Acoustique pour BESS et R290 : là où laine minérale et mousse atteignent leurs limites

Les systèmes de stockage par batteries (BESS) et les pompes à chaleur au propane (R290) imposent à un caisson acoustique d’autres exigences que les installations classiques. Outre l’isolation acoustique, comptent la charge calorifique, les sources d’inflammation, la libre circulation de l’air et la durabilité. C’est précisément là que les absorbants en laine minérale ou en mousse plastique atteignent leurs limites.

Les caissons ForCoTech utilisent donc HSA3 : un absorbant métallique développé par notre partenaire ABSORA, sans fibres et sans mousse.

1. Aucune charge calorifique supplémentaire

HSA3 est incombustible (A1 selon EN 13501-1). Le caisson n’ajoute à proximité de l’appareil aucun matériau susceptible de brûler en cas d’incident.

• Les mousses plastiques à base de PE ou de PU sont organiques et donc combustibles ; les versions ignifugées sont difficilement inflammables. En cas d’incendie, elles peuvent fondre et dégager des fumées.
• Pour les BESS, l’emballement thermique d’une seule cellule peut déclencher un incendie. Un absorbant combustible dans le caisson l’aggrave.
• Pour le R290, une fuite de réfrigérant suivie d’une inflammation peut provoquer un incendie secondaire dans le caisson.
• La laine minérale est elle aussi incombustible selon le produit, mais présente d’autres faiblesses (section 4).

Les experts en sécurité incendie et les assureurs exigent de plus en plus des matériaux incombustibles autour des stockages par batteries et des réfrigérants inflammables.

2. R290 : libre circulation de l’air, aucune source d’inflammation

Le propane est plus lourd que l’air. En cas de fuite, aucune concentration inflammable ne doit s’accumuler dans le caisson.

• Les couches d’absorbant épaisses réduisent les sections libres et créent des zones mortes où le gaz peut stagner.
• Les mousses plastiques et les voiles synthétiques qui recouvrent généralement la laine minérale sont isolants et donc chargeables au sens de la règle allemande TRGS 727. Les décharges électrostatiques sont une source d’inflammation : ces matériaux n’ont donc pas leur place dans la zone de sécurité d’une installation R290.
• HSA3 est en métal, peut être mis à la terre en continu et reste fin. Nos caissons n’ont pas de fond et comportent des ouvertures de passage dans les profilés, afin que le réfrigérant qui s’échappe s’écoule librement vers le bas.

Nous n’encoffrons une installation R290 qu’avec l’accord du fabricant de l’appareil. Plus d’informations sur notre page technique.

3. Paroi fine : moins de perte de charge, plus d’efficacité en basses fréquences

HSA3 fonctionne avec une cavité de résonance de seulement 44 mm. Les absorbants poreux, eux, ont besoin de beaucoup d’épaisseur pour les basses fréquences.

• Moins de perte de charge : lors d’une mesure comparative d’ABSORA, un silencieux HSA3 a atteint 73,9 au lieu de 74,9 dB(A) pour 12 au lieu de 20 Pa de perte de charge par rapport à un baffle en laine minérale.
• Sécurité thermique : le refroidissement des BESS et les pompes à chaleur sont sensibles au manque d’air. Des sections libres évitent les réductions de puissance et les déclenchements haute pression.
• Basses fréquences : les onduleurs et transformateurs bourdonnent à 100 Hz et à ses multiples, les compresseurs génèrent des composantes basse fréquence. HSA3 est accordé précisément sur cette plage.
• Caissons compacts : des parois plus fines font gagner de la place en toiture et sur le terrain.

4. Pas d’humidité, pas de fibres, pas de vieillissement

Les installations extérieures sont exposées à la pluie, aux condensats, à l’eau de dégivrage, aux UV et aux variations de température. HSA3 n’absorbe pas l’humidité, ne libère pas de fibres et se nettoie.

• La laine minérale absorbe l’eau. Elle perd alors de son efficacité, s’alourdit et favorise la corrosion de l’ossature.
• Émission de fibres : à des vitesses d’air élevées, des fibres se détachent. Elles se retrouvent dans les filtres, les échangeurs et l’air de refroidissement de l’électronique et des batteries.
• Les mousses plastiques vieillissent sous les UV et les variations de température et accumulent poussière et huile dans leurs pores.
• HSA3 est si résistant que nous l’humidifions même en permanence dans notre pré-refroidissement adiabatique.

5. De nouveau opérationnel après un incident

Après une fuite de réfrigérant ou un incident de batterie, les absorbants poreux sont souillés par l’huile, l’électrolyte ou les résidus de fumée et doivent être remplacés. Les surfaces HSA3 se nettoient et se réutilisent. Cela réduit l’immobilisation et les coûts consécutifs.

En comparaison

Propriétés générales des familles de matériaux ; les produits peuvent différer. Perte de charge : mesure comparative ABSORA GmbH.

Composition d’un caisson ForCoTech

• Ossature en profilés d’aluminium anodisé, modulaire et préfabriquée en atelier
• Panneaux extérieurs en aluminium de 1,5 mm thermolaqué ; en bord de mer entièrement en aluminium résistant à l’eau de mer
• Habillage intérieur HSA3 avec cavité de résonance, sans laine minérale ni mousse
• Sans fond, construit sans contact autour de l’appareil, avec ouvertures de passage dans les profilés
• Air rejeté via des silencieux à tubes HSA3, dimensionnés pour une vitesse d’air de 5 m/s au maximum
• Chaque projet dimensionné avec CFD et BIM