A ce jour en France : 90 à 95 % des installations frigorifiques de GMS, sont réalisées en détente directe aussi bien en positif qu’en négatif, les coûts d’investissement étant régulièrement prioritaires par rapport aux coûts d’exploitation.
Les nombreuses obligations présentes et à venir pour respecter les règlementations 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 en salle des machines et surface de vente, dont les résultats devront être consignés sur registre pendant 5 ans, interpellent sur les solutions à mettre en ouvre.
Parallèlement, dans le cadre du développement durable, le remplacement progressif des centrales thermiques et nucléaires par une électricité produite par l’éolien et le photovoltaïque dont les performances seront fonction des conditions météorologiques et non de la demande devra passer par 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.
Toutes ces contraintes, conduisent les décideurs à:
– Rechercher un confinement maximum des fluides soumis à règlementation,
– Recourir aux fluides naturels pour la pérennité des installations sur la durée,
– Mettre en ouvre des solutions techniques visant à réduire les consommations énergétiques,
– Assurer les besoins de flexibilité électrique par un pilotage dynamique de la demande.
Dans les 15 prochaines années la majorité des installations frigorifiques auront été transformées !!
Quelle technologie mettre en oeuvre pour répondre aux objectifs visés ?
La réfrigération reste le meilleur procédé pour conserver, transporter et distribuer les aliments.
Le principe du froid repose sur la récupération de chaleur, généralement, rejetée dans l’atmosphère. Alors que les établissements ont besoin, dans leur fonctionnement, d’eau chaude et de chauffage, récupérer cette énergie peut représenter une source d’économie financière non négligeable !
L’adoption d’une technique utilisant des fluides frigoporteurs monophasiques ou diphasiques présente des avantages plus ou moins importants pour satisfaire les besoins dans les meilleures conditions.
Fluide frigoporteur monophasique liquide :
Avantages
– Pas de contact entre le fluide frigorigène et les denrées alimentaires,
– Choix élargi des fluides frigorigènes toxiques ou combustibles,
– Volume du circuit frigorifique primaire diminué, recherches de fuites limitées à la salle des machines,
– Possibilité d’accumulation de froid, meilleure gestion du fonctionnement de l’installation,
– Récupération de chaleur.
Inconvénients
– Efficacité thermodynamique amoindrie avec un fluide échangeant sur sa chaleur sensible,
– Nécessité de grands débits de fluide frigoporteur en circulation, ce qui impose des conduites importantes et des puissances de pompes élevées !,
– Coût de l’installation supérieur de 10 à 15% (circuit aller/retour du frigoporteur + pompes, réservoir de stockage et fluide).
LE COULIS DE GLACE ……
…UNE SOLUTION D’AVENIR !
Aujourd’hui parfaitement maîtrisée, la technologie du « Coulis de Glace » fluide frigoporteur diphasique composé d’eau et de mini cristaux 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 comme l’eau glycolée.
Une très large gamme de générateurs de glace, réalisés en acier inoxydable 316L, et la maîtrise du stockage en réservoirs préfabriqués en usine ou construits sur place, traduisent des réponses adaptées à de nombreux process industriels et de toutes tailles :
Aux obligations règlementaires et de sécurité :
– Réduire et confiner la charge des Fluides Frigorigène en salle des machines,
– impossibilité de contact des Fluides Frigorigènes avec le Public et les aliments,
– Diminution des coûts de recherches de fuites et de maintenance.
Pour une réduction conséquente des coûts d’exploitation:
Le coulis de glace, mélange diphasique, permet l’exploitation de la chaleur latente de changement d’état de la glace (à volume de stockage identique, le coulis de glace accumule une énergie 8 à 10 fois supérieure à une installation eau glycolée monophasique).
Solution FROID Positif :
– Accumulation importante de froid permettant d’effacer les pointes de production,
– Adaptabilité à la disponibilité électrique du réseau,
– Réduction de la puissance frigorifique installée,
– Rendement énergétique des compresseurs amélioré,
– Plages de fonctionnement maîtrisées et stable sur des séquences plus longues,
– Récupération de toute la chaleur produite par l’installation frigorifique,
– Qualité de froid irréprochable avec un delta T minime sur les échangeurs,
– Suppression des résistances électriques de dégivrage dans les meubles,
– Boucle thermique monotube (longueur et diamètres de tuyauterie diminués),
– Nombre et puissance électrique des pompes réduites,
– Maintenance de l’installation et contrôles de fonctionnent facilités.
Solution FROID Négatif
CO2 cascade frigorigène sur l’installation FROID Positif « coulis de glace »
Cette technologie permet d’utiliser le CO2 comme fluide frigorigène (compression et détente directe sur les postes) en s’affranchissant des hautes pressions tout en bénéficiant des avantages thermodynamiques du CO2 et d’une condensation sur la boucle de Coulis de Glace.
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