Lutter contre un degré d'humidité élevé dans les systèmes de climatisation

04-24-2012 | HVAC

La plupart du temps, les systèmes de climatisation de confort fonctionnent bien en dessous des conditions extérieures types. L'équipement a peut-être été choisi pour maintenir une température de 24 °C et une humidité relative de 50 % à l'intérieur lorsqu'il fait 35 °C à l'extérieur, mais que se passe-t-il lorsque la température extérieure est plus basse ? Le temps d'exécution pour atteindre la température désirée est plus court, mais pas suffisant pour maintenir les niveaux d'humidité souhaités ou agréables. Il existe des équipements et composants modernes conçus pour surmonter ce problème.

  • Un équipement à deux étages peut fonctionner à une capacité réduite sous des charges réduites.
  • Les variateurs de vitesse peuvent réduire le pcm sous des charges sensibles réduites ou sous des niveaux d'humidité plus élevés.
  • Certains thermostats peuvent réagir aux niveaux d'humidité en modifiant l'état de la sortie numérique, notamment en activant ou en désactivant une sortie de 24 V AC, ou en modifiant simplement l'état des contacts secs.

Qu'est-il possible de faire contre les problèmes d'humidité avec un équipement à un étage, des souffleries PSC et un thermostat standard pour chauffage/climatisation ?

Si l'équipement est configuré pour fonctionner à 400 pcm par tonne, comme cela doit être le cas, réduire le pcm de 50 à 75 pcm par tonne dans des conditions d'humidité élevée augmentera le temps nécessaire pour atteindre la température désirée et extraira plus d'humidité de l'air en raison d'une plus basse température de surface de l'évaporateur ; c'est un effet net souhaitable dans des conditions de charge partielle.

  • Vous pouvez soit remplacer le thermostat par un autre qui réduira le taux d'humidité dans l'air à la sortie en mode refroidissement, soit ajouter une commande de contrôle de l'excès d'humidité, murale ou fixée à la conduite de retour.
  • Programmez le thermostat ou réglez le a commande de contrôle de l'excès d'humidité pour que le mode déshumidification s'active lorsque l'humidité augmente. Par exemple, mettre sous tension le relais de déshumidification à 53 % d'humidité relative et le mettre hors tension à 50 % d'humidité relative.
  • Arrêtez la vitesse de refroidissement du moteur de l'évaporateur via les contacts normalement fermés sur le relais de déshumidification.
  • Aux contacts normalement fermés, raccordez un ventilateur à basse vitesse qui produit entre 325 et 350 pcm par tonne. (Assurez-vous que le schéma de câblage n'autorise pas plus d'une vitesse de moteur à la fois.)
  • En mode refroidissement, lorsque l'humidité relative est acceptable, le ventilateur fonctionnera à une vitesse qui produira 400 pcm par tonne (vitesse normale du ventilateur).
  • En mode refroidissement, lorsque l'humidité relative est élevée, le relais de déshumidification mettra le relais sous tension pour que le ventilateur fonctionne à un pcm réduit (vitesse de déshumidification du ventilateur).

Au lieu de modifier le thermostat ou d'ajouter une commande de contrôle de l'excès d'humidité, une autre solution serait d'utiliser un relais temporisé réglable. Puisque nous savons que la majeure partie du temps la climatisation fonctionne en dessous des conditions extérieures types, il est possible de faire fonctionner le ventilateur à un pcm réduit pendant les 5 à 10 premières minutes d'exigence du thermostat pour anticiper les problèmes d'humidité.

  • Installez un relais temporisé réglable en série avec le « Y » et la bobine de relais de déshumidification. Ainsi, la sortie « Y » du thermostat mettra sous tension le contacteur de l'unité extérieure et le minuteur ajouté, ce qui mettra sous tension le relais de déshumidification ajouté une fois le délai sélectionné écoulé.
  • Connectez le contact de relais du ventilateur normalement ouvert à la borne commune SPDT du relais de déshumidification.
  • Connectez la vanne de vitesse plus lente du moteur du ventilateur au contact normalement fermé du relais de déshumidification.
  • Connectez la vanne de vitesse plus rapide du moteur du ventilateur au contact normalement ouvert du relais de déshumidification.
  • Lors de chaque demande de refroidissement, le ventilateur fonctionne à un pcm réduit jusqu'à la fin de la durée du minuteur, où le ventilateur fonctionne alors à un pcm plus élevé pour terminer le cycle de refroidissement.

Plutôt que d'utiliser un relais de ventilateur, ce qui est courant pour le traitement de l'air, il est possible pour un four d'utiliser un panneau de contrôle intégré qui permet de contrôler plusieurs fonctions, notamment les sorties de vitesse du ventilateur. Généralement, le ventilateur fonctionne à un pcm de chauffage avec une entrée « W », à une vitesse basse continue de ventilateur avec une entrée « G » ou à une vitesse de refroidissement avec une entrée « Y ». Avec ce schéma de contrôle, la vanne de vitesse du moteur du ventilateur qui va produire de 325 à 350 pcm par tonne peut être sélectionnée pour fonctionner lors d'une exigence de type « G », et la vanne de vitesse du moteur du ventilateur qui va produire 400 pcm par tonne peut être sélectionnée pour fonctionner lors d'une exigence de type « Y ». Cependant, au lieu de sélectionner « Y » à partir du thermostat sur la commande intégrée, faites-le passer par la commande de contrôle d'excès d'humidité, ainsi, une augmentation de l'humidité relative au-dessus du seuil ouvrira le circuit « Y » entre le thermostat et l'entrée « Y » du contrôle intégré. Le moteur fonctionnera ainsi à vitesse continue de ventilateur (325 à 350 pcm par tonne) dans des conditions d'humidité élevée, et il fonctionnera à un pcm normal (400 pcm par tonne) lorsque l'humidité sera acceptable.

Chacun des schémas ci-dessus permet de renoncer à des BTU sensibles (changement de température) pour des BTU latents (retrait d'humidité). Réduire le pcm permet de réduire la quantité de chaleur ajoutée à l'évaporateur, et d'abaisser ainsi la température de surface de l'évaporateur. Il en résulte une température d'évaporateur encore plus basse que la température du point de rosée de l'air de retour, par rapport à un débit d'air plus élevé, ce qui amène à une plus grande extraction de l'humidité de l'air. Puisque l'on utilise davantage de BTU pour transformer la vapeur d'eau en eau, il reste moins de BTU pour modifier la température de l'air. Le résultat net est une plus grande extraction de l'humidité et un temps d'exécution plus court. À 24 °C, il faut 0,24 BTU pour modifier la température de 1 °F de 450 g, mais il faut environ 1025 BTU pour condenser 450 g de vapeur d'eau se trouvant dans l'air (en 473 ml d'eau).