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Batteries froides sèches (DCC) pour les systèmes CVC de salles propres et du secteur pharmaceutique
Koven Air conçoit des batteries froides sèches sur mesure qui assurent uniquement le refroidissement sensible, sans déshumidification ni condensats, et sans risque de développement de bactéries dans le bac à condensats lié au point de rosée. Elles sont destinées aux salles propres des secteurs des semi-conducteurs, pharmaceutique et de la fabrication de haute précision, où le moindre écart de température est inacceptable.
Principaux paramètres de performance
±0,2°C
Stabilité de la température (cas de Chengdu)
55±5%
Précision de l’humidité relative
14–18°C
Compatible avec l’eau glacée à haute température
39.2–79.6%
Économies d’énergie potentielles avec un système découplé
2,4 MPa
Essai de pression en usine sur 100 % des unités
ISO classe 1
Dimensionnement adapté aux salles propres
Condensation et couplage de l’humidité en salle propre : comment une batterie froide sèche résout le problème
La plupart des batteries de refroidissement de l’air éliminent simultanément la chaleur et l’humidité. Ce fonctionnement à double effet n’est pas souhaitable dans une salle propre : chaque cycle de déshumidification perturbe la plage d’humidité étroite requise par le procédé, et faire fonctionner une batterie froide à une température inférieure au point de rosée de la salle expose à la condensation et à la contamination.
Conçue pour le refroidissement sensible uniquement
Une batterie froide sèche (DCC) est conçue pour une seule fonction : évacuer la chaleur sensible. L’air passe sur la face de la batterie à ailettes à environ 23°C et en ressort à une température plus basse, régulée, tandis que sa teneur en humidité absolue reste inchangée, car la surface de la batterie est dimensionnée pour rester au-dessus du point de rosée de l’air pendant toute l’opération. En tant qu’échangeur thermique assurant uniquement un échange de chaleur sensible, une DCC se distingue d’un système de refroidissement classique sur un point précis : elle fournit de l’air sec sans modifier l’humidité de l’air intérieur.
Chaque DCC est dimensionnée selon l’équation simplifiée de la chaleur sensible Qₛ ≈ 1,2 × V × (t₁−t₂), où V désigne le débit d’air en m³/s et (t₁−t₂) l’écart de température sèche entre l’entrée et la sortie. Comme la batterie ne passe jamais sous le point de rosée dans des conditions normales de conception, le facteur de chaleur sensible (SHR) d’une DCC correctement dimensionnée tend vers 1 : presque toute la puissance frigorifique sert à réguler la température, et non à éliminer l’humidité.
NORME
Référence de classification des salles propres : ISO 14644-1:2015.
Ce fonctionnement à surface sèche permet à une DCC de fonctionner avec de l’eau glacée à 14–18°C, au lieu de la boucle à 6–7°C nécessaire à une batterie froide classique. Une température de départ plus élevée améliore le COP du groupe d’eau glacée, augmente le nombre d’heures pendant lesquelles le site peut fonctionner en free cooling et supprime la pénalité énergétique liée au « refroidissement excessif suivi d’un réchauffage », courante dans les systèmes couplés.
- Pas de condensats, donc pas de risque de développement bactérien dans le bac à condensats : la surface de la batterie reste sèche dans toute la plage de fonctionnement
- Compatible avec l’eau glacée à haute température : 14–18°C contre 6–7°C pour les batteries froides classiques
- Fonctionne avec une régulation indépendante de l’humidité : une centrale d’air neuf (MAU) ou une roue dessiccante traite séparément la charge latente, ce qui permet de dimensionner la DCC uniquement en fonction de la température
Le risque de condensation n’est pas éliminé dans tous les scénarios possibles. Si l’humidité ambiante dépasse les conditions de conception, ou si l’isolation des tuyaux est incomplète, une batterie sèche peut tout de même suinter. La série KDC de Koven Air propose en option un bac à condensats en acier galvanisé ou inoxydable (code de bac à condensats G/S dans la désignation du modèle) comme mesure de protection pour les sites qui souhaitent cette marge de sécurité, même si ce bac n’est pas nécessaire dans la plage de fonctionnement standard.
C’est une façon d’intégrer un système à batterie froide sèche à une conception de distribution d’air du bâtiment appelée régulation indépendante de la température et de l’humidité (THIC). Cette approche gagne du terrain dans les salles propres pour semi-conducteurs, les salles sèches pour batteries au lithium, les centres de données et d’autres environnements où les priorités sont la charge de refroidissement sensible et la précision de la température, plutôt qu’une régulation de l’humidité à grande échelle.
Gamme de batteries froides sèches Koven Air : modèles et sélection
Chaque DCC Koven Air est fabriquée sur mesure en fonction du débit d’air du projet, de la vitesse frontale de la batterie et des paramètres de température de l’eau : nous ne proposons pas de catalogue fixe de dimensions. La sélection s’appuie sur un logiciel de calcul spécialement conçu et étalonné à partir des performances et des données d’essai de nos propres batteries. Le circuit est optimisé pour le transfert thermique en régime turbulent avec une eau glacée à plus de 14°C.
Batterie froide sèche pour salle propre
- Application Semi-conducteurs, circuits imprimés, salles sèches pour batteries au lithium
- Tubes Ailettes en aluminium hydrophile, tubes en cuivre ou en acier inoxydable
- Rangées Configurations à 2 ou 3 rangées
- Vitesse frontale Plages testées : 1.5 / 2.0 / 2,5 m/s
Dimensionnée en fonction du circuit d’air de reprise de vos FFU et de la charge thermique sensible de la salle propre, avec un circuit adapté pour que la perte de charge liée à la vitesse frontale reste dans la limite de pression statique externe des FFU.
Découvrir la batterie froide sèche pour salle propre →
Batterie froide sèche pour procédés pharmaceutiques
- Application Zones de production et de conditionnement conformes aux BPF
- Tubes Cuivre ou acier inoxydable (options selon les matériaux en contact)
- Bac à condensats N / galvanisé / inoxydable
- Essai de pression 2,4 MPa, sur 100 % des unités
Conçue pour les zones pharmaceutiques où le refroidissement sensible uniquement doit répondre à des exigences strictes de régulation de l’environnement et de contact des matériaux. Des options de bac à condensats et de grille de protection sont disponibles pour chaque ligne.
Découvrir la batterie froide sèche pour procédés pharmaceutiques →Désignation des modèles KDC : lire le code d’une batterie Koven Air
Chaque unité KDC porte un code structuré (exemple : KDC-020-B-4-L-L-G-N-N-N) qui permet aux ingénieurs de vérifier sa configuration sans ouvrir de fiche technique. Chaque position correspond à un champ précis, détaillé ci-dessous.
| Position | Champ | Signification / options |
|---|---|---|
| 1 | Préfixe | KDC — batterie froide sèche Koven Air |
| 2 | Code de dimension | Classe de débit d’air × 100 m³/h |
| 3 | N° de série de conception. | Révision technique interne |
| 4 | Spécification des tubes en cuivre | 3-3/8″ / 4-4/8″ / 5-5/8″ |
| 5 | Côté de raccordement de la batterie | L (gauche) / R (droite) |
| 6 | Orientation du coude du collecteur | L / I (côté entrée) / O (côté sortie) / U (haut) / B (bas) |
| 7 | Bac à condensats | N (aucun) / G (galvanisé) / S (acier inoxydable) |
| 8 | Grille de protection | N (aucune) / G (grille en acier inoxydable) |
| 9 | Bride | N (aucune) / F (avec bride) |
| 10 | Maintien en pression | N (aucun) / P (maintien en pression pour le transport) |
Avec une vitesse frontale de 2,0 m/s et des conditions standard à l’entrée de 23°C / 55 % HR, une batterie à 2 rangées traitant 8 000 m³/h fournit environ 7,8 kW de refroidissement sensible avec une perte de charge côté eau de 6,7 kPa ; la configuration équivalente à 3 rangées fournit jusqu’à 11 kW avec une perte de charge de 16,9 kPa. Toutes les dimensions indiquées dans ce tableau de performances servent de référence initiale : la géométrie finale de la batterie est recalculée pour chaque projet en fonction du débit d’air réel, des conditions à l’entrée et de la température d’eau disponible.
Cadre d’évaluation des performances : norme AHRI Standard 410.
Batterie froide sèche et batteries froides classiques : comparaison des performances
Une batterie à eau glacée classique est conçue pour éliminer la chaleur sensible et la chaleur latente, ce qui signifie qu’elle fonctionne à une température suffisamment basse pour condenser volontairement l’humidité. Cette solution convient à une zone de climatisation générale, mais entre en conflit avec le système de régulation indépendante de l’humidité d’une salle propre : chaque litre de condensats extrait par la batterie classique doit être compensé par le système d’humidification situé en aval.
| Critère | Batterie froide sèche (DCC) | Batterie froide classique |
|---|---|---|
| Chaleur traitée | Sensible uniquement, SHR ≈ 1 | Sensible + latente |
| Température d’eau glacée. | 14–18°C | 6–7°C |
| Condensats / bac à condensats | Non nécessaire dans la plage de conception normale | Nécessaire en continu |
| Plage de fonctionnement en free cooling | Version étendue (température de départ plus élevée). | Limitée |
| Applications les mieux adaptées | Salles propres, salles sèches, systèmes THIC | Zones de CVC général destinées au confort |
Pour l’exploitant d’une salle propre, le critère le plus important de ce tableau est la température de l’eau glacée. Fonctionner à 14–18°C plutôt qu’à 6–7°C ne procure pas un simple gain marginal d’efficacité énergétique : cela change la technologie frigorifique nécessaire à l’installation et le nombre d’heures disponibles en refroidissement naturel, réduisant directement la consommation énergétique de l’ensemble du système.
Résultats client : projet de salle propre ISO classe 1 pour semi-conducteurs à Chengdu
Un site de fabrication de semi-conducteurs à Chengdu avait besoin d’une salle propre ISO classe 1 couvrant 4 954,95 m² de surface au sol, répartie sur deux étages avec des hauteurs libres de 4,8 m et 7,3 m, pour un volume total de 59 459,4 m³. Les objectifs environnementaux étaient très stricts : température sèche de 23±0,2°C, humidité relative de 55±5 %, point de rosée de 13,1°C et pression positive de +10 Pa par rapport à l’extérieur.
4 954,95 m²
Surface totale au sol
59 459,4 m³
Volume de la salle propre
23±0,2°C
Objectif de température sèche
242 ACH
Renouvellements d’air calculés par heure
99,99995 %
Efficacité de filtration des FFU
40 Pa
Perte de charge maximale côté air de la DCC
L’architecture du système associait trois centrales d’air neuf de 50 000 m³/h (deux en service, une en secours) à des DCC Koven Air et à des FFU montées au plafond. La centrale d’air neuf assurait la purification poussée de l’air neuf et la régulation de l’humidité, la DCC ajustait la température de l’air repris et les FFU insufflaient un débit d’air filtré et uniforme dans la salle propre. Les batteries ont été sélectionnées en respectant une contrainte stricte : une perte de charge maximale côté air de 40 Pa et une vitesse frontale maximale de 2 m/s, déterminées par la pression statique externe disponible des FFU. Il fallait donc trouver un équilibre entre la surface d’échange thermique et la résistance au débit d’air, au lieu de chercher uniquement à maximiser la capacité.
Architecture de régulation de l’eau glacée
Le site utilise une régulation de l’eau glacée en trois étages : une boucle primaire à débit constant, une boucle secondaire à débit variable régulée par la pression avec variateur de fréquence, et une boucle tertiaire dédiée au groupe de vannes de la DCC, avec des vannes de dérivation et d’équilibrage pour régler précisément la température. La station de mélange entre les boucles secondaire et tertiaire abaisse l’eau primaire à 6/12°C (départ/retour) pour alimenter la boucle DCC à 14/18°C, en restant délibérément au-dessus du point de rosée de la salle, à 13,1°C, afin d’éviter la condensation. Les boucles PID sont réglées à l’aide d’instruments utilisant le protocole HART.
La surveillance sur site, effectuée au point de référence situé à une hauteur de 5 mètres par rapport aux équipements, a confirmé que la température était maintenue dans une plage de ±0,2°C autour de la consigne grâce à une régulation zonée en boucle fermée. Ce résultat mesuré concerne un seul projet et ne constitue pas une garantie universelle. Il montre toutefois ce que peut accomplir l’architecture découplée MAU-DCC-FFU lorsque le dimensionnement, les étapes de régulation et l’instrumentation sont conçus ensemble, au lieu d’être traités comme des achats indépendants.
- Boucles de régulation indépendantes pour la température, l’humidité et la propreté de l’air, au lieu d’une seule batterie qui doit faire des compromis sur les trois paramètres
- Vannes à commande électrique au niveau des unités terminales, remplaçant les batteries de réchauffage dans les conduits et éliminant la perte énergétique liée au « refroidissement excessif suivi d’un réchauffage », courante dans les systèmes couplés
- Agencements de batteries en V et en anneau utilisés de façon ciblée pour augmenter la surface frontale lorsque les batteries à rangées droites dépasseraient la limite de perte de charge de 40 Pa
- Filtration ultra-efficace des FFU par fibre de verre à faible teneur en bore pour maîtriser la contamination moléculaire aéroportée (AMC) à la surface des plaquettes
Certifications et conformité
Les acheteurs d’équipements de précision pour salles propres évaluent les fournisseurs de batteries autant sur leur documentation que sur leurs équipements. La conformité de Koven Air est présentée de manière précise, sans généralités, car des déclarations de certification exagérées sont l’un des moyens les plus rapides de perdre la confiance d’une équipe d’achats techniques.
- RoHS Le matériau des tubes en cuivre respecte les exigences RoHS relatives aux substances réglementées
- ISO 14644-1 Paramètres de dimensionnement conçus pour répondre aux exigences de classification des salles propres
- AHRI 410 Performances évaluées selon les procédures d’essai AHRI 410 applicables aux batteries à chaleur sensible
- BPF Équipement conçu pour répondre aux exigences de régulation environnementale des BPF
- Essai à 2,4 MPa Essai de maintien en pression en usine sur 100 % des unités, maintien pendant 3 minutes
La norme ISO 14644-1:2015 définit les classes de salles propres, de la classe 1 à la classe 9, selon la distribution cumulée du nombre de particules pour des tailles allant de 0,1–5 μm. Le débit d’air, la vitesse frontale et la perte de charge de chaque DCC sont dimensionnés en fonction de la classification visée pour le projet. Nous parlons de « dimensionnement compatible avec ISO 14644-1 », et non de produit certifié ISO, car la certification de classification s’applique à la salle propre achevée, pas à un composant individuel comme une batterie.
AHRI 410, la norme d’évaluation du secteur pour les batteries de refroidissement et de chauffage de l’air à circulation forcée, inclut explicitement dans son champ d’application les batteries de refroidissement à chaleur sensible uniquement, ainsi que celles qui traitent à la fois la chaleur sensible et latente. La gamme DCC de Koven Air est évaluée selon les procédures d’essai AHRI 410 applicables aux batteries à chaleur sensible. Nous ne revendiquons pas de certification AHRI par un organisme tiers, car celle-ci exige l’adhésion à un programme officiel de certification auquel nous n’avons pas inscrit cette gamme de produits.
Chaque DCC est expédiée uniquement après un essai d’étanchéité à l’air à 100 % en usine, sous une pression d’air comprimé de 2,4 MPa maintenue pendant 3 minutes. Une configuration d’expédition sous pression d’azote est disponible en option sur demande. L’expansion mécanique des tubes assemble les tubes en cuivre au faisceau d’ailettes en aluminium afin de réduire la résistance thermique de contact. Le circuit des coudes de collecteur est conçu pour accroître la vitesse d’écoulement dans les tubes et le nombre de Reynolds, afin d’améliorer le transfert thermique par convection avec l’eau à la température plus élevée de 14–18°C pour laquelle ce type de batterie est conçu.
Une limite à connaître : le fonctionnement conçu pour rester « sec » réduit le risque de condensation dans des conditions normales de conception, mais ne rend pas physiquement la condensation impossible dans toutes les conditions ambiantes. Consultez plus haut sur cette page la note « Une limite à connaître » pour savoir dans quels cas il peut être utile de prévoir un bac à condensats en option.
Outils d’ingénierie pour batteries froides sèches
Foire aux questions
Quelle est la différence entre chaleur sensible et chaleur latente dans une batterie froide ?
La chaleur sensible modifie la température ; la chaleur latente modifie la teneur en humidité par condensation. Une batterie froide sèche traite presque exclusivement la chaleur sensible et maintient son SHR proche de 1.
Pourquoi une batterie froide sèche nécessite-t-elle une eau glacée plus chaude qu’une batterie classique ?
Pour éviter la condensation, la surface de la batterie doit rester au-dessus du point de rosée de l’air. Cela nécessite une eau plus chaude en entrée, généralement à 14–18°C plutôt qu’à 6–7°C, température utilisée par les batteries froides classiques conçues pour condenser volontairement l’humidité.
Une batterie froide sèche peut-elle être utilisée dans une salle propre ISO classe 1 ?
Oui : consultez plus haut la description du projet pour semi-conducteurs ISO classe 1 à Chengdu.
Une batterie froide sèche a-t-elle parfois besoin d’un bac à condensats ?
Pas dans des conditions normales de conception, puisque la surface de la batterie reste au-dessus du point de rosée. Koven Air propose néanmoins en option un bac à condensats en acier galvanisé ou inoxydable pour les sites qui souhaitent une protection supplémentaire en cas de pics d’humidité hors conditions de conception ou d’isolation incomplète des tuyaux.
Comment le dimensionnement d’une batterie froide sèche pour salle propre varie-t-il entre une classe 1000 et une classe 100 ?
Les salles propres de type classe 1000 présentent généralement une charge de refroidissement plus élevée par rapport à leur débit d’air et nécessitent un écart de température plus important dans la batterie. Les salles de type classe 100 fonctionnent avec un débit d’air plus élevé et une charge plus faible, et nécessitent un écart plus réduit. C’est pourquoi les règles génériques de dimensionnement ne s’appliquent pas facilement d’une classe de salle propre à l’autre et qu’une sélection adaptée à chaque projet est importante.
Quels matériaux de tube sont disponibles pour une batterie froide sèche ?
Deux matériaux de tube sont disponibles : le cuivre et l’acier inoxydable. L’ailette standard est en aluminium hydrophile. Le choix des matériaux dépend généralement des exigences applicables aux matériaux en contact et à la résistance à la corrosion dans les applications pharmaceutiques ou de haute pureté.
Une batterie froide sèche est-elle la même chose qu’un refroidisseur sec ?
Non, et ces deux termes sont souvent confondus, ce qui peut entraîner de véritables erreurs d’achat. Un refroidisseur sec est généralement un équipement de rejet de chaleur pour fluide de procédé en circuit fermé, utilisé dans l’industrie ou le refroidissement des centres de données. Installé à l’extérieur, il rejette la chaleur dans l’air ambiant. Une batterie froide sèche (DCC) appartient à une catégorie tout à fait différente : c’est un composant de refroidissement sensible côté air, installé dans le circuit de traitement de l’air d’une centrale de traitement d’air. Elle refroidit l’air soufflé plutôt qu’un circuit de procédé fermé.
Quelles données dois-je fournir pour obtenir un devis pour une DCC ?
Pour effectuer sa vérification avant-vente, Koven Air a besoin au minimum des données suivantes sur le projet :
- Débit d’air nominal
- Conditions de l’air à l’entrée : température sèche et humidité relative, ou température humide
- Température sèche requise de l’air à la sortie
- Températures disponibles de départ et de retour de l’eau glacée
- Pression statique externe maximale admissible pour l’unité de filtration soufflante (FFU) ou le réseau de gaines en aval
![Batterie froide sèche pour salle propre : fonctionnement [Guide 2026]](https://kovenair.com/wp-content/uploads/2026/07/cleanroom-dry-cooling-coil-guide-featured-2-150x150.png)
