Optimisation de l’efficacité énergétique pendant le dégivrage des évaporateurs en chambres froides
Dans l’environnement soigneusement contrôlé d’une installation de stockage au froid, la formation de givre sur la surface de l’évaporateur est un phénomène courant. Le givre peut entraver la conduction et la distribution de la capacité de refroidissement, affectant ainsi l’efficacité de l’ensemble du système de réfrigération. Relever ce défi est crucial, non seulement pour l’efficacité opérationnelle mais aussi pour des économies d’énergie substantielles. Selon l’Energy Trust de l’Oregon [i], le dégivrage électrique peut représenter 21 % de la consommation d’énergie dans une installation de stockage au froid.
Problème
Une gestion inappropriée du givre dans une installation de stockage au froid peut conduire à la formation de couches épaisses, impactant l’efficacité du système. Un dégivrage efficace devient primordial pour plusieurs raisons :
- Améliorer l’efficacité du système de refroidissement.
- Réduire la consommation d’énergie grâce à la réduction de cycles de dégivrage.
- Assurer la qualité du produit avec un faible gradient de température.
- Prolonger la durée de vie des composants du système de stockage au froid en minimisant l’usure.
Un défi important auquel ces installations sont confrontées est la fuite de chaleur des refroidisseurs d’air, entraînant une perte d’énergie considérable. Un dégivrage inefficace aggrave le problème, augmentant la fréquence des cycles de dégivrage et, par conséquent, les coûts opérationnels.
Solutions économisant la chaleur
Le dégivrage efficace n’est pas seulement une fonction essentielle, mais aussi un contributeur substantiel à la consommation d’énergie dans les installations de stockage au froid. Le marché propose diverses solutions, axées sur la réduction du temps de dégivrage pour améliorer l’efficacité des refroidisseurs d’air de stockage au froid. Certaines solutions peuvent impliquer des techniques complexes ou des outils spécialisés, mais celles qui empêchent la chaleur de s’échapper du refroidisseur d’air sont les plus efficaces.
L’intégration d’un court conduit en tissu peut augmenter le jet d’air et favoriser le mélange d’air pour créer une distribution uniforme de la température dans l’espace. Cette solution augmente l’efficacité du cycle de dégivrage en réduisant la fréquence des cycles et en minimisant l’impact sur l’équipement. Lorsque l’évaporateur atteint le cycle de dégivrage, le conduit s’effondre, ce qui scelle efficacement l’unité et empêche la chaleur de s’échapper. Le tissu hydrofuge empêche les gouttelettes d’eau causées par le cycle de dégivrage de geler sur sa surface, augmentant ainsi l’efficacité d’une solution à base de tissu.
Figure A : Les flèches montrent comment l’air chaud quitte l’unité de refroidissement lorsque le système est en cycle de dégivrage.
Figure B : Le conduit en tissu couvre l’unité lorsque le système est en cycle de dégivrage, empêchant la chaleur de s’échapper de l’unité.
Réaliser des gains d’efficacité énergétique
La mise en œuvre de solutions pour augmenter l’efficacité du stockage au froid peut entraîner de potentielles économies d’énergie allant jusqu’à 75 %, selon l’équipement et les conditions de fonctionnement. La réduction conséquente du temps de dégivrage, variant de 10 % à 50 %, se traduit par une efficacité opérationnelle accrue et des dépenses énergétiques réduites. Comment maximiser davantage le tout? En installant des dispositifs et sondes de température qui dictent le meilleur moment et la nécessité du dégivrage électrique. Ces deux solutions combinées améliorent nettement le rendu énergétique des installations. Des retours sur investissement sur une période aussi courte que trois mois sont généralement calculés avec cette solution.
Amélioration de la distribution de l’air
L’utilisation de conduits en tissu limite non seulement la perte de chaleur, mais améliore également le jet d’air, favorisant un mélange d’air supérieur par haute induction. Cela établit un environnement de température constant et uniforme, ce qui garantit la qualité des biens stockés sans pour autant se pénaliser du côté de la pression statique. Étant donné que cette section de conduit est petite, non restrictive ainsi que légère, elle n’entraîne pas une différence substantielle nécessitant davantage de puissance moteur.
Aborder les défis liés au givre dans les installations de stockage au froid ne consiste pas simplement à résoudre un problème de surface, mais implique une approche stratégique qui a un impact significatif sur la consommation d’énergie, les coûts opérationnels et la longévité globale des composants de l’installation.
[i] www.energytrust.org/wp-content/uploads/2016/12/ind_fs_guide_coldstorage.pdf
