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Aérorefroidisseur






L'aérorefroidisseur est un échangeur thermique spécifique au circuit de refroidissement des moteurs de l'usine électrique.

Principe


Son principe consiste à utiliser l'air froid pris à l'extérieur pour abaisser et contrôler la température de l'eau de la boucle de refroidissement en circuit fermé des moteurs. De manière à économiser une énergie peu abondante dans les ouvrages, son utilisation n'est pas permanente : il est en principe bypassé et son utilisation n'est enclenchée que lorsque la température d'eau dépasse un certain seuil - typiquement 60°C. L'air chaud généré par l'échange thermique est rejeté à l'extérieur.

Ouvrage du Sapey

Aérorefroidisseur de l'ouvrage du SAPEY - SF Savoie


La technologie de base est très simple et éprouvée : il s'agit d'un échangeur fait de tubes à ailettes installé dans un caisson à air. L'eau chaude passe dans les tubes à contrecourant et est refroidie par échange avec l'air.


Installation et enjeux


L'aérorefroidisseur n'est nécessaire que quand le besoin en eau de refroidissement de l'usine dépasse ou est proche du débit d'eau récupérée ou pompée disponible sur le site, interdisant dés lors l'option préférée d'un simple circuit de refroidissement ouvert.
Il est aussi nécessaire quand l'eau est très calcaire, entrainant le risque d'entartrement du circuit de refroidissement en cas de circuit ouvert.

Dans les gros ouvrages, pour minimiser le coût d'investissement et d'opération lié à la longueur et la perte de charge des tuyaux d'air, l'aérorefroidisseur est en général installé dans le sous-sol de l'entrée la plus proche de l'usine, c'est à dire en principe l'entrée des hommes. L'air froid est pris dans le fossé diamant ou la galerie d'entrée et rejeté par un façade non exposée ou par la cheminée de l'ouvrage (cas du SF du Dauphiné).

Casemate de SAINT ANTOINE

Aérorefroidisseur de la casemate de Saint-Antoine


Dans les petits ouvrages, les abris de surface et certaines casemates, un aérorefroidisseur de petite taille permettait le maintien à température optimale des citernes d'eau de refroidissement. Cet aérorefroidisseur était alimenté en air pris et rejeté directement à l'extérieur.

Cette nécessité dépend donc de la puissance et de la technologie des moteurs et du débit et de la qualité d'eau disponible. C'est la raison pour laquelle on n'en trouve pas partout et que parfois ils ont été installés puis démontés à la faveur d'un changement dans l'approvisionnement en eau ou de type ou de marque de motorisation (cas de SOETRICH par exemple)(1). Cette suppression, dont l'étude a été demandée de façon générale par le Génie en fin 1935, a aussi été envisagée pour permettre de récupérer des surfaces de locaux (cas du WELSCHHOF où cela a été envisagé pour installer les locaux de désinfection des gazés en 1938 - sans suite semble t'il). Cette suppression se justifiait aussi par la consommation d'énergie importante de ce type de matériel, et par la fragilisation du bloc concerné quand les prises d'air frais et bouches de rejet d'air chaud - de taille relativement importante - se trouvaient en façade.
Cette volonté centrale de désinstallation progressive pour traiter ces défauts se heurta néanmoins à de fortes réticences des autorités locales du Génie du fait du risque généré de dépendance additionnelle aux captages d'eau naturelle. En particulier, dans les zones d'activité minière le risque de détournement de nappe phréatique - et de tarissement des captages - est important du fait des percements et effondrements locaux. Le cas s'est d'ailleurs présenté à BREHAIN (rapport du 13/01/1936 de la DTF Metz-Ouest).

Ce type d'installation est restée relativement répandue dans le Sud-Est du fait de la rareté de l'eau courante dans les ouvrages de montagne.

Un essai de fonctionnement d'usine en circuit fermé sans aérorefroidisseur a été réalisé au JANUS à l'automne 1935, sans succès. La température d'eau a fini par atteindre les limites de fonctionnement au bout d'une journée à pleine charge et de deux jours à 50% (note 1732/S du Col Mathey - DG Grenoble - à 4° Direction du 25/11/1935).



1 - Les ouvrages de Molvange, Soetrich et du Galgenberg étaient initialement équipés de moteur diesel 2 temps qui nécessitaient l'utilisation d'aérorefroidisseurs pour permettre de maintenir l'eau de refroidissement à la température optimale de fonctionnement (env. 85°). Ces moteurs s'étant révélés trop gourmands en air ont été remplacés rapidement par des moteurs diesel quatre temps de marque SGCM. Ceux ci présentant un rendement meilleur et ne dissipant pas autant de chaleur que leur prédécesseurs, les aérorefroisdisseurs placés dans les niveaux inférieurs de l'entrée des hommes étant devenus surdimensionnés n'ont pas été réutilisés.
Dans l'ouvrage du Galgenberg, seul un aérorefroidisseur de petite taille installé sur un conduit aéraulique desservant le casernement et permettant le réchauffage des locaux a été maintenu en place.










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