Performances des batteries ailetées à taux élevé de puissance latente (1° partie)

Résumé et principaux résultats

Lorsqu'il y a condensation sur les ailettes d'une batterie, la puissance thermique échangée se décompose en une part de puissance sensible et en une part de puissance latente. Pour un taux de puissance latente compris entre 25% et 35%, les méthodes classiques utilisent, pour la prévision des échanges thermiques, les lois d'échange en régime sec (sans condensation d'eau) en introduisant des facteurs correctifs, pour tenir compte des effets de la condensation. Cependant, pour les applications industrielles à fort taux de puissance latente, des questions se posent quant à la validité d'une telle méthode, et par suite quant à la fiabilité des logiciels utilisés.
Pour tester la qualité des résultats obtenus avec CYRANO et CANUT, des essais à taux de puissance latente élevés (jusqu'à 72%) et pour des humidités relatives de 60%, 70% et 80% ont été réalisés. Deux batteries de même surface frontale ont été utilisées pour ces essais.
Des simulations ont été effectuées avec CANUT et CYRANO en utilisant plusieurs modes de calcul (avec ou sans identification). Un logiciel de calcul, IDENT, a été développé pour déterminer les coefficients des lois d'échange et de perte de pression, en utilisant uniquement des points en régime sec. Un second logiciel, IDENTP, permet la détermination des coefficients des lois de perte de pression en sec ou en humide.
Avec CANUT, la simulation des performances des batteries à ailettes à taux élevé de puissance latente est possible jusqu'à 70 % d'humidité relative à l'entrée, après identification des coefficients. Les résultats des mesures et des simulations par CANUT sont en très bonne adéquation.
Avec CYRANO, cette simulation est possible jusqu'à 80 % ( au moins ) d'humidité relative à l'entrée, avec ou sans identification. Sans identification, l'écart entre la mesure et le calcul des performances thermiques peut atteindre environ 18%. Une identification permet de diminuer assez sensiblement cet écart. Selon la batterie utilisée, l'identification avec Cyrano peut permettre d'améliorer significativement le calcul des pertes de pression aéraulique.

Commissions

Echangeurs

Thème

Echangeurs de chaleur

Mots-clés

Conditionnement d'air, Echangeurs à ailettes, Modélisation

Auteurs

FALCON Bruno, MICHAL Hervé, PRA Philippe