Déshumidification par dessiccant comparée à d’autres technologies de contrôle de l’humidité
Il existe trois principales façons d’éliminer l’humidité de l’air : Le refroidir pour condenser la vapeur d’eau ; Augmenter sa pression totale, provoquant la condensation ; Faire passer l’air sur un dessiccant, qui extrait l’humidité de l’air grâce aux différences de pressions de vapeur.
Comprendre le fonctionnement de l’humidité
Lors de la comparaison des différentes technologies de contrôle de l’humidité disponibles sur le marché, il est important d’avoir une compréhension de base du fonctionnement de l’humidité. Les concepts clés à comprendre sont l’humidité relative vs. absolue, et leur relation avec le point de rosée et la condensation.
Humidité absolue (HA)
L’humidité absolue, en revanche, mesure la quantité réelle d’eau dans l’air – généralement en grammes par mètre cube (g/m³). Elle ne varie pas avec la température, ce qui en fait un indicateur fixe et direct de la teneur en humidité. Par exemple, un air contenant 10 grammes d’eau par mètre cube a cette humidité absolue, qu’il soit chaud ou froid. Alors que l’humidité absolue indique la quantité d’eau présente, l’HR est plus pratique pour comprendre les niveaux de confort et la probabilité de condensation.
Humidité relative (HR)
HR est le pourcentage de vapeur d’eau dans l’air par rapport à ce qu’il peut contenir à cette température. À 50 % HR, l’air est à moitié saturé. L’air plus chaud peut contenir plus d’humidité que l’air plus frais. Ainsi, la même quantité de vapeur d’eau peut donner des valeurs d’HR différentes selon la température de l’air.
Point de rosée
Le point de rosée est la température à laquelle l’air atteint 100 % HR et commence à se condenser. À mesure que l’air se refroidit, sa capacité à retenir l’humidité diminue. Lorsqu’il atteint le point de rosée, la vapeur d’eau se transforme en liquide. C’est ce qui provoque la formation de gouttelettes d’eau sur une boisson froide – ou sur les tuyaux et les murs dans des environnements industriels.
Condensation
Si une surface se refroidit en dessous du point de rosée de l’air, la condensation se forme. Cela entraîne rouille, corrosion, moisissures et dommages aux matériaux. Maintenir de faibles niveaux d’humidité, ou des températures de surface supérieures au point de rosée, est une façon de prévenir la condensation. Mais abaisser directement le point de rosée avec la déshumidification signifie un air plus sec, moins de surprises et une plus grande stabilité des processus.
Stratégies de contrôle de l’humidité : déshumidification vs. chauffage
Pour de nombreux procédés industriels et applications de conservation, les systèmes de contrôle de la température servent également de solutions de contrôle de l’humidité. Bien que le chauffage puisse apporter un certain niveau de contrôle de l’humidité, il est imprécis, inefficace et coûteux. Lorsque l’humidité est le problème principal, la déshumidification – et non le chauffage – est la solution la plus efficace.
Utiliser le chauffage pour contrôler l’humidité
Certains sites essaient de chauffer l’air pour résoudre les problèmes d’humidité. Le chauffage réduit bien l’humidité relative, puisque l’air plus chaud peut contenir plus d’humidité. Mais comme il ne retire pas l’eau de l’air, l’humidité absolue reste la même. Une fois l’espace refroidi, l’humidité relative augmente à nouveau.
Utiliser uniquement le chauffage est également inefficace. L’énergie est gaspillée en surchauffant l’espace, tandis que l’humidité demeure un problème à long terme. Dans les climats chauds, le chauffage oblige en plus les systèmes de climatisation à travailler davantage pour refroidir l’air – gaspillant encore plus d’énergie.
Le chauffage peut aussi créer un environnement de travail inconfortable en rendant les locaux trop chauds.
Résoudre les problèmes d’humidité avec la déshumidification
La déshumidification traite la cause principale de l’excès d’humidité dans l’air en l’éliminant directement du bâtiment ou du processus. Il existe deux types de déshumidificateurs : à dessiccant et à réfrigération.
Les deux technologies retirent l’humidité de l’air, mais utilisent des méthodes différentes et s’appliquent à des contextes différents. Le système le plus courant dans les applications commerciales et industrielles est le déshumidificateur à dessiccant. Ces systèmes sont bien plus efficaces pour contrôler l’humidité que le chauffage. Ils permettent un contrôle précis du point de rosée de manière fiable et consomment beaucoup moins d’énergie que le chauffage.
Comment fonctionne la déshumidification par dessiccant
Les déshumidificateurs à dessiccant fonctionnent très différemment des déshumidificateurs à base de réfrigération. Au lieu de refroidir l’air pour condenser son humidité, les dessiccants attirent l’humidité de l’air en créant une zone de basse pression de vapeur à la surface du dessiccant. La pression exercée par l’eau dans l’air est plus élevée, donc les molécules d’eau passent de l’air au dessiccant, et l’air est déshumidifié.
La caractéristique essentielle des dessiccants est leur faible pression de vapeur superficielle. Si le dessiccant est frais et sec, sa pression de vapeur superficielle est basse et il peut attirer l’humidité de l’air, qui a une pression de vapeur élevée lorsqu’il est humide. Une fois que le dessiccant devient humide et chaud, sa pression de vapeur superficielle est élevée, et il libère de la vapeur d’eau dans l’air ambiant. La vapeur se déplace de l’air vers le dessiccant et inversement en fonction des différences de pression de vapeur.
Il existe cinq configurations typiques pour les déshumidificateurs à dessiccant :
- Tour à pulvérisation liquide
- Tour rempli solide
- Lit horizontal rotatif
- Multiples lits verticaux
- Honeycombe® rotatif
Chaque configuration présente des avantages et des inconvénients, mais le choix le plus efficace pour la plupart des applications est généralement un système basé sur un rotor Honeycombe®.
Roues déshydratantes et technologie du rotor
Une roue déshydratante (également appelée rotor) se compose d’une structure semi-céramique imprégnée de déshydratant, placée à l’intérieur d’une roue métallique. La formule exacte du déshydratant utilisé est personnalisée en fonction de l’application et du niveau de contrôle de l’humidité requis.
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Choisir la bonne solution de déshumidification
Lorsqu’on contrôle l’humidité par déshumidification, deux technologies largement disponibles existent – les déshumidificateurs à dessiccant et à réfrigération. Bien que les deux technologies déshumidifient l’air, elles présentent des propriétés et des usages très différents.
Déshumidificateurs à dessiccant
Les déshumidificateurs à dessiccant sont idéaux pour les environnements critiques tels que la production pharmaceutique, le stockage frigorifique ou les salles blanches, car ils offrent des performances constantes et fiables même dans les conditions les plus difficiles. Ils fournissent un contrôle de l’humidité constant et extrêmement précis, quelle que soit la température ou le niveau d’humidité relative. Ce sont les seuls systèmes capables de maintenir les points de rosée précis et extrêmement bas requis dans les environnements critiques comme la production pharmaceutique ou les salles blanches, la fabrication de batteries, le stockage frigorifique et la transformation alimentaire. Les déshumidificateurs à dessiccant sont également la solution la plus économe en énergie et offrent des coûts d’exploitation réduits.
Déshumidificateurs à base de réfrigération
Ces unités utilisent des serpentins froids pour condenser l’humidité de l’air. Elles fonctionnent mieux dans des conditions chaudes et humides avec une forte charge d’humidité. Elles sont peu coûteuses dans des conditions modérées (par ex., 50 % HR, au-dessus de 10 °C). Cependant, elles rencontrent des difficultés à basse température – les serpentins peuvent geler – et ne peuvent pas atteindre de très faibles niveaux d’humidité relative de manière fiable. Elles constituent une bonne solution dans des conditions peu exigeantes où un petit système suffit, mais ne conviennent pas à la plupart des applications industrielles et commerciales.