Le groupe de production d`eau glacée Objectif - Froidclim

Le groupe de production d`eau glacée Objectif - Froidclim

TECHNIQUE DU FROID ET DU CONDITIONNEMENT DE L’AIR
Tâche T3.1 : Implantation et mise en place des ensembles et sous-ensembles
Compétence C1.3 : Concevoir, dimensionner, choisir une solution technique
Thème : S5 : Technologie des installations frigorifiques
Séquence : S5.5 : Equipements des réseaux fluidiques
Séance : Le groupe de production d’eau glacée
Date :
Objectif de la séance :
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Systèmes air/eau :
Les calories sont prélevées dans l’air, source gratuite et abondante.
L’énergie « transformée » par la machine frigorifique est cédée à l’eau, (eau glacée) vers les émetteurs qui
climatisent les pièces concernées.
AVANTAGES
•
•
•
Air : fluide en abondance
Simplification d’installation : groupe en
terrasse par exemple
Pas de panache de fumées, pas de
légionellose
INCONVENIENTS
•
•
•
Machine extérieure : contraintes architecturales
Bruit extérieur, car machine le plus souvent en
extérieur
Performances en chute quand la température
extérieure augmente (35°C et plus)
Groupe de production d’eau glacée à condensation à air puissance environ 300 kW frigo
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Schéma Unité à condensation par air :
Nomenclature :
N°
Désignation
1
Vanne d’arrêt
2
Soupape de sécurité
3
Système de filtration
4
Compteur d’énergie
5
Pompe de circulation
6
Débitmètre
7
By-pass
8
Thermomètre
9
Disconnecteur hydraulique
11
Manchons anti-vibratiles
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Systèmes eau/eau :
Les calories sont prélevées dans l’eau : eau de tour, d’aéro-réfrigérants, eau de nappe, …
L’avantage de « l’eau » par rapport à « l’air » se retrouve dans sa capacité thermique et un rendement ou EER
(Efficacité Energétique en Réfrigération), meilleur et moins sensible aux conditions de températures
extérieures (cas de l’eau de nappe). Côté utilisation, comme pour le groupe « air / eau », le groupe « eau /
eau » cède son énergie à un réseau d’eau glacée véhiculée vers les émetteurs.
AVANTAGES
INCONVENIENTS
•
•
•
Meilleure efficacité, meilleurs rendements
(EER), meilleur bilan d’exploitation
Implantation des machines frigorifiques en
local technique, en sous-sol, …
•
•
Nécessité des aéroréfrigérants ou tours de
refroidissement, souvent en toiture (sauf cas eau de
nappe)
Entretien pour prévenir du risque de légionellose
(cas eau de tour uniquement)
Consommation d’eau de ville (en appoint, (cas eau
de tour uniquement).
Groupe de production d’eau glacée à condensation à eau puissance environ 400 kW frigo
Schéma Unité à condensation par eau :
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Comparaison climatisation eau glacée et climatisation à détente directe :
La climatisation à eau glacée sera plus souvent choisie pour des applications de type tertiaire ou industriel
alors que l’habitat sera plus équipé de climatisations à détente directe sauf quand les besoins de chauffage à
eau chaude sont couverts avec une pompe à chaleur classée dans les équipements à énergie renouvelable du
fait du COP produit et de la basse température utilisée avec des planchers chauffants par exemple.
3 points permettent de donner l’avantage de la technologie eau glacée par rapport à la détente directe :
•
L’eau est une solution écologique (le fluide de transfert dans le bâtiment est l’eau)
•
Souplesse d’utilisation : vannes modulantes au niveau de chaque terminal. Extension du réseau d’eau
pouvant se faire sans grande difficulté.
•
Simplicité d’installation : l’eau est connue de la plupart des installateurs et les problèmes qui peuvent
être liés aux fuites sont plus aisés à prendre en compte qu’avec du fluide frigorigène.
En effet, la climatisation à détente directe utilise « directement » le fluide réfrigérant comme fluide
caloporteur pour évacuer les calories vers l’extérieur et les transmettre à l’intérieur des pièces à climatiser.
Et l’on sait que la technologie de transport des fluides réfrigérants est, dans certaines applications plus
compliquée que celle de l’eau bien connu du simple plombier chauffagiste car la manipulation des fluides
frigorigènes est plus contraignante, de même que les problèmes de concentration (exemple dans des locaux
ERP, type hôtels).
La finesse de régulation est également un élément plus facile à gérer avec le fluide « eau glacée » qu’avec le
fluide frigorigène, le refroidissement d’air neuf également, etc…
En comparaison la climatisation à eau glacée (régime d’eau autour de 6°/12°C) passe par un fluide
intermédiaire, l’eau, pour transporter et transmettre les frigories aux unités de climatisation dites terminales.
L’avantage (ou l’inconvénient) de la détente directe est d’éviter ce fluide « eau supplémentaire ».
De plus, sur l’eau glacée il n’y a pas de réglementation relative à l’eau. La réglementation va toucher la
fabrication et leur soumission aux normes en vigueur (PED pour la pression des circuits frigorifiques ;
réglementation concernant l’utilisation des fluides frigorigènes…)
Les installations de climatisation de grande taille, supérieures à 200 kW sont traditionnellement réalisées en
eau glacée.
Sans que ce seuil soit inamovible car les climatisations à détente directe type VRV peuvent climatiser
plusieurs dizaines de locaux, voire plus quand les unités extérieures sont multipliées.
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Groupe d’eau glacée à condensation par air ou à eau :
Refroidisseurs de liquide à condensation par air monobloc livré de façon à être prêt pour l'installation sur site.
L'appareil est chargé en réfrigérant et est soumis à des essais de fonctionnement complet en usine.
Châssis : Il est entièrement réalisé avec des tubes électro soudés en acier de grande épaisseur
Panneaux : Ils sont réalisés en aluminium ou en acier galvanisé
Encombrement réduit : Les dimensions compactes de l'appareil permettent une meilleure utilisation de l’espace,
en réduisant la surface nécessaire pour l’installation
Compresseur(s) : De type hermétique ou scroll
Evaporateur(s) :
- De type immergé dans un ballon tampon isolé
- De type multitubulaire
- De type à plaque inox brasées
Condenseur à air : Condenseurs largement dimensionnés pour un fonctionnement avec des températures
ambiantes élevées. Ils sont constitués d’une batterie de tubes en cuivre et d’ailettes aluminium
Ventilateur(s) : De type hélicoïde
Circuit frigorifique : Les circuits frigorifiques sont réalisés avec mono compresseur, bi compresseur ou tri en
configuration tandem
Les composants du circuit frigorifiques ont :
- Capillaire d’expansion
- Détendeur thermostatique
- Filtre déshydrateur
- Voyant liquide
- Electrovanne
- Pressostat(s) HP/BP de sécurité(s)
- Manomètre(s) HP/BP
Circuit hydraulique complet : Le circuit hydraulique comprend :
- Volume tampon en acier au carbone (Fe 360) ou acier inoxydable (AISI 316)
- Soupape de sécurité pour circuit sous pression
- Manomètre eau
- Contrôleur de débit pour la protection de l’évaporateur
- Purgeur d’air automatique
- By-pass
Coffret électrique complet : Comprend tout l’appareillage nécessaire au bon fonctionnement du refroidisseur
Régulation :
- Régulateur électronique basic à affichage digital
- Microprocesseur à affichage digital
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Différents types de groupe de production d’eau glacée :
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