TECHNIQUE DU FROID ET DU CONDITIONNEMENT DE L AIR. Séance : Le groupe de production d eau glacée Date :

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Charles Jean-Christophe Marcil
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1 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 : 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 Page 1 sur 9

5 : Equipements des réseaux fluidiques Séance : Le groupe de production d eau glacée Date : Objectif de la séance : Systèmes air/eau : Les calories sont prélevées dans l air, source gratuite et

2 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 Page 2 sur 9

Compteur d énergie 5 Pompe de circulation 6 Débitmètre 7 By-pass 8

3 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 Meilleure efficacité, meilleurs rendements (EER), meilleur bilan d exploitation Implantation des machines frigorifiques en local technique, en sous-sol, INCONVENIENTS 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 : Page 3 sur 9

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.

4 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. Page 4 sur 9

renouvelable du fait du COP produit et de la basse température utilisée avec des planchers chauffants par exemple.

5 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 Page 5 sur 9

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

6 Différents types de groupe de production d eau glacée : Page 6 sur 9

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