le 31 Janvier 2024
Par Yann Marquer - Société EVAPCO
LA PROBLEMATIQUE
Il existe différentes méthodes de condensation qui différencient les systèmes de condensation frigorifique à haute efficacité. Les uns consomment plus d’énergie, plus d’eau, les autres sont plus bruyants et moins encombrants, et dépendent de la température extérieure. D’où des rendements et des consommations bien différentes associés à des coûts d’installation et d’entretien encore différents. Alors comment optimiser efficacité et coûts ?
- Les fiches des CEE (Certificat d’Économie d’Énergie) sur les systèmes de condensation frigorifique à haute efficacité vont nous aider.
Voici pour mémoire les différents systèmes de condensation frigorifique :
- Limité par la température ambiante
(air 32° à 35°C) et les dérives caniculaires
- Condensation entre 47° et 40°C au mieux
- Grande surface au sol
- Non soumis à ICPE 2921
- Contrainte confinement NH3 éventuelle.
- Plus basse température de condensation
possible < 30°
- Plus fort gain de place
- Consommation d’eau et Traitement d’eau
- Contraintes ICPE 2921
- Éventuellement contrainte confinement NH3
- Températures de condensation plus basse,
jusqu’à 37°C au compresseur
- Gain de place au sol
- Faible conso d’eau brute non traitée
- Non soumis à ICPE 2921
- Utilise l’air humide pour sa sélection :
température de condensation jusqu’à 35° à 33°C au mieux
- Gain de place
- Consommation d’eau et Traitement d’eau
- Contraintes ICPE 2921
Au-delà des consommations électriques majeures provenant du compresseur frigorifique ajoutée aux auxiliaires ventilateurs centrifuges ou axiaux (pour ces derniers 2 à 3 fois moins d’énergie, niveaux sonores équivalents, accessibilité supérieure), l’optimum en termes d’efficacité énergétique se situe autour d’une température de condensation basse.
- Reste à intégrer la notion de coût pour mesurer et comparer l’efficacité globale. Pour cela les fiches des CEE vont nous aider.
L'ANALYSE ET LE SAVOIR FAIRE DE L'INDUSTRIEL
Qu’en est-il donc des coûts de cette optimisation et de l’intégration forte intéressante comme nous allons le voir des fiches CEE adaptées aux systèmes de refroidissement et tour aéroréfrigérante.
La fiche IND-UT-113 a été révisée et publiée le 24 décembre 2014.
Prenons l’exemple d’une application dans l’industrie, peut ainsi bénéficier des primes CEE, et non des moindres, les installations neuves ou en remplacement d’un système de condensation frigorifique à haute efficacité.
Deux catégories sont éligibles.
1 - Les systèmes de condensation par rapport à l'atmosphère :
- A air sec avec un Delta T inférieur ou égal à 12°C :
Les condenseurs à air sec (adiabatique ou non)
Les condenseurs à eau plus aéroréfrigérant à air sec (adiabatiques ou non)
- A air humide avec un delta T inférieur ou égal à 22°C :
Les condenseurs évaporatifs (hybrides ou non)
Les condenseurs à eau plus tour ouverte (hybrides ou non)
Les condenseurs à eau plus tour fermée (hybrides ou non)
2 - Les systèmes de condensation à eau "seuls" (sur nappes ou cours d’eau)
L'écart de température est défini comme suit :
La différence de température delta T entre le fluide frigorigène à la pression de condensation et le médium de refroidissement (air ou eau) en entrée du condenseur. En cas d’utilisation d’un fluide frigorigène à « glissement », la température de condensation du fluide à retenir est celle du point de rosée.
La valeur ΔT est attestée par l'installateur.
Mise en place réalisée par un professionnel.
Cas exemple d’un Groupe Frigorifique de de 1000 kW froid -15°/ +32° avec un fonctionnement 24/24, équipé d’un compresseur de 400 kW.
Condenseur évaporatif : Tc 32°par BH 21° Calcul = 4900 x 4,2 x 400
- Total = 8 232 MWh cumac Soit env. 18 100 €uros
(au tarif moyen début 2017 de 2,20 €/MWh cumac)
LES SOLUTIONS PRODUITS
Comparaison des systèmes de refroidissement
- Le retour d'expérience des dernières années a démontré que la gestion d'un système de refroidissement évaporatif est parfaitement gérable, y compris en intégrant les évolutions des dispositions de la Rubrique 2921 des ICPE.
- Le refroidissement évaporatif est et reste le plus performant énergétiquement, valorisé notamment par le dispositif des Certificats d‘économies d‘énergie (CEE) ou encore les BAT (Best Available Techniques to Industrial Cooling systems) émises par la Commission Européenne.
Autre exemple cette fois-ci un système de récupération de chaleur sur TAR (Tour Aéro réfrigérante)
La fiche du 12ème Arrêté a été annulée et remplacée par l’Arrêté du 24 décembre 2014. Elle n’est plus basée sur la puissance de la tour (objet de nombreux abus) mais sur la puissance de récupération réellement installée.
Téléchargez la fiche CEE IND-BA-112
Montant de certificats en kWh cumac
TAR humide, sèche ou hybride.
Limite dans l’arrêté Qrecup < 0,7 x Qtar & Qtar < 7 MW.
Pour un échangeur de récupération de 1000 kW en 2 postes de 8h :
Calcul = 26 700 x 1000
- Total = 26 700 MWh cumac. Soit environ 58 800 €uros
(au tarif moyen début 2017 de 2,20 €/MWh cumac)
Téléchargez la présentation EVAPCO de 19 pages :
Systèmes de condensation frigorifique à haute efficacité
Nouvelle génération de tours « ATP » Advanced Technology Plug fan
- Nouvelle technologie de ventilateur centrifuge à haut rendement et incurvée vers l’arrière conforme à la directive ErP Ecodesign Fan EU 327/2011.
- Haute efficacité énergétique jusqu’à 15% supérieure à celle des unités centrifuges à tirage forcé comparables.
- Redondance complète grâce à plusieurs ventilateurs pour chaque cellule.
- Système de distribution d’eau sous pression.
- Construction en PVC non corrosif.
- Conception propre du bassin en pente pensée pour vider complètement le bassin d’eau froide :
- Aide à prévenir l’accumulation de sédiments et de films biologiques.
- Élimine l’eau stagnante après la vidange. - Persiennes d’entrée d’air WS étanches à l’eau et à la vue : empêche la lumière du soleil d’entrer et évite la croissance biologique.
- Garde l’eau à l’intérieur tout en gardant la saleté et les débris à l’extérieur.