Pour qu'un refroidisseur refroidisse l'eau utilisée dans un système de refroidissement, il doit d'abord extraire la chaleur de l'eau, puis la décharger dans un fluide de refroidissement disponible. Ce processus est le même que le fonctionnement d'un réfrigérateur domestique, qui prélève la chaleur des aliments à l'intérieur puis la rejette à l'arrière de l'appareil via le serpentin noir qui réchauffe l'air ambiant. De la même manière, un refroidisseur commercial doit rejeter la chaleur qu'il capte.
Le rejet de chaleur peut être obtenu de plusieurs manières. L'approche la plus simple consiste à combiner le système de rejet de chaleur et le refroidisseur en une seule unité appelée refroidisseur monobloc. Celui-ci est situé à l'extérieur et intègre un ou plusieurs ventilateurs qui aspirent de l'air frais à travers l'unité pour évacuer la chaleur. Les grands refroidisseurs ont souvent un système de rejet de chaleur séparé relié par une tuyauterie, permettant au refroidisseur d'être situé dans un local technique.
Un système de rejet de chaleur peut prendre plusieurs formes. La plus efficace est la tour de refroidissement par évaporation qui utilise l'effet de refroidissement de l'évaporation de l'eau pour augmenter le refroidissement fourni par l'air frais. Cette approche est devenue moins populaire au cours des 10 à 15 dernières années en raison du risque de maladie du légionnaire associé à un mauvais entretien. Cependant, pour certaines applications de construction, les tours de refroidissement correctement entretenues restent la méthode préférée de rejet de chaleur en raison de leur rendement élevé (ce qui permet également un faible encombrement).
Un système plus largement utilisé pour fournir un rejet de chaleur séparé est le refroidisseur à sec. Il s'agit d'une unité à profil bas contenant un ou plusieurs ventilateurs qui entraînent de l'air frais à travers un serpentin serpentin. Le serpentin contient de l'eau chaude du refroidisseur qui est refroidie et pompée vers le refroidisseur. Alternativement, le serpentin peut contenir du réfrigérant chaud provenant directement du processus de réfrigération, qui est refroidi de la même manière, puis retourne au refroidisseur.
Les principaux types d'équipements de rejet de chaleur couramment utilisés dans les bâtiments sont :
Condenseur à air
Les ventilateurs induisent un flux d'air sur des tubes à ailettes dans lesquels le réfrigérant se condense.
Pratique et commun pour les refroidisseurs jusqu'à quelques 100 kW. Exempt de risques d'hygiène et ne nécessite pas de tuyauterie d'eau. Peut être adapté pour fournir un refroidissement naturel avec des systèmes à thermosiphon.
Refroidisseur à air sec
Similaire à un condenseur refroidi par air, mais une solution aqueuse de glycol ou de l'eau passe à travers les tubes au lieu du réfrigérant.
Moins efficace qu'un condenseur refroidi par air car un processus de transfert de chaleur supplémentaire et des pompes sont nécessaires pour rejeter la chaleur de l'installation de réfrigération. Peut refroidir suffisamment l'eau en hiver pour éviter d'avoir à faire fonctionner une installation de réfrigération (free cooling). Nécessite une plus grande surface de plantation que les autres options. Des sprays adiabatiques peuvent être ajoutés pour améliorer leurs performances.
Tour de refroidissement
De l'eau est pulvérisée sur un matériau d'emballage. Le flux d'air au-dessus de la garniture évapore une partie de l'eau, provoquant le refroidissement de l'eau.
Plus efficace qu'un condenseur refroidi par air ou un refroidisseur d'air sec car moins d'air est nécessaire et l'eau est refroidie à quelques degrés au-dessus de la température du bulbe humide. Peut refroidir suffisamment l'eau pour éviter d'avoir à faire fonctionner une installation de réfrigération, connue sous le nom de free cooling. Besoin d'entretien élevé.
Condenseur évaporatif
L'eau est pulvérisée sur les tubes dans lesquels le réfrigérant se condense. Le flux d'air à travers le tube évapore une partie de l'eau, provoquant le refroidissement de l'eau et des tubes.
La méthode la plus efficace pour rejeter la chaleur d'une installation de réfrigération. A des exigences d'entretien similaires à celles de la tour de refroidissement. Peut être adapté pour fournir un refroidissement naturel avec des systèmes à thermosiphon.
