L’Industrie Agroalimentaire est un des plus gros consommateurs d’énergie électrique de l’industrie française par ses besoins de process.
Aux obligations présentes et à venir pour respecter les règlementations FGAS et EN 378 sur l’utilisation des fluides frigorigènes autorisés, leur confinement en local technique pour satisfaire la sécurité des biens et des personnes en fonction de leur toxicité ou inflammabilité, surveillance et contrôles périodiques d’étanchéité des réseaux dont les résultats devront être consignés sur registre pendant 5 ans, viendra s’ajouter, à terme, la contrainte de disponibilité électrique sur les réseaux. En effet, à l’horizon 2030, le remplacement progressif des centrales thermiques et nucléaires par des énergies nouvelles, photovoltaïque et éolienne dont la production varie statistiquement sur des cycles de plusieurs jours, va se traduire par la nécessité de flexibilité de la consommation et la capacité à s’adapter à la disponibilité sur les réseaux de distribution électrique pour s’effacer à la demande et satisfaire de nouvelles habitudes de production de froid à un coût avantageux !
Dans les 15 prochaines années la majorité des installations frigorifiques auront été transformées !! Quelle technologie mettre en œuvre pour répondre de façon pérenne aux objectifs environnementaux et économiques visés par les poids lourds de la consommation électrique ?
La réfrigération reste le meilleur procédé pour conserver, transporter et distribuer les aliments et le principe du froid repose sur la récupération de chaleur, généralement, rejetée dans l’atmosphère, alors que tous les établissements ont besoin, dans leur fonctionnement, d’eau chaude (laboratoires, vestiaires/sanitaires…) et de chauffage à certaines périodes de l’année. En Agroalimentaire de nombreuses installations frigorifiques, confinées en local technique, utilisent déjà une technique de fluide frigoporteur monophasique (eau glycolée) pour produire de l’eau chaude en récupération de chaleur. Si cette technologie permet une réponse satisfaisante aux directives F GAS et EN 378 sur les aspects sécuritaires et de maintenance, ses performances seront insuffisantes pour s’adapter à la disponibilité de la part croissante d’électricité produite par l’éolien et le solaire photovoltaïque, dont les performances seront fonction des conditions météorologiques et non de la demande. Cette gestion devra passer par le développement des capacités de stockage et de gestion rendant la demande plus flexible pour s’adapter à la disponibilité sur les réseaux.
L’analyse fonctionnelle des installations et leur pilotage devront varier en suivant les prévisions météorologiques hebdomadaires, les heures creuses électriques identifiant les heures de forte production photovoltaïque et éolienne.
Dans ces conditions, le choix d’un fluide frigoporteur diphasique, capable par son changement d’état de stocker, sur plusieurs jours, une masse importante d’énergie pour la restituer en temps choisi, va s’imposer comme la solution la plus écologique et économique sur la durée.
LE COULIS DE GLACE…
…UNE SOLUTION D’AVENIR !
Aujourd’hui parfaitement maîtrisée, la technologie du « Coulis de Glace » multiplie les avantages et permet de nombreuses réponses pertinentes et économiques liées à l’exploitation de la chaleur latente de changement d’état de la glace soit 80kcal/kg de glace en regard de 1kcal/kg d’eau et °C d’une solution utilisant un fluide monophasique liquide, comme l’eau glycolée.
Le coulis de glace permet une récupération de la totalité de la chaleur produite par l’ensemble des installations frigorifiques (positif et négatif).
Une très large gamme de générateurs de glace, réalisés en acier inoxydable 316L, aujourd’hui disponible sur le marché et la maîtrise du stockage en réservoirs préfabriqués en usine, pour les petits volumes, ou construits sur place, traduisent des réponses adaptées à de nombreux process industriels.
Ces performances permettent :
– Une réduction très importante des débits de fluide frigoporteur (diminution des sections de tuyauteries et pompes de plus petite taille),
– La programmation choisie des périodes de production,
– Un rendement énergétique amélioré,
– A volume de stockage identique, accumulation de froid 8 à 10 fois plus importante qu’une installation en eau glycolée aux performances limitées à la chaleur sensible du fluide frigoporteur liquide,permettant d’effacer les pointes et d’augmenter la production frigorifique avec la même installation de compression,
– Une qualité de froid parfaite avec un delta T minime sur les échangeurs et la suppression des résistances électrique de dégivrage sur les postes à température positive,
– L’amélioration des Cop de compresseurs par des périodes de fonctionnement linéaires et de nuit, entretien réduit, longévité des composants augmentée,
– Installation modulaire, ajouts possibles de postes avec la même configuration de production.
Possibilités de transformation, à moindre coût, d’une installation existante utilisant un fluide monophasique à base d’eau glycolée, en technologie diphasique (Coulis de Glace) par ajout de générateurs de glace (retour sur investissement très court).
Si besoin de froid négatif, cette technologie permet une cascade CO2 sur l’installation Froid Positif « coulis de glace », le CO2 utilisé comme fluide frigorigène (compression, condensation puis détente directe dans les postes) tout en s’affranchissant des hautes pressions et bénéficiant des avantages thermodynamiques du CO2.
Un coulis de glace, frigoporteur diphasique, d’origine végétale, non contraint par une règlementation de sécurité garantira une installation pérenne sur la durée, une efficacité énergétique optimisée, un coût de fonctionnement parfaitement maîtrisé et une maintenance de l’installation réduite.
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