Dimensionner un aéroréfrigérant (dry cooler) – le calcul pour 5, 10 et 50 kW

Remarque préalable : cet article montre la méthode de calcul et des ordres de grandeur. Il ne remplace pas un dimensionnement par le fabricant de l'aéroréfrigérant (dry cooler) ou par un bureau d'études. La puissance d'un appareil dépend de sa construction, du site et du liquide de refroidissement ; seules font foi la fiche technique du refroidisseur et les prescriptions du constructeur du mineur. Nous déclinons toute responsabilité pour les dommages résultant d'un dimensionnement fait par vos soins d'après ces valeurs d'exemple.

Un aéroréfrigérant cède la chaleur du circuit de refroidissement à l'air extérieur par des ailettes et des ventilateurs. C'est le jour le plus chaud de l'année qui décide s'il suffit.

Étape 1 : la charge thermique

La charge thermique est la puissance électrique de tous les mineurs raccordés. On y ajoute 20 % de réserve pour l'encrassement des ailettes et les jours chauds.

• 5 kW de mineurs : 6 kW de dimensionnement
• 10 kW de mineurs : 12 kW de dimensionnement
• 50 kW de mineurs : 60 kW de dimensionnement

Étape 2 : les températures

Un aéroréfrigérant ne peut pas refroidir le liquide en dessous de la température extérieure. Le liquide en sort toujours quelques degrés plus chaud que l'air. Cet écart est la grandeur la plus importante du dimensionnement. Les valeurs courantes vont de 5 à 10 kelvins ; moins d'environ 4 kelvins est techniquement à peine atteignable. Plus l'écart est petit, plus le refroidisseur est grand et cher.

En face, il y a la température d'entrée maximale du mineur. Bitmain autorise 40 ou 50 °C selon le modèle.

Un exemple pour un site à 35 °C le jour le plus chaud :

• Mineur avec une limite de 50 °C : 15 kelvins de marge. Un refroidisseur avec 10 kelvins d'écart fournit 45 °C et suffit.
• Mineur avec une limite de 40 °C : 5 kelvins de marge. Le refroidisseur doit être construit pour 5 kelvins d'écart et sera nettement plus grand.

Une même charge thermique peut donc exiger deux refroidisseurs très différents selon le mineur et le site. C'est pourquoi la question au fournisseur est toujours : quelle puissance à ma température extérieure et à ma température d'entrée ?

Étape 3 : le débit

La quantité de liquide qui doit circuler découle de la charge thermique et de l'écart de température entre le départ et le retour :

Débit en litres par minute = 14,3 × puissance en kW ÷ écart de température en kelvins

La formule vaut pour l'eau. Avec 30 % de glycol, il vous faut environ 5 à 10 % de plus, selon le glycol et la température.

Pour 10 kelvins d'écart :

• 6 kW : environ 9 litres par minute
• 12 kW : environ 17 litres par minute
• 60 kW : environ 86 litres par minute

Le mineur impose toutefois lui-même son débit. Bitmain exige pour le S21 XP Hyd 8 à 10 litres par minute et par appareil. Appliquez donc aussi la formule à l'envers : à 9 litres par minute et 5,4 kW, le liquide se réchauffe d'un peu moins de 9 kelvins dans l'appareil.

Étape 4 : le débit d'air

L'air doit absorber la même chaleur :

Débit d'air en m³ par heure = 3 000 × puissance en kW ÷ échauffement de l'air en kelvins

Pour 10 kelvins d'échauffement de l'air :

• 6 kW : environ 1 800 m³ par heure
• 12 kW : environ 3 600 m³ par heure
• 60 kW : environ 18 000 m³ par heure

De là dépendent la taille des ventilateurs, leur consommation d'électricité et le niveau sonore. Un refroidisseur largement dimensionné déplace le même débit d'air avec des ventilateurs plus lents et fait moins de bruit.

Le matériau

Les tubes de nombreux aéroréfrigérants sont en cuivre. Dans le circuit d'un mineur à plaques froides en aluminium, c'est un problème. Il existe deux solutions : un refroidisseur à tubes en acier inoxydable, ou un échangeur à plaques en acier inoxydable entre le circuit du mineur et le circuit du refroidisseur. L'échangeur coûte quelques kelvins d'écart de température, que vous devez déduire à l'étape 2.

L'hiver

En hiver, l'aéroréfrigérant refroidit trop bien. Les appareils Bitmain ne démarrent pas en dessous de 20 °C en entrée. Il vous faut donc :

• Des ventilateurs à vitesse variable, pilotés par la température du liquide et qui s'arrêtent par temps froid.
• Une vanne mélangeuse ou un bypass, qui fait contourner le refroidisseur au liquide chaud jusqu'à ce que la température d'entrée soit correcte.
• Une protection antigel dans le liquide, pour la température la plus basse du site.

Le lieu d'installation

• Arrivée et évacuation d'air dégagées. L'air chaud rejeté ne doit pas être réaspiré.
• L'ombre abaisse la température d'aspiration.
• Distance par rapport aux voisins. Demandez le niveau sonore à la vitesse de nuit, pas à pleine charge.
• Accès pour nettoyer les ailettes.

Ce que vous indiquez au fournisseur

1. Charge thermique avec réserve, en kW
2. Température extérieure maximale du site
3. Température d'entrée maximale admissible du mineur
4. Débit et liquide de refroidissement, avec la part de glycol
5. Matériau des tubes
6. Niveau sonore admissible

Sources

• Bitmain : S21 XP Hyd, caractéristiques techniques avec température d'entrée et débit
• Bitmain : informations sur les mineurs hydro, démarrage seulement à partir de 20 °C
• Écart de température des aéroréfrigérants secs : Suez Water Handbook, Thermax
• Dow, propriétés physiques des mélanges de glycol (PDF) : éthylène glycol, propylène glycol

Mise à jour : octobre 2026.