Le principe de production de froid thermodynamique repose sur un cycle thermodynamique complet qui se caractérise par la circulation d’un fluide frigorigène soumis à quatre phases successives (compression, condensation, détente, évaporation).

Le fluide est choisi pour ses propriétés d’évaporation et de condenseur à des températures adaptées à l’application : soit environ 7 °C pour la production d’eau glacée et 30 °C pour un rejet extérieur.

Dans le cas d’un cycle à absorption, un liquide absorbant contribue à l’entraînement du fluide frigorigène : il absorbe les vapeurs à basse température et les relâche par chauffage. Une pompe de solution assure la fonction de "compresseur".

Les producteurs d’eau glacée ("refroidisseur de liquide" selon la terminologie de normalisation) de puissance moyenne ("gamme compacte" > 100 kW) ou forte ("gamme large" > 350 kW) utilisent le couple fluide frigorigène/absorbant utilisé est eau/bromure de lithium (H2O/LiBr)

Le cycle à absorption est de type "double-effet" (il présente un dispositif interne de récupération de chaleur). Le refroidissement externe du condenseur est assuré par eau (tour de refroidissement ou nappe phréatique, rivière, mer, etc.).

Les groupes à absorption de la "gamme large" sont des machines conçues pour être installées dans un local technique respectant les textes réglementaires des chaufferies.

Ces producteurs d’eau glacée peuvent fonctionner en producteur d’eau chaude (comme une chaudière) : il s’agit alors d’une machine "double service".

Certains refroidisseurs de liquide peuvent être équipés en option d’un échangeur récupérateur, pour un fonctionnement en "double service simultané" : à charge partielle de production d’eau glacée, la machine produit de l’eau chaude.

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Les producteurs d’eau glacée/eau chaude (refroidisseurs/réchauffeurs de liquide) proposent une large gamme de puissances, en mode froid, de 100 kW à plusieurs MW et en mode chaud, de 90 kW à plusieurs MW.

Les rendements peuvent atteindre 1,2 sur PCI en mode froid et 0,9 sur PCI en mode chaud.

Grâce à ce procédé, dont la consommation électrique est d’environ 2 % de la puissance froid nominale, il est donc possible d’éviter l’installation d’un poste de transformation ou l’augmentation de la puissance électrique d’un poste existant.

Ces refroidisseurs/réchauffeurs de liquide peuvent être associés à des groupes électriques de production d’eau glacée afin d’optimiser les coûts d’installation et d’exploitation globale du froid.

La récupération de chaleur est possible au niveau de l’ensemble absorbeur/condenseur, soit à basse température (37 °C) pour du pré-chauffage (eau chaude sanitaire, piscine), soit en option sur certains modèles à haute température.

TABLEAU RECAPITULATIFS

Fluide frigorigène Absorbant	Ammoniac (NH3) Eau
Cycle	Double effet
Gamme	P > 340 kW f
Pression interne	5 mbar absolu min (sous vide)
Refroidissement	Eau
Régime eau glacée Régime eau chaude Double service simultané	5 à 6 °C min 60 ou 85 °C max. possible (option)
EER froid (sur PCI)	de 1,1 à 1,2
Rendement chaud (sur PCI)	0,9
Surface traitée	> 4 000 m2 et process

INSTALLATION

Les producteurs d’eau glacée/eau chaude (refroidisseurs/réchauffeurs de liquide) de la gamme large sont des modèles plus longs que hauts conçus pour une installation intérieure. Ils viennent compléter l’offre pour traiter les grandes surfaces, notamment supérieures à 4 000 m2. Ils répondent aussi aux besoins de type process (> 4 000 h/an).

Certains refroidisseurs/réchauffeurs de liquide permettent de satisfaire un besoin simultané de chaud et de froid, à condition d’avoir une charge permanente de 30 % de froid (option à analyser avec le constructeur).

Ces refroidisseurs/réchauffeurs de liquide s’intègrent dans des installations configurées de façon centralisée, c’est-à-dire des installations où l’ensemble de la production énergétique est effectuée en un lieu approprié de l’établissement et où l’énergie ainsi produite est ensuite acheminée via un fluide énergétique jusqu’à un ou plusieurs points d’utilisation finale sur le site de l’établissement.

EXPLOITATION MAINTENANCE

L’entretien des équipements de production fera l’objet d’un contrat auprès d’un SAV spécialisé. Il consiste à minima en la vérification et le réglage des éléments suivants :

brûleur,
pression interne (tirage au vide éventuel),
état de la solution,
pompes (évaporateur, condenseur, réseau),
asservissements,
régulation,
fonctionnement des dispositions de dégazage et de purge,
vérification de la pression dans le réseau,
etc.

La qualité de l’eau du réseau eau chaude/eau glacée fera l’objet d’un suivi rigoureux, et d’un complément de traitement éventuel selon les spécifications du SNEC.

Le dispositif de refroidissement externe (tour aéro-réfrigérante) fera l’objet d’un entretien soigné, selon les spécifications réglementaires locales (périodicité de nettoyage ou désinfection).

Un carnet de suivi permettra d’assurer l’historique des interventions.

Si l’installation en est équipée, l’adoucisseur d’eau sur l’alimentation de la tour fera l’objet d’un contrat d’entretien par une société spécialisée. Un carnet de suivi permettra d’assurer l’historique des interventions.

Pompe à chaleur à moteur gaz