Listing des Actions d’efficacité énergétique sélectionnées et priorisées
ACTION |
IMPACT CO2 |
ROI |
ROI avec aides |
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Production de froid |
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Réseau de transport de froid |
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Adaptation au besoin réel de froid |
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Groupes froid
- Diminuer la température de condensation lorsque la température extérieure est faible (HP flottante)
- Récupérer la chaleur du condenseur pour produire de l’eau chaude
- Augmenter la surface d'échange des évaporateurs et condenseurs
- Inclure une garantie de performance énergétique (COP) dans le contrat de maintenance
- Auditer les pertes thermiques et frigorifuger le circuit de distribution d’eau glacée et de fluide frigorigène
- Fermer les vannes alimentant les équipements à l’arrêt en ajustant le débit du circuit (VEV)
- Augmenter la température de l’eau glacée lorsque les besoins en froid sont plus faibles (BP flottante)
- Remplacer l'usage d'eau glacée par de l'eau fraîche issue d'une tour de refroidissement pour les besoins en froid à température élevée
Récupérer la chaleur du condenseur pour produire de leau chaude
Big Move
• Dans un groupe froid, la chaleur emmagasinée via le compresseur
et l’évaporateur est évacuée dans l’environnement lors de la
désurchauffe et de la condensation. Cette chaleur perdue peut
représenter 4 à 5 fois la puissance du compresseur. Plutôt que de
libérer cette chaleur dans l’air, il est possible de la récupérer.
• La récupération de chaleur sur un groupe froid consiste à ajouter
un condenseur permettant de capturer cette chaleur résiduelle
pour produire de l’eau chaude à 45 à 50°C pour les usages tels
que la CTA ou l’eau chaude sanitaire.
• La température de l’eau peut également être augmentée via l’usage
d’une pompe à chaleur, moyennant une surconsommation
électrique.
• La récupération de chaleur est particulièrement indiquée lorsque :
• Le site présente des besoins en eau chaude à des températures
peu élevées (45 à 50°C), tels que l’eau chaude sanitaire ou le
chauffage des locaux ;
• Il y a adéquation temporelle entre les besoins de froid et de chaud
(en puissance), avec des besoins de froid maintenus en hiver ou
des besoins de chaud subsistant en été (ex. : déshumidification de
l’air dans la CTA) ;
• Un réseau d’eau chaude est à proximité du groupe froid.
Augmenter la surface d'échange des évaporateurs et condenseurs
Big Move
• Sur les équipements anciens, les évaporateurs et condenseurs
sont souvent sous-dimensionnés, engendrant un transfert de
chaleur inefficace qui augmente la consommation d’énergie des
compresseurs.
• L’augmentation de la surface d’échange des évaporateurs et des
condenseurs, par l’ajout d’échangeurs, ou une meilleure
ventilation, par l’ajout de ventilateurs, permet d’améliorer le
transfert de chaleur et donc l’efficacité du système de
refroidissement.
• Diminuer de 1°C la température d’approche, i.e. l’écart de
température entre eau fraîche ou air frais (resp. eau glacée) et
condenseur (resp. évaporateur), permet un gain énergétique de
3%
• Cette action est justifiée dans les systèmes de refroidissement
industriels où l’efficacité du transfert de chaleur est limitée par la
surface d’échange des évaporateurs et des condenseurs.
• C’est vraisemblablement le cas si la température d’approche
dépasse 13°C ou si le système peine à atteindre la température de
refroidissement souhaitée
Diminuer la température de condensation lorsque la température extérieure est faible
Must Have
• Les groupes froids fonctionnent souvent avec une température de
condensation fixe en toute saison, ce qui peut entraîner une
consommation d’énergie inutilement élevée lors des saisons plus
froides, alors qu’une baisse de 1°C de la température de
condensation permettrait de gagner 3% d’efficacité
énergétique.
• En effet, si la température extérieure diminue, en automne-hiver, il
est possible de diminuer la température (et donc la pression) de
condensation du fluide frigorigène par rapport à l’été.
• Le contrôle de la température de condensation en fonction de la
température extérieure (système de régulation à HP flottante) se
fait en modulant la vitesse des ventilateurs et permet de limiter la
consommation énergétique des ventilateurs et des compresseurs.
• L’installation d’une haute pression flottante est particulièrement utile
lorsque le site industriel est en fonctionnement sur une plage
comportant d’importantes variations de température extérieure,
ce qui est généralement le cas dans les pays tempérés.
• Pour une efficacité optimale, si des détendeurs thermostatiques
sont installés, ils doivent être remplacés par des détendeurs
électroniques auto-adaptatifs
Auditer les pertes thermiques par caméra IR et frigorifuger les surfaces froides
Quick Win
• Dans les systèmes de refroidissement industriels, l’eau glacée
circule dans le circuit de distribution pour absorber la chaleur des
charges à refroidir. Cependant, une partie de cette chaleur peut
être perdue en cours de route, ce qui réduit l’efficacité énergétique
du système.
• Un audit des pertes thermiques à l’aide d’une caméra infrarouge
permet de repérer les défauts d’isolation du circuit de distribution.
Cet audit exige une formation spécifique et une préparation pour
identifier les points du réseau à étudier.
• Si cet audit révèle des fuites importantes, un frigorifugeage du
circuit de distribution d’eau glacée (ou d’autres équipements froids)
s’impose. Il s’agit de poser un isolant thermique sur les
conduites, qui minimisera les pertes et améliorera l’efficacité du
système.
• Cette action se justifie surtout lorsque l’eau glacée parcourt de
longues distances entre les lieux de production et de
consommation de froid, et d’autant plus si des zones à température
élevée sont traversées.
• Elle doit être mise en œuvre si l’écart de température entre le
départ et le retour du circuit de distribution ou entre l’arrivée et la
sortie des procédés révèle une perte thermique de plus de 20%.
Fermer les vannes alimentant les équipements à larrêt en ajustant le débit du circuit
Quick Win
• Dans les systèmes frigorifiques industriels, la circulation de l’eau
glacée est souvent constante, indépendamment des besoins
réels en froid des équipements reliés. Cela peut entraîner une
consommation d’énergie excessive et une utilisation inefficace des
ressources.
• L’adaptation de la circulation du réseau d’eau glacée selon le
besoin de froid des équipements reliés est une solution efficace
pour ce problème. Cela peut être réalisé en installant une pompe
à vitesse variable (VEV) pour réguler le débit d’alimentation
des différentes installations alimentées en eau glacée. De plus,
l’alimentation peut être fermée lorsque l’installation est inutilisée, ce
qui permet d’économiser de l’énergie.
• Cette action est particulièrement justifiée dans les installations où la demande de froid varie considérablement, par exemple en fonction des saisons, du moment de la journée, ou du niveau d’activité de l’usine.
Remplacer l'usage d'eau glacée par de l'eau fraîche issue d'une tour de refroidissement pour les besoins en froid à température élevée
Big Move
• Dans les systèmes de réfrigération industriels, la production d’eau
glacée nécessite une consommation d’énergie importante. Cette
consommation peut être réduite en exploitant la fraîcheur de l’air
extérieur.
• Cela peut être réalisée en refroidissant le circuit d’eau réfrigérée à
travers une tour de refroidissement plutôt qu’en mobilisant le
groupe froid.
• Cette action est indiquée dans le cas où une tour de
refroidissement est présente sur le site.
• Il pourrait être adapté au cas où l'eau réfrigérée est utilisée pour
refroidir des processus à haute température (>60°C).
• Pour un site pharmaceutique, cette action ciblerait ainsi
préférentiellement le condenseur de l’unité de distillation pour la
purification de l’eau
Augmenter la température de leau glacée lorsque les besoins en froid sont plus faibles
Quick Win
• Le besoin en température de l’eau glacée qui sert à rafraîchir les
installations n’est pas constant au cours de l’année. En effet :
– Lorsque la température ambiante est plus faible (par ex. en
hiver), une eau glacée fournie à une température plus haute qu’en
été suffit à rafraîchir les installations.
– Les pertes du circuit de distribution d’eau glacée sont également
moindres en hiver du fait du plus faible écart de température entre
l’air ambiant et l’eau glacée. Il est alors possible d’augmenter la
température de consigne de l’eau glacée sans impact sur la
température de l’eau glacée obtenue en fin de parcours.
• Ce réglage de la température de l’eau glacée selon les besoins
saisonniers s’opère via un système de régulation à basse pression
flottante : pour chaque °C gagné, 3% d’énergie sont
économisés.
• L’installation d’une basse pression flottante est particulièrement utile dès lors que la consigne de température de l’eau glacée au niveau du poste de consommation varie fortement ou s’il y a d’importantes pertes thermiques sur le circuit de distribution.