Un système de tour de refroidissement fonctionne en favorisant l’évacuation de la chaleur par l’évaporation de l’eau. Nous approchons rapidement la période de l’année où les systèmes de refroidissement sont les plus sollicités et c’est le moment parfait pour optimiser les performances de celui-ci. Que votre système soit utilisé pour la climatisation, l’entreposage réfrigéré ou un procédé industriel, la réduction des purges vous permettra d’économiser de l’eau et des produits chimiques.
Lorsqu’elle s’évapore, l’eau devient un gaz pur, laissant les minéraux et impuretés dans la partie liquide. Ce principe occasionne une augmentation de la concentration des minéraux dans l’eau de votre système. Afin d’éviter qu’elle devienne trop concentrée en particules, il est nécessaire de purger l’eau concentrée et de la remplacer par de l’eau fraîche.
La conductivité de l’eau est un paramètre qui varie linéairement avec la concentration des minéraux dans l’eau. Il est donc possible d’utiliser la conductivité de l’eau afin de calculer la concentration en minéraux et de la comparer à celle de l’eau d’appoint. Ceci s’appelle les cycles de concentration.
Puisqu’il n’est normalement pas possible de modifier la demande de refroidissement de votre application, il est impossible de réduire la consommation d’eau en réduisant la quantité d’eau évaporée. Par contre, voici 5 façons de réduire les purges de votre système.
Les cycles de concentration maximaux de votre système sont déterminés en fonction de la qualité de l’eau d’appoint et des températures des surfaces d’échange de chaleur. Un calculateur d’indice de stabilité permet de déterminer les tendances de formation de dépôts de calcaire et de corrosion afin de déterminer le programme de traitement d’eau optimal pour le système.
Il existe des méthodes plus avancées pour les systèmes complexes, et votre compagnie de traitement d’eau devrait pouvoir vous aider si nécessaire. Tel qu’illustré sur le graphique ci-dessous, l’augmentation des cycles de concentration pourrait réduire considérablement la quantité d’eau purgée.
La première étape pour atteindre les cycles de concentration optimaux est de réduire les pertes d’eau ponctuelles. En utilisant un système CVAC comme exemple, voici des causes potentielles de pertes d’eau:
Dans la majorité des systèmes, le niveau d’eau dans les bassins est contrôlé par un simple mécanisme de flotte. L’eau entre dans le réservoir quand la flotte est à un niveau trop bas et la vanne se ferme lorsque le niveau requis est atteint. Afin d’éviter une inondation en cas de problème avec la flotte de niveau, le bassin est habituellement muni d’un dispositif anti-débordement qui envoie l’eau au drain lorsque le niveau est trop près du haut du réservoir. Bien que ce mécanisme empêche des dégâts importants à votre bâtiment, il peut souvent camoufler des pertes d’eau significatives. Des problèmes similaires peuvent survenir lorsque la vanne de purge ne ferme pas de manière étanche. L’inspection des deux valves devrait faire partie intégrante du programme d’entretien préventif du système.
La pompe de circulation d’une tour de refroidissement va souvent démarrer et arrêter en fonction de la demande du système. Lorsque la pompe arrête, l’eau présente dans la tuyauterie au-dessus du réservoir va remplir ce dernier. S’il n’y a pas assez d’espace disponible dans le réservoir pour accueillir ce volume d’eau supplémentaire, une partie de l’eau sera envoyée au drain par la tuyauterie anti-débordement à chaque fois que le système s’arrêtera. Il est recommandé de contacter le manufacturier de votre tour de refroidissement afin de trouver la solution à ce problème.
Il faut être certain que toutes les vannes de purge et les vannes de lavages à contre-courant des filtres n’envoient pas constamment de l’eau au drain lorsqu’elles sont supposées être fermées. Ce problème est souvent plus difficile à détecter car l’eau va au drain par la tuyauterie sans que l’on s’en aperçoive.
Il est important d’inspecter les pompes régulièrement afin de s’assurer qu’il n’y a pas de fuite d’eau au drain. Une fuite de seulement 0.1 gallon par minute représente plus de 25 000 gallons pendant une saison de refroidissement de 180 jours.
Des éliminateurs de gouttelettes qui ne fonctionnent pas correctement permettent à des gouttelettes d’eau de s’échapper du système.
La façon la plus simple et efficace de contrôler les cycles de concentration est d’installer un contrôleur de conductivité qui automatise la purge en mesurant constamment la conductivité de l’eau du système afin de maintenir une valeur pré-établie. Lorsque la conductivité atteint la valeur maximale, l’eau concentrée du système est envoyée au drain par la vanne de purge et le système se remplit avec l’eau fraîche de la ville. Il fait aussi partie des meilleures pratiques d’opération de mesurer les quantités d’eau d’appoint et de purge du système.
Ce type d’automatisation peut entraîner d’importantes économies par rapport à une purge faite avec une minuterie, qui ne tient pas compte des variations de demandes sur le système.
Plusieurs options de prétraitement sont disponibles afin d’enlever certains minéraux ou d’ajuster les propriétés de l’eau d’appoint pour permettre au système d’opérer à un CDC plus élevés. Le choix de la meilleure option pour votre système devrait être discuté avec votre spécialiste du traitement d’eau afin d’avoir un prétraitement qui fonctionne avec votre qualité d’eau et qui s’aligne avec les priorités de votre entreprise.
Le tableau suivant est un guide comparatif des différentes options de prétraitement utilisées fréquemment avec l’eau du fleuve St-Laurent et des Grands Lacs.
Chaque entreprise peut accorder une importance différente à chacune des catégories, entraînant des solutions optimales variées. Notez que les gouttes d’eau de la catégorie de l’osmose inverse sont affichées en gris car il y a seulement une économie d’eau réelle si l’eau rejetée peut être utilisée ailleurs sur le site.
L’utilisation d’un système de gestion des données tel que AquaAnalytics a permis d’économiser de l’eau en surveillant continuellement les paramètres du système et en envoyant des alertes lorsque des écarts par rapport à l’opération normale sont détectés. Une réaction plus rapide est alors possible afin d’éviter la perte d’eau et de produits chimiques. Les tendances à long terme peuvent également être identifiées et quantifiées, permettant l’évaluation de projets d’amélioration continue possibles pour le système.
Même si l’idée de réduire la quantité de purge d’eau du système semble avoir des effets mineurs, l’accumulation de toutes les meilleures pratiques de l’industrie peut signifier des économies d’eau significatives. Travaillez avec votre spécialiste en traitement d’eau afin de vous que votre système de refroidissement fonctionne le plus efficacement possible cet été.
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