour les installations souhaitant réduire leur consommation énergétique et leur empreinte carbone.

Notre solution HCE offre un contrôle proportionnel précis, combinant les avantages techniques des systèmes traditionnels avec les bénéfices énergétiques de l’adiabatique.

EvaPack® – La solution adiabatique HCE de Devatec, pour une humidification hygiénique, précise et économe en énergie