Projet de recherche : Efficacité énergétique des fluides frigorigènes naturels pour le transport frigorifique

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1 Projet de recherche : Efficacité énergétique des fluides frigorigènes naturels pour le transport frigorifique Développé par l Office Fédéral allemand de l Environnement (UBA), et subventionné par le Ministère fédéral allemand de l Environnement, de la Protection de la Nature et de la Sécurité Nucléaire (BMU) Institut pour la Thermodynamique, Université Technique de Brunswick / FRIGOBLOCK Optimierungsrechnung des Instituts für Thermodynamik, UNI Braunschweig, für CO 2-Transportkälteanlagen*, Daten R410A, R404A und R134a gemäß ATP-Prüfberichten. * Entwicklungsprojekt gefördert von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (2002) Résultats à ce jour Comparaison des fluides frigorigènes naturels CO 2, propène, propane avec le R410A Le CO 2 sur un étage est exclu en raison de sa consommation énergétique élevée Il n existe pas jusqu ici de compresseur frigorifique au CO 2 sur deux étages efficace Jusqu ici l efficacité maximale est obtenue avec du propène et le branchement d un Economizer sur deux étages De tous les fluides frigorigènes naturels, le propène est celui qui présente les meilleures caractéristiques environnementales Concept de sécurité testé par le TÜV pour la technologie de réfrigération hybride inverter FRIGOBLOCK Autres travaux de recherche et de développement Optimisation de l efficacité sur des mélanges azéotropiques de propène / propane / R32 Groupes frigorifiques en cascade avec du propène / CO 2 (sous-critique) Etude de sécurité sur le propène pour les groupes frigorifiques avec moteur à combustion Amélioration de l efficacité des compresseurs au CO 2 sur deux étages Durée de fonctionnement jusqu au 10/2012 (IAA Nutzfahrzeuge 2012) Essai terrain prévu au niveau national allemand avec un poids total admissible max. de 40/44 t. Jusqu à présent à l initiative du groupe de travail des sociétés participantes au projet de recherche UBA-BMU-FRIGOBLOCK (actuellement plus de 60 véhicules enregistrés auprès du ministère fédéral des transports) :

2 Mesures comparatives réalisées par l Institut de la Thermodynamique de l Université d Hanovre à la demande de FRIGOBLOCK Puissance frigorifique relative (Température de condensation/d évaporation) Comparaison avec le R22 FKW non azéotropique FKW azéotropique Consommation énergétique spécifique (Température de condensation/d évaporation) Comparaison avec le R22 FKW non azéotropique FKW azéotropique En raison des caractéristiques énergétiques et frigorifiques exceptionnelles, FRIGOBLOCK a déjà fait évoluer sa gamme de produits au R410A, avant les années Les fluides frigorigènes R404A et R134a ainsi que le fluide frigorigène super-critique CO 2 venant d être évoqué présentaient déjà à l époque une consommation énergétique et un effet de serre trop élevés. 2 Technology at its best La solution verte est bleue

3 Faible influence des fuites de fluide frigorigène sur l effet de serre : Effet de serre total du CO 2 jusqu à 30% moins bon que pour le R410A haute-efficacité, mais comparable au R404A et au R134a Fluides frigorigènes GWP Taux de fuite COP Effet de serre direct / fuite de fluide frigorigène indirect / consommation énergétique Total Fuite Recycl. Total Secteur Diesel Total Total % de CO heures de fonctionnement diesel, heures de fonctionnement secteur Calcul d optimisation de l Institut de la Thermodynamique, Université de Brunswick, pour le transport frigorifique au CO 2 *, données R410A, R404A et R134a conformément aux rapports d essai de l ATP. * Projet de développement développé par la Fondation fédérale allemande pour l environnement (2002) Influence Influence des fuites of de refrigerant fluide frigorigène leaks on the total greenhouse effect sur l effet de serre total taux de fuite moyen entraînement par génératrice Influence Influence des fuites of de refrigerant fluide frigorigène leaks sur on the l effet total de serre greenhouse total effect taux de fuite moyen entraînement par moteur diesel taux de fuite annuel [%] taux de fuite annuel [%] Taux de fuite moyen en fonction de l entraînement après la détermination de TRANSFRIGOROUTE Tous les fluides frigorigènes de remplacement avec une consommation énergétique supérieure de 3,5% génèrent davantage d effets de serre totaux que le R410A. Par rapport au R410A, cela ne s applique néanmoins qu à partir d une consommation énergétique de 8,5% plus élevée. Technology at its best La solution verte est bleue 3

4 Efficacité énergétique maximale des fluides frigorigènes R410A et du propène dans des circuits frigorifiques sur un et deux étages. 2 étages 1 étage Efficacité énergétique (COP) Températures de condensation/ d évaporation Mesure comparative du Centre de Test et de Formation Pompes à chaleur et Technique frigorifique, TWK-Karlsruhe, à la demande de FRIGOBLOCK (2010) Efficacité énergétique par rapport au R404A CO2 CO2 Températures de condensation/ d évaporation 2 étages 1 étage A la même vitesse de rotation, le propène (2 étages) est en moyenne 3,5% plus efficace que le R410A. Les compresseurs frigorifiques au CO 2 (2 étages) ne sont proposés jusqu ici que par un fabricant. Le propène présente une efficacité énergétique de 57 à 83% plus importante que les données fabricant pour le CO 2. 4 Technology at its best La solution verte est bleue

5 R410A avec une puissance frigorifique supérieure de 40% par rapport au propène (2 étages). Pour une puissance équivalente, il est possible d abaisser la vitesse de rotation de 1000 tr/min. max. pour le R410A avec une efficacité énergétique nettement meilleure. 2 étages Economizer Puissance frigorifique [W] 1 étage Températures de condensation/ d évaporation Mesure comparative du Centre de Test et de Formation Pompes à chaleur et Technique frigorifique, TWK-Karlsruhe, à la demande de FRIGOBLOCK (2010) Efficacité énergétique (COP) en % 500 tr/min tr/min tr/min tr/min tr/min. Température d évaporation [ C] Pour une puissance frigorifique identique, le compresseur frigorifique avec le R410A peut tourner de 500 à 1000 tr/min. plus lentement. L efficacité totale du R410A est alors de 10 à 20% supérieure à celle du propène. Dans le cas de taux de fuite de ce type de 7,5% en moyenne, une différence d efficacité de 3,5% suffit déjà à garantir un effet de serre plus faible avec le R410A. Technology at its best La solution verte est bleue 5

6 La gamme FRIGOBLOCK FK/FD définit de nouveaux standards, que ce soit pour les surfaces de l évaporateur et du condensateur ou pour le débit d air, la longue portée d air et le niveau sonore. Surface du condensateur en % Groupes frigorifiques diesels standards Surface de l évaporateur en % Groupes frigorifiques diesels standards Les surfaces d échanges extrêmement grandes divisent par deux l augmentation des températures des échangeurs thermiques pour un débit d air plus que doublé et peuvent ainsi réduire jusqu à 50% de la consommation énergétique totale. Les turbines de ventilation FRIGOBLOCK triplent le débit d air à plus de m 3 /h. 6 Technology at its best La solution verte est bleue

7 Jusqu à trois évaporateurs de grande surface prennent toute la largeur du véhicule. La grande surface d aspiration d air avec un double pas entre les ailettes permet d avoir des temps de refroidissement extrêmement longs entre les cycles de dégivrage. Pour la première fois, le dégivrage alternatif des deux évaporateurs qui se trouvent à l extérieur de l espace de chargement permet un refroidissement en continu efficace de la viande et / ou des fruits et légumes. Dégivrage en quelques minutes grâce au basculement de la vanne 4 voies pour un fonctionnement en pompes à chaleur. Réduction de 300 mm de hauteur de la caisse réfrigérée grâce à un système hydraulique de basculement : Réduction de la consommation de carburant / des déperditions froides. La grande surface d aspiration d air des deux condensateurs réduit la pression de condensation. Des ventilateurs tournant lentement réduisent le niveau sonore de 15 db(a) = 95%. Technology at its best La solution verte est bleue 7

8 Pour la première fois, refroidissement parallèle des évaporateurs négatifs et positifs sans perte de puissance avec une augmentation de 200% maximum de la puissance frigorifique grâce à un circuit frigorifique sur deux étages. Condensateur Circuit frigorifique sur un étage Condensateur Circuit frigorifique sur deux étages Haute pression Haute pression 2ème étage Evaporateur positif Evaporateur positif Pression moyenne Evaporateur négatif Evaporateur négatif 1er étage Basse pression Basse pression Dans le cas d un circuit frigorifique sur un étage, la puissance de l évaporateur négatif s effond dès que l évaporateur positif fonctionne. Dans le circuit frigorifique sur deux étages, la puissance de l évaporateur négatif reste constante, même lorsque l évaporateur positif fonctionne. Pour la première fois, jusqu à trois évaporateurs extrêmement puissants placés à l abri en dehors du compartiment de chargement pour des caisses réfrigérées multi-températures. 03/2011 FRIGOBLOCK Grosskopf GmbH Postf Essen Weidkamp Essen (Borbeck) Tel. +49 (0) 2 01 / Fax -48 @frigoblock.de