Groupes à absorption ammoniac - eau simple service

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

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 petite puissance (moins de 20 kW) utilisent le couple fluide frigorigène/absorbant utilisé est ammoniac/eau (NH3/H2O) . Le refroidissement externe du condenseur est assuré par air (ventilateur intégré, contribuant à la dispersion des produits de combustion).

Les haute et basse pressions régnant dans le refroidisseur de liquide sont respectivement d’environ 19 et 4 bars. Selon la composition du mélange ammoniac-eau, il est possible de produire de l’eau glacée à une température de –10 °C (application en process).

Du point de vue thermodynamique, le cycle est de type GAX, c’est-à-dire qu’il comporte une phase de récupération interne d’énergie permettant d’améliorer les performances. De fait, l’efficacité énergétique est supérieur à celui d’une machine à simple effet traditionnel, mais reste actuellement inférieur à celui d’une machine à absorption double effet.

Le producteur se présente sous la forme de module unitaire de 17,5 kW de puissance frigorifique ; il peut être monté en rack, avec interfaces hydrauliques. Le constructeur propose des producteurs d’eau chaude (chaudière) : ces modules "chaud" peuvent être couplés hydrauliquement aux modules "froid" dans des installations de type 2-tubes ou 4-tubes.

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES

Les modules de petite puissance qui fonctionnent à partir du couple ammoniac/eau sont tout à fait adaptés à des sites de moins de 1 500 m2. Ils offrent la possibilité d’un confort froid/chaud alternatif, voire simultané dans le cas de traitement séparé par zones.

Il s’agit d’implanter des modules "froid" de 17,5 kW et éventuellement des modules "chaud" de 28 kW. Le nombre de modules à installer sera calculé en fonction des puissances nécessaires estimées au préalable. Ces matériels s’installent à l’extérieur. Un ensemble composé des deux modules "froid" et "chaud" pèse environ 500 kg et occupe une surface de 1,3 m2.

TABLEAU RECAPITULATIF

INSTALLATION

L’installation de matériels de ce type s’avère donc simple et peu coûteuse. Les raccordements à réaliser se limitent à ceux de la tuyauterie d’eau sur les collecteurs départ-retour, du gaz naturel sur un collecteur gaz, et de l’électricité sur l’armoire de contrôle.

EXPLOITATION MAINTENANCE

Il est important de faire effectuer les programmes d’entretien préventif prescrits par le constructeur. La performance et la fiabilité des matériels en dépendent. Pour les modules ammoniac/eau, les opérations à effectuer sont plutôt simples :

• contrôle du brûleur et inspection des conduits d’évacuation des fumées,
• nettoyage de la batterie à ailettes du condenseur et de l’ absorbeur ,
• vérification de la pompe à huile,
• contrôle du débit d’eau primaire et des températures aller/retour du circuit d’utilisation,
• contrôle des dispositifs de sécurité intrinsèque