Il existe 2 grandes familles de sécheurs d’air comprimé par adsorption qui sont communément désignées par «sans chaleur» ou «avec chaleur». Or l’appellation sans chaleur est en fait impropre, nous allons voir ici pourquoi.
Le dessicant employé possède une forte propriété hygroscopique pour capturer les molécules d’eau à sa surface. Cette propriété est couplée à une réaction exothermique lors du passage de la forme déshydratée et la forme hydratée (C’est la chaleur d’adsorption).
Cette chaleur d’adsorption est propre à chaque variété de dessicant. Pour l’alumine, majoritairement employée dans les sécheurs «sans chaleur» elle se situe aux alentours de 3200 kj/kg d’eau adsorbée.
Aux conditions nominales (35°C, 100% d’humidité relative et 7 bars de pression) chaque kilo d’air contient 4,4 grammes d’humidité. Chaque kilo va donc produire 3200 X 0,0044 = 14 kJ/Kg.
Si l’on considère un sécheur d’une capacité de traitement de 1000 Nm3/h la chaleur produite sera de :
1000 Nm3/h = 0,28 Nm3/s = 0,36 kg/s soit : 14 x 0,36 = 5 kW. Le terme sans chaleur n’est pas vraiment mérité !
Il faut en fait parler de sécheur «sans apport de chaleur complémentaire»
Cette chaleur ainsi produite est nécessaire pour la régénération du dessicant. La moitié supérieure de la cuve doit être gardée parfaitement sèche afin de constituer un «réservoir de chaleur» qui va stocker cette énergie produite pendant la phase d’adsorption. (Ceci est un des principes fondamentaux pour que cette technologie fonctionne, comme démontré par son inventeur le Dr. Skarstrom dans les années 50). Il est essentiel que cette chaleur ne migre pas en aval de la cuve et se disperse dans le réseau car le process de régénération serait affaibli et le point de rosée dériverait rapidement de 20 ou 40°C. Le sécheur devrait alors fonctionner en sous-capacité pendant plusieurs heures jusqu’à ramener le «front d’humidité» dans la partie inférieure de la cuve afin de retrouver un fonctionnement correct.
C’est pourquoi ces sécheurs travaillent sur des cycles courts. Le passage de l’air dans la cuve faisant migrer la chaleur d’adsorption vers la sortie du réservoir, l’inversion du cycle doit donc s’opérer avant que cette chaleur ne quitte le réservoir. Si cette énergie est partiellement perdue le point de rosée ne pourra pas être maintenu.
