Déshumidification de l air



Documents pareils
Le séchage des ateliers :

la climatisation automobile

QU EST-CE QU UN CHAUFFE-EAU THERMODYNAMIQUE?

Le chauffe-eau thermodynamique à l horizon

Production d eau chaude sanitaire thermodynamique, que dois-je savoir?

2.0. Ballon de stockage : Marque : Modèle : Capacité : L. Lien vers la documentation technique :

Du Thermostat à l ordinateur climatique. Vincent Aubret Hortimax

Propriétaire Ville de Fort Saskatchewan, Alberta Année de construction 2004 Superficie totale (empreinte au sol) m 2 ( pi 2 )

Stockage de chaleur solaire par sorption : Analyse et contrôle du système à partir de sa simulation dynamique

Maison Modèle BIG BOX Altersmith

Le chauffe-eau à pompe à chaleur: fiche technique à l intention des installateurs

Annexe 3 Captation d énergie

Système d énergie solaire et de gain énergétique

L énergie de l air extérieur pour une eau chaude sanitaire naturellement moins chère

Économie d énergie dans les centrales frigorifiques : La haute pression flottante

36% T.Flow VMC hygroréglable & chauffe eau thermodynamique QUAND LA VENTILATION RÉINVENTE L EAU CHAUDE. BÉNÉFICIEZ DE

Incitants relatifs à l installation de pompes à chaleur en Région wallonne

Récapitulatif de l audit énergétique de la copropriété 1 relais de la Poste à RANTIGNY 25/11/13

Profitez au mieux de votre logement économe en énergie. Bâtiment basse consommation. Ce qu il faut savoir et comment vous adapter

boilers pompe à chaleur L eau chaude ne vous aura jamais paru aussi agréable

Pompe à chaleur Air-Eau. Confort et économies

Sécheurs par adsorption à régénération par chaleur

Formation Bâtiment Durable :

Datacentre : concilier faisabilité, performance et éco-responsabilité

Aide à l'application Preuve du besoin de réfrigération et/ou d humidification de l air Edition mai 2003

Infos pratiques. Choisir sa solution de production d eau chaude sanitaire (ECS) Solution économique. Solution confort. Les chauffe-eau solaires

Solutions alternatives à la climatisation. Alain GARNIER

Domosol : Système solaire combiné (SSC) de production d eau chaude et chauffage

Comment économiser de l électricité dans le bloc traite?

Une introduction aux chauffe-eau solaires domestiques

ALFÉA HYBRID DUO FIOUL BAS NOX

SYNOPTIQUE GTB Architecture Générale

Variantes du cycle à compression de vapeur

TRAITEMENT D'AIR DES PISCINES COUVERTES

Résidence des Badinières

de l eau chaude pour toute l a famille, disponible à tout moment. Pompe à chaleur pour la production d Eau Chaude Sanitaire pompes á chaleur

Liste et caractéristiques des équipements et matériaux éligibles au CITE

>> Une solution pour chaque projet

de faible capacité (inférieure ou égale à 75 litres) doivent être certifiés et porter la marque NF électricité performance.

Comment peut-on produire du chauffage et de l'eau chaude à partir de l'air? EFFICACITÉ POUR LES MAISONS

Ce dispositif fiscal, mis en place en 2005, est en vigueur jusqu'en 2016.

LE CHAUFFAGE. Peu d entretien. Entretien. fréquent. Peu d entretien. Pas d entretien. Pas d entretien. Entretien. fréquent. Peu d entretien.

Émissions de gaz à effet de serre (GES) pour le chauffage, la production d eau chaude sanitaire et le refroidissement

ÉJECTEURS. CanmetÉNERGIE Juillet 2009

Et la ventilation créa l eau chaude

Retours d expériences: le suivi de bureaux. Christophe Schmauch Pierrick Nussbaumer CETE de l Est

Yutampo La solution 100 % énergie renouvelable

NOTICE TECHNIQUE SSC : Système Solaire Combiné eau chaude sanitaire / appui chauffage maison / appui eau chaude piscine

Aide à l'application EN-1 Part maximale d'énergies non renouvelables dans les bâtiments à construire Edition janvier 2009

Chaud dehors, frais dedans, le confort d été L HABITAT

Garder son logement frais en été

Pompes à chaleur pour la préparation d eau chaude sanitaire EUROPA

BUREAUX D ÉTUDES & ENTREPRISES DE GÉNIE CLIMATIQUE

Que nous enseigne la base de données PAE?

T.Flow Activ. Chauffer l eau. EXPERT

Bilan thermique et social simplifié

Aide à l'application Chauffage et production d'eau chaude sanitaire Edition décembre 2007

Fiche-conseil C5 Production d eau chaude sanitaire

1 Le chauffage des serres agricoles

consommations d énergie

GLEIZE ENERGIE SERVICE

Bilan thermique et social simplifié

DESCRIPTION DES DOCUMENTS TECHNIQUES REQUIS

TECHNIQUE DU FROID ET DU CONDITIONNEMENT DE L AIR. confort = équilibre entre l'homme et l'ambiance


Système de chauffage Alde Sûr, économique et respectueux de l environnement

De La Terre Au Soleil

kst ag Module thermoactif klima system technologie klima system technologie

L offre DualSun pour l eau chaude et le chauffage (SSC)

Whitepaper. La solution parfaite pour la mise en température d un réacteur. Système de régulation. Réacteur. de température

Accumulateur combiné au service de la chaleur solaire et des pompes à chaleur. Michel Haller, Robert Haberl, Daniel Philippen

Fiche de lecture du projet de fin d étude

Le nouvel immeuble du groupe BEI : Climat interne et environnement

QUEL EST LE CLIMATISEUR LE PLUS ADAPTÉ À VOS BESOINS?

FRnOG, 25/01/2013. Marilyn, un datacenter vertical

Les besoins en eau de refroidissement des centrales thermiques de production d électricité. Alain VICAUD - EDF Division Production Nucléaire

MODÈLE C Électronique

Comprendre la réglementation thermique 2012 (RT2012)

Nouvelle réglementation

40 ECO-CONSEILS 7 fiches pour une consommation annuelle d énergie plus légère.

La relève de chaudière, une solution intermédiaire économique et fiable.

1,2,3 SOLEIL EN AVANT PREMIERE

FICHE TECHNIQUE ENERGIE «Eau Chaude Sanitaire - ECS»

Chaudières et chaufferies fioul basse température. Olio 1500, 2500, 3500, 4500, 7000

Avanttia Solar. Chaudière Hybride CONDENSATION. L innovation qui a du sens

Réussir son installation domotique et multimédia

I. Etapes du service et procédés utilisés

NOTIONS FONDAMENTALES SUR LES ENERGIES

AQUASNAP TOUT INTÉGRÉ RIEN À AJOUTER 30RY/30RYH REFROIDISSEURS DE LIQUIDE / POMPES À CHALEUR GAINABLES

Comment optimiser la performance énergétique de son logement?

Fiche d application. 7 octobre

Efficacité énergétique - Section 7

Installateur chauffage-sanitaire

La combinaison. naturelle DAIKIN ALTHERMA HYDRIDE POMPE À CHALEUR CHAUFFAGE ET EAU CHAUDE SANITAIRE. Informations préliminaires

Auré. AuréaSystème. Les solutions solaires. Chauffe-Eau Solaire. Combiné Solaire Pulsatoire 90% Système solaire AUTO-VIDANGEABLE et ANTI-SURCHAUFFE

Production d eau chaude sanitaire. Exploitation des sources de chaleurs liées au logement. Dossier de veille réalisé par Energie Information services

DIAGNOSTIC DE PERFORMANCE ENERGETIQUE TERTIAIRE

En MIDI- PYRENEES SOIREE DREAL LES AIDES. Quercy Energies

Chauffage individuel FICHE TECHNIQUE

ECO-QUARTIER «CAP AZUR» CHAUFFER, FOURNIR EN EAU CHAUDE ET RAFRAÎCHIR AVEC DE L ENERGIE RECUPERÉE. récupération d énergie. 100% des besoins en

Transcription:

Déshumidification de l air Gérard Chassériaux Institut National d Horticulture - Angers INH De la science du végétal à la culture du paysage Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 1

Plan de l exposé INTRODUCTION - position du problème ELEMENTS de PHYSIQUE de L AIR HUMIDE -Paramètres -Diagramme de l air humide -zone de risque sanitaire PROCÉDÉS DE DESHUMIDIFICATION - avec échanges sur l air extérieur -aération-chauffage -échangeur sur l air extrait - en recyclage sur l air de la serre - systèmes à absorption - systèmes à condensation: pompe à chaleur à déshumidification CONCLUSION Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 2

Introduction Avec : - l introduction de serres plus étanches et bien isolées, -le renchérissement du coût des énergies (conduites avec des températures de consigne plus basses), des niveaux d humidité très (trop) élevés sont souvent atteints en serre et assurer une bonne maîtrise du climat devient alors délicat. Ceci est vrai notamment la nuit et au lever du soleil. L une des causes est l étanchéité de la serre qui réduit les échanges avec l air extérieur ( sec ). Pour résoudre ce problème il est nécessaire de déshumidifier. Mais la surconsommation en énergie lors des périodes de déshumidification (aération-chauffage) est très importante, principalement en hiver. Il est important de faire un point et d envisager des solutions durables Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 3

Besoins exprimés en déshumidification par les horticulteurs pourcentage d'utilisation 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 36% Horticulture ornementale 29% 24% 22% 16% 12% 7% 6% 3% 1% 2% 3% Ouest Centre Est Méd Injection de CO2 Eclairage photosynthétique Déshumidification régions climatique (source: enquête ADEME 2006) Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 4

Représentation des transferts de vapeur d eau dans la serre Échanges avec l extérieur Augmentation de l humidité relative Augmentation de la teneur en vapeur d eau Température des parois Condensation? Température d air Limitation de la croissance Problèmes sanitaires évaporation Transpiration des plantes Température du végétal Condensation? Action de déshumidification Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 5

Exemple de condensation sur les parois d une serre Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 6

Eléments de physique de l air humide L humidité relative: masse de vapeur d eau contenue dans l air HR = masse de vapeur d eau max qu il peut contenir à la même température La teneur en humidité: masse de vapeur d eau contenue dans l air (kg) r = masse d air sec (kgas) Plus la température de l air est élevée plus celui-ci peut contenir de vapeur d eau ; ainsi pour chaque augmentation de 10 C la capacité de l air à contenir de la vapeur d eau double et l humidité relative est diminuée de moitié Le point de rosée : indique la température à laquelle la vapeur d eau contenue dans l air va commencer à se condenser Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 7

Diagramme de l air humide (Représentation simplifiée) G.Chassériaux brouillard Vapeur d eau saturée 100% T = constante cristal ( Neige, ) Température humide Point de rosée HR= constante AIR HUMIDE r = constante Isenthalpique : H =constante Teneur en humidité (r ) 0 Température de rosée Tr Température Humide TH Température (T) Détermination des caractéristiques physiques de l air humide Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 8

Influence du déficit de pression de vapeur sur la transpiration Le déficit de pression de vapeur (DPV) est la différence entre la pression de vapeur saturante à la température du végétal et la pression de vapeur d eau de l air ambiant Air sec vapeur d eau DPV faible DPV élevé DPV significatif de la difficulté de l eau à pouvoir s évaporer Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 9

Pression de vapeur d eau (mb) Niveaux d humidité relative pour maintenir un DPV constant 0 45 40 30 20 10 Déficit de pression de vapeur DPV (4,5mb) 10 20 72% 100% 30 80% 60% 90% 40% DEFICIT de PRESSION de VAPEUR 85 % Degré hygrométrique (%) 20% 10% 0,030 0,025 0,020 0,015 0,010 0,005 Teneur en humidité (kg/kgas) -5 0 0 10 20 30 40 50 Température ( C) Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 10 G.Ghassériaux

Pression de vapeur d eau (mb) Zone de risque sanitaire à DPV constant 0 45 40 30 20 10 10 Déficit de pression de vapeur DPV (4,5mb) Zone de risque sanitaire 10 20 72% 100% 30 80% 85 % 60% 90% 40% Degré hygrométrique (%) 20% 10% 0,030 0,025 0,020 0,015 0,010 0,005 Teneur en humidité (kg/kgas) -5 0 0 10 20 30 40 50 Température ( C) Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 11 G.Ghassériaux

Procédés de déshumidification Avec échange avec l air extérieur - la deshumidification-chauffage consiste à aérer la serre tout en la chauffant, - échangeur sur l air extrait : une alternative? En recyclage sur l air de la serre -les systèmes à absorption, -la déshumidification par condensation ( pompe à chaleur à déshumidification). Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 12

Déshumidification par aération-chauffage Entrée de l air extérieur à faible teneur en humidité augmentation des déperditions thermiques Mélange des airs humides déshumidification Apport de chaleur Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 13

Déshumidification par aération-chauffage 12,8 ΔH = 8,8 kcal/kgas enthalpie kcal / kgas Humidité relative 100 % 90 % 80 % Teneur en humidité gramme d'eau / kg d'air sec 4 air à l'extérieur de la serre Air initial à l'intérieur de la serre Aération-mélange Chauffage Air final à l'intérieur de la serre 13g/ kgas Δr = 8,2g 4,8g/ kgas 5 20 Température ( C) Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 14 G.Ghassériaux

Déshumidification par aération-chauffage La déshumidification par aération-chauffage est le procédé qui est principalement utilisé en serres de production Mais il est: - difficilement supportable au niveau économique et ce sont les serres les plus performantes énergétiquement qui sont relativement les plus pénalisées (écran thermique); la part prise par les pertes par renouvellement d air dans les déperditions thermiques devenant nettement plus importante - peu acceptable au plan environnemental ( chauffer en ouvrant les fenêtres?) Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 15

Echangeur sur l air extrait Air extrait refroidi et saturé Air entrant réchauffé et sec Air extérieur froid et à faible teneur en humidité Air intérieur chaud et forte teneur en humidité Rendement = fonction ( efficacité de l échange, puissance du ventilateur) Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 16

Déshumidification (recyclage) Air de la serre DESHUMIDIFICATEUR Air sec et plus chaud Eau soutirée Mélange des airs humides DPV -> évapotranspiration État d équilibre final Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 17

Déshumidification par absorption, parcours de l air humide Enthalpie (kcal/kgas) 100% 80% 60% Teneur en humidité 40% ISENTHALPIQUE INJECTION de vapeur d eau 0 Air initial 1 2 ABSORPTION de vapeur d eau 20% Air final 10% Degré hygrométrique (%) Eau soutirée refroidissement réchauffement Température ( C) Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 18 G.Ghassériaux

Déshumidification par absorption Température du dessicant 140 C Pression de vapeur du dessicant refroidissement 3 1 désorption absorption 2 110 C 85 C 50 C 25 C Teneur en humidité du dessicant Cycle du produit dessicant Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 19

Déshumidification par absorption Air déshumidifié Ventilateur CO 2 Echangeur solution-air Chauffe-eau EVAPORATEUR CONDENSEUR Air humide Sortie de l'eau de condensation Solution déshydratante Déshumidificateur - système Ormat Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 20 G.Ghassériaux

Déshumidification par absorption Nid d abeilles contenant le dessicant Secteur de REGENERATION Réchauffeur pour régénération Air humide entrant Sortie de l air déshumidifié Secteur d ABSORPTION Roue à déshumidification à nid d abeilles Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 21 G.Ghassériaux

Déshumidification par absorption SERRE Air extrait Roue à déshumidification Chambre de culture Sortie d air déshumidifié Entrée de l air Rejet d air chaud et humide issu de la régénération du dessicant Exemple d utilisation : expérimentation sur hortensia (INH Angers) Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 22 G.Ghassériaux

Déshumidification par condensation sur un évaporateur Circuit du fluide frigorigène compresseur CONDENSEUR Air humide détendeur Réservoir tampon de fluide frigorigène Air déshumidifié ventilateur EVAPORATEUR eau de condensation Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 23 G.Ghassériaux

Déshumidification par condensation sur un évaporateur électricité 1 kwh évaporateur fluide frigorigène Air humide compresseur Air chaud et sec Air froid saturé ventilateur -4 kwh 5 kwh détendeur condenseur Eau condensée Déshumidification-Réchauffage : pompe à chaleur à déshumidification Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 24

Déshumidification par pompe à chaleur (Parcours de l air humide) Enthalpie (kcal/kgas) 100% 80% 60% Teneur en humidité 40% Point de rosée Air initial Condensation de la vapeur d eau 2 1 Chauffage 4 3 Air final 20% 10% Air chaud et sec Degré hygrométrique (%) Eau condensée 6 C 14 C 22 C Température ( C) Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 25

Déshumidification par pompe à chaleur Culture de rosiers, serre à double parois gonflables Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 26

Conclusion Etre préventif : pratiques culturales - sol bien drainé, - conduite de l irrigation ( éviter les irrigations tardives, pas de surfaces mouillées (sol, substrat) à la tombée de la nuit), -importance du brassage (augmente les échanges convectifs), - disposition des plantes, -chauffage localisé (augmente la température de feuille pour prévenir la condensation sur le végétal ). Technologie de couverture adaptée - Favoriser l évacuation du film de condensation pour éviter le gouttage Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 27

Conclusion Mise en œuvre de techniques de déshumidification Les puissances nécessaires (PAC) sont relativement faibles s il s agit de déshumidifier en période nocturne mais elle peuvent devenir beaucoup plus élevées en période diurne car il faut alors compenser l évapotranspiration. Il semble opportun de développer des études dans les conditions techniques et économiques actuelles en recherchant des solutions acceptables aux niveaux économique et environnemental. Pour ce faire, il est important d utiliser des approches transversales intégrant aussi bien les bénéfices obtenus grâce au système de déshumidification (possibilité de cultiver à plus basse température, aspects sanitaires, ) que sa consommation et coût d investissement. Des solutions innovantes concernant l étude et la mise en place de dispositifs techniques plus flexibles sont proposées. Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 28

Merci de votre attention Serres horticoles et énergie, quel avenir? 30 et 31 janvier 2008 29