Les systèmes HVAC&R ont un rôle clé à jouer dans la réduction des émissions et la lutte contre la crise climatique. La réduction des émissions directes (provenant du réfrigérant) et indirectes (provenant de l'électricité) est essentielle non seulement pour sauver la planète, mais aussi pour économiser de l'argent.
Cependant, il n'est pas toujours possible d'installer un système de réfrigération ultramoderne flambant neuf. Cela ne signifie pas que vous ne pouvez pas améliorer les performances de votre système actuel. Quelles sont les modifications que vous pouvez apporter aujourd'hui pour améliorer votre installation ?
Les fluides frigorigènes
Il est courant que les grandes installations frigorifiques soient chargées de réfrigérants naturels tels que le CO2 (R744) ou l'ammoniac (R717) en tant que réfrigérant principal. En effet, les réfrigérants naturels sont extrêmement efficaces et n'ont pas d'impact sur l'environnement s'ils sont libérés dans l'atmosphère, ce qui en fait l'option la plus durable et la plus sûre pour l'avenir. Ils sont également facilement disponibles à un faible coût.
Malheureusement, les réfrigérants naturels ne sont pas aussi répandus dans les équipements de CVC que dans la réfrigération. Au lieu de cela, la plupart des systèmes CVC utilisent une forme ou une autre de réfrigérant synthétique, appelé gaz fluoré (gaz F). Ces gaz fluorés sont considérés comme nocifs pour l'environnement en raison de leur potentiel de réchauffement global (PRG) élevé et sont souvent plus inefficaces que les réfrigérants naturels. L'opportunité réside dans la fusion de ces charges frigorifiques HVAC avec celles du système de réfrigération principal. Cela permet de réaliser des économies d'énergie considérables, car vous réduisez le nombre d'équipements nécessaires pour obtenir la même quantité de froid.
Le passage de tous vos systèmes CVC&R à des réfrigérants naturels offre l'avantage supplémentaire de réduire les fuites coûteuses, car les systèmes à gaz fluorés ont tendance à fuir à un taux beaucoup plus élevé. De plus, le prix de ces réfrigérants synthétiques à fort PRG continuera d'augmenter en raison des réglementations plus strictes et des réductions progressives. Cela a également un impact sur la disponibilité ; il ne faut pas s'attendre à ce que les gaz fluorés soient facilement (ou bon marché) disponibles à l'avenir. Raison de plus pour passer aux réfrigérants naturels dans la mesure du possible.
Contrôle de l'énergie
Selon Management 101, "si ce n'est pas mesuré, ce n'est pas géré". Une simple mise à niveau de votre système de contrôle de l'automatisation existant pour y inclure des compteurs d'énergie pour tous les panneaux d'équipement peut faire l'affaire. Les compteurs d'énergie fournissent des données sur les tendances et des cartes thermiques facilement lisibles. Ces données peuvent être mises à jour à la fréquence souhaitée (heure par heure, minute par minute, jour par jour, etc.).
Les compteurs d'énergie permettent d'obtenir une vue rapide du fonctionnement du système et de mettre en évidence les pics de consommation d'énergie. Cela permet à l'utilisateur d'approfondir les points de consommation élevés afin de découvrir d'éventuelles inefficacités. Cela permet également d'affiner les points de réglage des équipements et de voir immédiatement leur impact sur la consommation d'énergie, sans avoir à attendre la facture mensuelle.
Réduire la "portance" du système
Dans un système de réfrigération, le "lift" désigne la différence entre les pressions d'aspiration et de refoulement des compresseurs. La réduction de la portance permet d'améliorer l'efficacité des compresseurs, soit en augmentant les pressions d'aspiration, soit en réduisant les pressions de refoulement. En général, l'augmentation de la pression d'aspiration accroît la capacité du compresseur, tandis que la diminution de la pression de refoulement devrait réduire la puissance de freinage du compresseur.
En règle générale, l'efficacité d'un compresseur fonctionnant dans un système de réfrigération à l'ammoniac augmente d'environ 2 % par degré Fahrenheit d'augmentation de la température d'aspiration. S'il est possible d'ajuster les températures de fonctionnement à l'intérieur de l'installation (plus probablement dans les zones des quais et des chambres froides), il est possible de réaliser des économies d'énergie.
Démarreurs de moteurs à fréquence variable
Dans les systèmes modernes, les variateurs de fréquence (VFD) sont généralement installés sur les évaporateurs, les ventilateurs des condenseurs évaporatifs et un compresseur à vis par température de fonctionnement. Il s'agit généralement de la méthode la plus simple pour réduire la consommation d'énergie d'une installation de réfrigération.
L'ajout de variateurs de fréquence est extrêmement bénéfique pour réduire la fréquence de dégivrage d'un système. Il permet de surveiller de plus près les besoins de dégivrage de chaque évaporateur et de réaliser des économies d'énergie en prolongeant l'intervalle entre les cycles de dégivrage, ainsi que leur durée. À titre de référence, un dégivrage typique peut coûter entre 0,15 et 0,20 dollar par cycle. Cela s'additionne rapidement.
Refroidissement de l'huile du compresseur
Dans la plupart des systèmes de réfrigération que je vois, les compresseurs à vis sont équipés de refroidisseurs d'huile à thermosiphon, qui sont assez efficaces. Pourquoi ne pas envisager plutôt un refroidissement de l'huile au glycol ? Cette option peut contribuer à des gains de récupération de chaleur si l'installation utilise le glycol chaud après l'avoir utilisé pour refroidir l'huile du compresseur. Cela ne réduira pas les coûts d'exploitation du système de réfrigération, mais peut contribuer à réduire certains coûts d'exploitation auxiliaires.
Récupération de chaleur
La récupération de chaleur peut être utilisée pour diverses fonctions au sein d'une installation. En général, les grandes installations préchauffent autant que possible l'eau de ville entrante en utilisant la chaleur "gratuite" du système de réfrigération avant qu'elle ne passe par une chaudière gourmande en énergie pour atteindre les 60°C (140°F+) nécessaires à l'assainissement/au lavage. Cela permet également de réduire la quantité de chaleur qui doit être rejetée par les condenseurs d'évaporation, ce qui permet d'économiser une partie de l'énergie nécessaire au fonctionnement des ventilateurs et des pompes à eau.
Anhydrateur à ammoniac
Bien que les auto-purgateurs soient couramment utilisés du côté haute température des systèmes de réfrigération pour éliminer les gaz non condensables, ils laissent derrière eux toute l'humidité et les impuretés condensables. Un anhydrateur est conçu pour éliminer ces substances nuisibles à l'efficacité du côté basse température de votre système. Il peut être installé sur les systèmes à basse et à haute température. Bien que les anhydrateurs soient plus souvent installés sur les systèmes à basse température (puisqu'ils fonctionnent sous vide et ont plus de chances d'aspirer des impuretés), ils peuvent également être bénéfiques pour les systèmes à haute température.
Commencer quelque part
Il existe toujours de nombreuses options à prendre en considération lors de la modernisation d'une installation frigorifique. La liste ci-dessus propose quelques suggestions, mais n'est en aucun cas exhaustive. Souvent, les exploitants d'installations ont eux-mêmes des suggestions supplémentaires spécifiques à leur mode de fonctionnement, ce qui permet de mettre en évidence d'autres solutions faciles à mettre en œuvre.
CIMCO est passionné par l'idée d'aider les installations à réduire leur empreinte carbone en matière de réfrigération et nous sommes prêts à poursuivre la discussion sur ce sujet. Qu'avez-vous fait pour améliorer le fonctionnement de votre usine?