Echanges thermiques dans les aéroréfrigérants avec ventilateur à l'arrêt

Résumé et principaux résultats

Les aéroréfrigérants dits secs destinés à refroidir un liquide avec l'air extérieur sont essentiellement constitués d'une batterie à ailettes et d'un ou plusieurs ventilateurs. Pour des raisons de régulation, il arrive fréquemment que ces ventilateurs soient mis à l'arrêt, alors que la circulation du fluide interne (le plus souvent de l'eau ou de l'eau glycolée) n'est pas interrompue. Une circulation d'air, induite par convection naturelle, s'établit alors : le fluide chaud échange de la chaleur avec l'air ambiant. Cet échange thermique dépend de la différence de température entre l'air ambiant et le fluide interne (appelée "approche").
L'objectif de cette étude a été de quantifier ces échanges thermiques sur un aéroréfrigérant sec.

Pour quantifier ces échanges thermiques, deux méthodes ont été utilisées :
- réalisation de mesures : des essais ont été réalisés sur un aéroréfrigérant sec, pour quatre hauteurs carénées différentes.
- calculs effectués avec un logiciel : un programme informatique développé par le CETIAT en 1998, permettant de calculer les échanges thermiques en convection naturelle, a été utilisé pour simuler le fonctionnement de l'aéroréfrigérant.
Pour chaque point étudié, les valeurs du Delta T sur l'eau, de la température de sortie de l'air et de la puissance thermique échangée sont très proches pour les mesures et pour les calculs : le logiciel développé prédit donc avec une très bonne précision les puissances dégagées, quelle que soit l'approche. De plus, cette précision reste très satisfaisante lorsque la hauteur carénée est faible : ceci valide donc le modèle pour des hauteurs de carénage faibles.
Pour la dernière hauteur carénée, on a supprimé la virole située sous le ventilateur : la très bonne précision obtenue montre que le modèle convient avec ou sans présence de virole.

Voir aussi sur le même sujet appliqué aux ventilo-convecteurs la note technique : NTV 1998/189.

Commissions

Echangeurs

Thème

Echangeurs de chaleur

Mots-clés

Aéroréfrigérants, Conditionnement d'air, Echangeurs à ailettes

Auteurs

BENSAFI Ahmed, MORIN Jean Marie, PRA Philippe