T OURS AERO REFRIGERANTES

II.1. D

Les tours aéro-réfrigérantes (TAR) sont des systèmes de refroidissement de circuits d’eau chaude. Les processus industriels et les systèmes de climatisation de bâtiments du tertiaire rencontrent souvent la nécessité d’évacuer en certains points la chaleur qu’ils génèrent. Les TAR interviennent alors pour évacuer cette chaleur. Le refroidissement par une TAR se fait en deux étapes.

Dans un premier temps, le point chaud généré par le procédé industriel est refroidi via un échangeur thermique. Un flux d’eau froid circule dans un radiateur au niveau du point chaud, qui se refroidit ainsi, au fur et à mesure que l’eau se réchauffe.

Ensuite, l’eau réchauffée est acheminée dans un flux d’air pour y être refroidie. Dans le cas des TAR dites « sèches », le flux d’air refroidit la canalisation dans laquelle l’eau chaude s’écoule. Un tel refroidissement n’est pas très efficace, mais peut suffire dans certains cas. Elle a l’intérêt de ne pas poser de problèmes bactériologiques. Ce sont dans les TAR dites « humides » qu’apparaissent les problèmes de légionnelles, car les conditions de températures entre l’échangeur thermique et la zone où l’eau est refroidie permettent leur croissance (entre 27°C et 35 °C).

II.2. P

Il existe deux types de TAR humides. Les TAR dites « humides fermées » fonctionnent en projetant de l’eau sur la canalisation, en plus du flux d’air. Comparée aux tours sèches, l’efficacité de refroidissement est ainsi améliorée. Les TAR les plus efficaces sont les TAR dites « humides ouvertes », dans ce cas, l’eau sort de la canalisation pour être pulvérisée directement dans le flux d’air. L’air est ainsi saturé de vapeur. L’échange thermique entre l’air et l’eau est donc très efficace, faisant des TAR humides ouvertes les TAR les plus performantes.

La grande majorité de l’eau refroidie retourne au point chaud pour fermer la boucle, mais une partie de l’eau pulvérisée est entrainée par le flux d’air hors de la TAR sous forme de panache. Le panache est constitué de vapeur d’eau et de microgouttelettes. L’entrainement des gouttelettes d’eau de quelques µm à 1 mm est nommé « entrainement vésiculaire ». C’est dans ces vésicules que les légionnelles peuvent être véhiculées dans l’environnement et inhalées par un humain.

II.2.1. Tour aéro-réfrigérante fermée humide

Son efficacité est moyenne. Comme le montre la Figure 22, l’air refroidit la canalisation du circuit d’eau, conjointement avec une vaporisation d’eau. L’efficacité de refroidissement s’en trouve augmentée, car l’eau permet un meilleur transfert thermique que l’air. Il y a une évaporation qui doit être compensée par une arrivée d’eau d’appoint. Il s’agit du même principe que les réfrigérants de colonnes à distiller.

Figure 22 : Schéma d'une tour humide fermée. Purge Entrée d’air Sortie d’air et d’eau É c h a n g e u r Sortie d’eau (froide) Entrée d’eau (chaude) Eau d’appoint

II.2.2. Tour aéro-réfrigérante ouverte humide

L’eau à refroidir est directement pulvérisée en partie haute de la TAR et ruisselle sur un « packing » (corps d’échange thermique généralement en forme de nid d’abeille, destiné à augmenter la surface air/eau) traversé d’un flux d’air permettant son évaporation (Figure 23). Le « packing » est un corps d’échange favorisant le transfert thermique entre l’air et l’eau.

Le circuit d’eau à refroidir est donc ouvert, contrairement au circuit mentionné précédemment. L’évaporation permet d’obtenir une efficacité de refroidissement très grande. Associée à l’entrainement vésiculaire, elle provoque une perte d’eau de façon continue (limitée par un collecteur de gouttelettes qui récupère une partie de la condensation de l’eau du panache avant qu’il ne s’évacue par la cheminée).

Figure 23 : Schéma d'une tour humide ouverte.

Pour les deux systèmes de tours humides, l’eau se concentre en solutés au fur et à mesure qu’une partie s’évapore. La purge régulière de l’eau ainsi concentrée est indispensable pour éviter la corrosion et l’entartrage des circuits induit par l’augmentation de la dureté de l’eau. L’eau d’appoint compense alors la perte de volume.

II.3. R

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REFRIGERANTES

La concentration en Legionella species dans l’eau des TAR en exploitation nécessite d’être mesurée régulièrement. Elles doivent être réalisées par un organisme accrédité et selon la norme NF T90- 431. Cette norme définit un protocole précis :

Purge Entrée d’air É c h a n g e u r Sortie d’eau (froide) Entrée d’eau (chaude) Collecteur Sortie d’air et d’eau

Packing

Etape 1 : Ensemencement direct sur milieu sélectif et préparation du concentrat Etape 2 : Décontamination du filtrat obtenu

Etape 3 : Ensemencement du concentrat avant et après décontamination Etape 4 : Incubation à 36°C pendant 10 jours

Etape 5 : Repiquages des colonies typiques

Etape 6 : Essai immunologique des colonies de Legionella

La fréquence des prélèvements et analyses des Legionella species selon la norme NF T90-431 est au minimum mensuelle pendant la période de fonctionnement de l'installation. Si, pendant une période d'au moins 12 mois continus, les résultats des analyses mensuelles sont inférieurs à 1000 UFC/L, la fréquence des prélèvements et analyses pourra être au minimum trimestrielle.

Si un résultat d'une analyse en légionelles est supérieur ou égal à 1000 UFC/L d'eau, ou si la présence de flore interférente rend impossible la quantification de Legionella species, la fréquence des analyses devra être de nouveau au minimum mensuelle.

Si les résultats d’analyses montrent une concentration en Legionella species supérieure ou égale à 100 000 UFC/L, la TAR doit être arrêtée le plus rapidement possible, pour être vidangée, nettoyée et désinfectée.

Si les résultats sont compris entre 1000 et 100 000 UFC/L, la TAR n’a pas besoin d’être arrêtée, mais doit être nettoyée et désinfectée. Une nouvelle mesure doit être réalisée deux semaines après. A partir de trois mesures consécutives supérieures à 1000 UFC/L, l’analyse méthodique des risques de développement des légionelles dans l’installation doit être actualisée et permettre la réalisation d’un plan d’actions correctives.

En cas de flore interférente empêchant la détermination de la concentration en Legionella species, la TAR doit être nettoyée et désinfectée de façon à vérifier que cette concentration est inférieure à 1000 UFC/L.

A partir du 1er Juillet 2014, le contrôle périodique des TAR passe de biennal à quinquennal. En cas de non-conformités, un contrôle supplémentaire est réalisé.

Les points suivants sont également renforcés :

- Analyse méthodique des risques (AMR) tous les deux ans. - Formation des intervenants avec un recyclage inférieur à cinq ans

- Suivi des rejets d’eau, avec des périodicités variables selon le type de régimes et de mesures - Mesures de nuisances sonores tous les trois ans

Références réglementaires :

 Décret n° 2013-1205 du 14 décembre 2013, modifiant la nomenclature des installations classées.  Arrêté du 14 décembre 2013, relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du

régime de la déclaration au titre de la rubrique n° 2921 de la nomenclature ICPE

=> Applicable au 1er juillet 2014

 Arrêté du 14 décembre 2013, relatif aux prescriptions générales applicables aux installations relevant du régime de l’enregistrement au titre de la rubrique n° 2921 de la nomenclature ICPE