Cycles ouverts : Dessiccation solide

Les systèmes de refroidissement par dessiccation sont des systèmes à cycle ouvert utilisant le réfrigérant en contact direct avec l'air. Le cycle de refroidissement est constitué d'une combinaison de refroidissement par évaporation et de déshumidification de l'air grâce à un matériau dessiccatif. Le terme " ouvert " indique que le réfrigérant ne peut pas être réutilisé après avoir fourni le refroidissement désiré, du réfrigérant neuf doit donc être réinjecté dans le système. Sous ces conditions, le seul réfrigérant pouvant être utilisé est l'eau car il sera en contact avec l'air fourni au bâtiment. Habituellement, cette technologie utilise des roues dessiccatives en rotation comme matériau dessiccatif. Les principaux composants du système sont présentés ci-dessous :

En été (le réchauffeur 4-5 n'est pas utilisé) En (1) l'air extérieur chaud et humide entre dans le système et traverse la roue dessiccative qui est en rotation lente. En passant à travers cette roue (1-2), l'air est déshumidifié par l'adsorption de l'eau. Ce phénomène implique également une augmentation de la température de l'air du fait de la chaleur d'adsorption. Ensuite l'air passe à travers une autre roue que est en fait un échangeur de chaleur (2-3). L'air est donc refroidit de manière significative. Enfin, l'air passe à travers un humidificateur (3-4) dans lequel son humidité est augmentée jusqu'à sa valeur de consigne, et sa température encore diminuée. On obtient donc en (5) un air frais et sec. En (6) on récupère un air plus chaud et plus humide que l'air distribué. Il va encore être humidifié dans un autre humidificateur (6-7) pour arriver proche de son point de saturation. Ensuite, l'air passe à travers de l'échangeur de chaleur (7-8), ainsi cette roue va être refroidie à mesure que l'air se réchauffe. Ce phénomène a pour effet de " régénérer " les propriétés de la roue échangeur de chaleur. Ensuite, l'air est encore réchauffé grâce à l'énergie solaire via le réchauffeur (8-9). Dans un dernier temps, la roue dessiccative est régénérée (9-10) grâce à l'air chaud. En d'autres termes, au passage de l'air chaud, l'humidité dans la roue diminue à mesure que l'humidité dans l'air chaud augmente.

En hiver le réchauffeur (4-5) est utilisé pour chauffer l'air entrant dans le bâtiment.

Pour fonctionner, le système a besoin d'une température venant des capteurs relativement basse (50°C à 75°C) ainsi des capteurs plans sont suffisants, et des capteurs à air peuvent parfois être utilisés. Un ballon de stockage peut également être utilisé pour prolonger l'utilisation du système.

Un design particulier de ces systèmes est requis en cas d'utilisation pour des climats extrêmes comme par exemple pour les régions côtières de la méditerranée. En effet, de part la grande humidité de l'air ambiant, la configuration standard de ce système ne suffit pas à réduire l'humidité jusqu'à un niveau suffisant pour ensuite utiliser un refroidissement par évaporation directe. Ainsi, il existe d'autres procédés adaptés à un climat spécifique qui sont soit déjà utilisés sur des installations, soit encore au stade du développement.