Déshumidification dans le secteur commercial
Le contrôle de l’humidité est essentiel dans certains secteurs d’activité, comme l’agriculture, la culture de cannabis, les laboratoires, l’industrie alimentaire, la préservation des équipements (prévention de la rouille), des matériaux (moisissures), etc. Différentes technologies existent pour ce faire, comme la roue dessiccante, le contrôle des unités de toitla dérivation des gaz chauds.
La roue dessiccante utilise le principe d’absorption. Les matériaux dessiccants attirent l’eau grâce à une couche de faible pression de vapeur. Les matériaux typiquement utilisés peuvent retenir jusqu’à 10 000 % de leur poids lorsqu’ils sont secs.
Le principe, simplement expliqué, est que le matériel est froid et sec et est exposé à l’air humide. Il absorbe alors l’humidité de l’air et rejette de l’air plus sec. Ensuite, le matériel est devenu humide et relativement plus chaud. Pour retirer l’humidité du matériel, il faut le réchauffer pour augmenter sa pression de vapeur et ainsi libérer l’humidité du matériel dans l’air extérieur.
Une autre méthode consiste à utiliser à la fois le refroidissement d’une unité de toit et la réchauffe pour permettre de déshumidifier l’air en faisant condenser l’air chaud et humide en l’amenant à la température de condensation. C’est un peu comme lorsque l’on prend une boisson froide à l’extérieur pendant une journée chaude et humide. La vapeur d’eau se condense sur la cannette.
Ce procédé peut cependant être très énergivore, car on utilise de l’énergie pour refroidir l’air et encore de l’énergie pour amener la température d’alimentation à une valeur confortable pour les usagers.
La façon de réduire la consommation énergétique est d’utiliser les gaz chauds pour réchauffer l’air qui a été préalablement refroidi, ce qui permet d’économiser l’énergie.
Application dans les laboratoires (un fait vécu)
Les principes de déshumidification sont quand même bien connus dans l’industrie. Les applications de laboratoire peuvent toutefois être beaucoup plus complexes. Dans un cas vécu, non seulement le système devait fournir de l’air frais au laboratoire, mais il devait également assurer une pression différentielle stable entre le corridor et les laboratoires. Cette contrainte a ajouté un niveau de complexité pour le contrôle de l’humidité. De plus, le système choisi était un système à 100 % d’air frais (c.-à-d. aucune recirculation). Dans ce cas, le défi supplémentaire consistait en ce que le serpentin de refroidissement n'était pas modulant, mais fonctionnait en deux étapes.
Donc, en mi-saison, lorsque l’air n’était pas très chaud, mais quand même encore assez humide, le serpentin de refroidissement ne fonctionnait que quelques minutes pour ne pas geler. Une sonde de température d’alimentation était utilisée dans la boucle de contrôle afin d’éviter qu'il ne gèle. Il est très difficile de retirer suffisamment d’humidité de l’air extérieur par condensation si le serpentin n'est en marche que quelques minutes. Le débit de l’air exerce également une grande influence. Si l'on réduit le débit, on donne la chance à l’air de condenser la vapeur d’eau plus facilement.
Solutions envisagées
Évidemment, changer les séquences de contrôles semble toujours la solution la plus simple. Allonger la période où le serpentin de refroidissement est en fonction pouvait potentiellement régler la situation. Donc, des essais en ce sens ont été réalisés, mais pour vite se rendre compte que le serpentin risquait de geler et donc de se bloquer avec le frimas accumulé, ce qui était encore pire.
En fait, une des solutions aurait été d’avoir un refroidissement modulant pour permettre de contrôler la température plus précisément et permettre la condensation sans provoquer le gel.
Des facteurs économiques entrent en jeu pour de telles décisions. Un système modulant est toujours légèrement plus dispendieux qu’un système avec des étapes (stages) fixes.
On aurait pu également ajouter des étapes de refroidissement pour permettre un meilleur contrôle, mais dans certains autres projets de laboratoire, cela n’avait pas été suffisant pour résoudre la difficulté de contrôler l’humidité.
Une autre solution possible aurait été d’envisager un système conçu spécifiquement pour déshumidifier, comme une roue dessiccante ou tout autre moyen du même type : tours de séchage par atomisation ou déshumidification par absorbants liquides.
En conclusion
Le contrôle de l’humidité dans le domaine commercial est souvent une nécessité. Il n’est pas seulement question de confort des occupants, parce qu'il s'agit aussi d’éviter des pertes de production, d’augmenter le niveau de production, d’assurer la qualité du produit et d’éviter des bris d’équipements. Évidemment, lorsqu’on contrôle l’humidité, les occupants sont également plus confortables et plus productifs. Ce n’est pas un critère que l’on doit prendre à la légère. On doit considérer des investissements à la hauteur des performances attendues du système CVAC. Le contrôle ne peut malheureusement pas changer les lois de la physique.