Quelles sont les solutions de rafraîchissement adiabatique disponibles sur le marché français ?

Le rafraîchissement adiabatique, ce n’est pas de la climatisation. Il ne peut pas garantir une température et une hygrométrie intérieures, mais il permet d’abaisser la température des locaux de 10 à 12 K par rapport à la température extérieure.

Le rafraîchissement adiabatique utilise le principe de l’évaporation pour réduire la température de l’air. L'évaporation de 1 m³ d'eau offre une puissance de refroidissement exceptionnelle de 695 kWh ; sous nos latitudes, l’humidité relative de l’air extérieur baisse quand sa température augmente, donc plus il fait chaud, plus le rafraîchissement adiabatique est efficace.

Le processus se déroule en cinq étapes :

- de l’air chaud et sec traverse un filet d’eau,

- l’air chaud provoque l’évaporation d’eau dans le filet,

- la chaleur nécessaire à la vaporisation d’eau est ex­traite de l’air,

- l’air se refroidit après en traversant le filet d’eau,

- l’air en sortie est plus frais et plus humide.

Deux technologies non exclusives l’une de l’autre sont disponibles :

- le rafraîchissement adiabatique direct quand l’air humidifié et refroidi est directement soufflé dans l’ambiance,

- le rafraîchissement adiabatique indirect où l’air refroidit passe par un échangeur qui évite tout contact direct avec l’air soufflé dans l’ambiance, et ne modifie donc pas son humidité relative.

Le caisson adiabatique indépendant pour les locaux de grand volume

Le dispositif adiabatique le plus simple est le caisson indépendant. Australair, Bluetek, Dantherm, Hoval, Kingspan, Neu-JKF Delta Neu, Oxycom et Seely International en proposent sur le marché français.

Le français Bluetek, qui appartient au groupe Adexsi, lui-même propriété du groupe Soprema, fabrique et commercialise ses caissons indépendants Adiabox. Ils sont disponibles soit pour une installation en toiture, soit pour une installation extérieure murale horizontale. Un caisson Adiabox consomme 18 m³ d’eau par an pour un débit d’air de 16.000 m³/h et le traitement d’une surface de 200 m² dans un bâtiment industriel. © Pascal Poggi pour XPair

© Pascal Poggi pour XPair

Le caisson indépendant Adiabox Wetbox WFP 16000 de Bluetek affiche une puissance électrique absorbée de 1,5 kW et une puissance frigorifique de 58 kW pour un air extérieur à 36 °C avec 30 % HR, soit un EER (Energy Efficiency Ratio, l’équivalent du COP en mode froid) de 39 pour son caisson adiabatique. Ces conditions – une température d’air élevée (36 °C) et un air extérieur plutôt sec (HR = 30 %) – sont à l’avantage de la technologie adiabatique. © Pascal Poggi pour XPair

Oxycom propose ses caissons IntrCooll qui présentent trois modes de fonctionnement : free-cooling, adiabatique direct et un mode combinant adiabatique direct + adiabatique indirect simultanément. Les caissons IntrCooll sont disponibles en deux versions : Standard avec un débit d’air maximal de 6.000 m³/h, et Plus dont le débit d’air atteint 14.000 m³/h. © Pascal Poggi pour XPair

Australair, pour sa part, commercialise cinq gammes de caissons adiabatiques indépendants, avec des débits d’air de 9.140 m³/h à 58.680 m³/h. Ce sont les mêmes chez Seely International. Tandis que Kingspan dispose d’un seul caisson, le Coolstream S.

Enfin, Hoval commercialise son caisson TopVent SH avec système adiabatique. Ce caisson, d’un débit d’air de 7.000 m³/h en rafraîchissement (9.000 m³/h en chauffage), atteint une puissance froid de 24 kW, pour une consommation d’eau de 250 l/h à puissance nominale. Ce qui permet de ventiler environ 660 m². Dantherm offre sa gamme Biocoll BIO 30AV.

Le modèle de CTA adiabatique Adconair 76 (2.600 à 45.200 m³/heure) de Menerga est une solution mixte avec un échangeur adiabatique et un échangeur froid classique. L’échangeur adiabatique, dans les conditions optimales, atteint 12 K de différence de température entre l’air extérieur et l’air soufflé. © Menerga

Un échangeur adiabatique sur l’air extrait dans une CTA

Cette seconde approche du rafraîchissement adiabatique consiste à ajouter un échangeur adiabatique dans une nouvelle CTA ou bien à compléter une CTA existante par un échangeur adiabatique sur l’air extrait. Dans une CTA adiabatique neuve, le spécialiste est Menerga, membre du groupe Systemair, mais le français ETT en propose également, tandis que Hoval dispose d’une solution spécifique pour les data centers.

Dans une CTA adiabatique, on trouve deux échangeurs : l’échangeur classique alimenté en eau glacée ou connecté en expansion directe à un module extérieur, et un échangeur adiabatique. En cas de besoin de rafraîchissement, l’échangeur adiabatique se met en route en premier, puis sollicite l’appoint de l’échangeur classique lorsque la puissance froid adiabatique ne couvre plus les besoins et s’efface complètement lorsque les besoins de froid ne permettent plus son fonctionnement (demande d’une chute de température trop importante…).

Aldes propose des échangeurs adiabatiques pour ces CTA double-flux Vex500 (échangeur à plaques contre-flux), Vex700 (rotatif haut rendement) et la nouvelle Vex1000RS, ultra-compacte. ETT propose six CTA avec échangeur adiabatique intégré et deux kits adiabatiques pour compléter une CTA existante : X-RCam+ Adia et le kit Adia.

Ajouter un kit adiabatique consiste à monter un échangeur adiabatique sur la veine d’air extrait d’une CTA double-flux. L’échangeur adiabatique rafraîchit l’air extrait qui échange sa fraîcheur avec l’air neuf dans l’échangeur de chaleur de la CTA. Bluetek propose ses échangeurs Adiabox NFG.

La CTA Menerga Adsolair 56 (11.800 à 22.800 m³/heure) offre des puissances de refroidissement adiabatique de 39,1 à 72,2 kW, pour des puissances de pompes de seulement 0,5 à 1,10 kW pour la circulation de l’eau à travers l’échangeur adiabatique. © Menerga

Refroidir l’air entrant dans les groupes froids, les aéroréfrigérants et les condenseurs à air extérieurs

Cela consiste à humidifier les échangeurs des groupes froids air/eau extérieurs, des aéroréfrigérants ou des condenseurs extérieurs (effet adiabatique direct) ou bien à pré-refroidir l’air avant l’échangeur (effet adiabatique indirect). Cette technologie rafraîchit l’air extérieur avant son passage dans les échangeurs à ailettes des groupes froids, des condenseurs et des aéroréfrigérants. Leur rendement leur permet de fonctionner par des températures d’air extérieur élevées, donc de continuer d’assurer leur fonction de rafraîchissement des locaux.

Cette première technologie est couramment proposée depuis déjà une dizaine d’années par de nombreux fabricants. Elle est disponible sous forme d’appareils neufs remplaçant des systèmes existants chez Lu-Ve, chez Güntner avec son offre V-Shape Vario, chez Jaeggi avec ADC High Density, chez Jacir avec ses gammes Topaz Neo et ses condenseurs adiabatiques Onyx et Onyx-Safe. Mais aussi sous forme de medium adiabatique qui s’ajoute à l’appareil existant chez Oxycom, avec ses coussinets adiabatiques Oxyvap.

L’invention française du générateur adiabatique mural

La start-up française Caeli Énergie propose le caisson adiabatique mural Caeli One pour le logement et les locaux tertiaires. Il repose sur l’adiabatique indirect basé sur le point de rosée (cycle M), garantissant ainsi un air frais, non humidifié, avec une consommation électrique minimale. Avec un COP évoluant entre 10 et 20, Caeli One refroidit efficacement des espaces de 15 à 30 m² tout en ne consommant que 40 à 80 W selon le mode sélectionné.

Il ne possède pas d’unité extérieure et fonctionne sans fluide. Son esthétique est imaginée pour le logement. Pendant l’été, son mode Éco est généralement suffisant pour maintenir une température confortable en dessous des seuils fixés par la norme RE2020 : 26 °C la nuit et entre 26 °C et 28 °C le jour.

Une unité Caeli One convient pour des pièces de 15 à 30 m² de surface. Elle utilise une puissance électrique de 40 à 80 W et consomme entre 1 et 2 m³ d’eau pour une saison de quatre mois. Son COP moyen atteint 16. © Caeli Énergie

Avec l’extension de la RE2020 à 10 nouveaux segments du tertiaire à compter du 1ᵉʳ janvier 2026, dont les locaux artisanaux et industriels, le rafraîchissement adiabatique devrait connaître un regain d’intérêt en raison de ses excellentes performances énergétiques.

© Caeli Énergie