Refroidir l’air sous son point de rosée pour en extraire l’eau
La déshumidification par condensation utilise une surface suffisamment froide pour que la vapeur d’eau contenue dans l’air se transforme en eau liquide. Dans un appareil frigorifique, l’air traverse une batterie froide ; les condensats sont recueillis et évacués. L’air peut ensuite être réchauffé, selon la conception de l’appareil et la température de soufflage recherchée.
Le simple abaissement de la température ne garantit pas une quantité d’eau extraite donnée. La performance dépend simultanément de la température, de la teneur en eau de l’air entrant, du débit, de l’état de la batterie et de la régulation.
Le rôle de l’évaporateur, du condenseur et de l’évacuation des condensats
- L’air humide traverse l’évaporateur, dont la température de surface permet la condensation lorsqu’elle est inférieure au point de rosée de l’air.
- L’eau produite rejoint un bac de récupération et un dispositif d’évacuation conçu pour éviter débordement et stagnation.
- Le circuit frigorifique rejette de la chaleur au condenseur ; selon le système, celle-ci contribue à réchauffer l’air ou est dissipée ailleurs.
- La régulation adapte le fonctionnement à la consigne d’humidité et aux limites du circuit.
Un appareil peut abaisser l’humidité relative tout en chauffant l’air, mais c’est bien la collecte de condensats qui démontre ici le retrait de vapeur d’eau. Les indicateurs d’efficacité doivent se rapporter à des conditions de mesure précisées.
Pourquoi la capacité d’extraction varie-t-elle ?
Lorsque l’air devient plus froid et moins chargé en vapeur d’eau, la quantité de condensats récupérable peut diminuer. Si la batterie atteint des températures propices au gel, une couche de givre peut entraver les échanges ; certains équipements possèdent donc une fonction de dégivrage. Il ne faut ni extrapoler une capacité mesurée à des conditions normalisées à toutes les saisons, ni appliquer un seuil unique de température à tous les appareils.
Exemple conceptuel : deux entrepôts de même volume, mais de températures et d’humidités différentes, ne présenteront pas la même charge d’eau à retirer. Il faut relever les conditions d’entrée, les infiltrations et l’objectif de point de rosée avant de comparer les catalogues fabricants.
Pour comprendre la consigne, voir l’hygrométrie et le calculateur de point de rosée.
Critères de choix et cas où le procédé atteint ses limites
La condensation peut convenir à des volumes humides et tempérés lorsque la consigne de séchage reste compatible avec le fonctionnement de l’échangeur. Pour un air très froid ou un point de rosée de sortie très bas, la dessiccation ou une combinaison de procédés mérite d’être étudiée. L’arbitrage doit comparer les performances garanties au même état d’air, l’énergie auxiliaire, l’entretien, les contraintes de rejet thermique et le drainage.
Une humidité causée par une fuite, un défaut d’étanchéité ou un pont thermique doit être diagnostiquée avant de dimensionner une machine. Voir les causes de condensation industrielle et le comparatif des deux procédés.
Le parcours de l’air et l’évacuation de l’eau liquide
Les condensats doivent être évacués de manière fiable. Des stagnations, une mauvaise pente ou des projections de gouttelettes peuvent dégrader l’exploitation même si le circuit frigorifique fonctionne correctement. Les opérations sur le fluide frigorigène nécessitent une intervention réglementaire adaptée.
Combien d’eau théorique retirer d’un flux d’air ?
Cas pédagogique à pression atmosphérique de 101 325 Pa : un flux de 1 000 kg d’air sec par heure arrive à 25 °C et 65 % HR. Une condition finale idéale hypothétique est 25 °C et 50 % HR, après refroidissement et réchauffage. Les rapports d’humidité calculés sont respectivement 12,877 g/kg et 9,858 g/kg d’air sec.
Le bilan vaut 1 000 × (12,877 − 9,858) / 1 000 = 3,019 kg d’eau/h, soit environ 72,4 kg/jour pour 24 heures à charge constante. Cette valeur est uniquement la quantité d’eau impliquée par les deux états d’air choisis : elle ne prédit pas le débit de condensats d’un modèle réel. Les courbes de capacité, le débit effectif, les pertes et le givrage restent déterminants.
Relation utilisée : w = 0,62198 × pv/(P − pv), où la pression partielle de vapeur pv dépend de la température et de HR. Référence : équation du rapport d’humidité.
Quatre contrôles pour éviter une erreur de sélection
| Point | Erreur évitée |
|---|---|
| Capacité aux conditions réelles | Utiliser les litres/jour annoncés à une température et humidité très favorables |
| Fonctionnement à froid | Oublier dégivrage, pauses et réduction de capacité |
| Énergie complète | Négliger ventilateurs, auxiliaires et rejet thermique |
| Gestion des condensats | Oublier évacuation, nettoyage et surveillance des bacs |
La capacité nominale à une condition de laboratoire n’est pas une capacité garantie pour toute l’année. Demander une table de performances à plusieurs points de fonctionnement, avec les consommations correspondantes. Dans des conditions de faible point de rosée, la déshumidification mécanique seule peut devenir peu pertinente : l’ASHRAE décrit aussi des montages avec étage dessiccant complémentaire.
Sources : ASHRAE Handbook, chapitre 25 (2024) et CIBSE CPD, février 2026.
Références et conditions d’utilisation
ASHRAE Handbook 2024, chapitre 25 — Mechanical Dehumidifiers and Related Components ; CIBSE Journal, module CPD (2026).
Les indications restent générales. Le choix d’équipement exige des données de projet et, si nécessaire, un bilan thermique et hydrique réalisé par un spécialiste.