Daily Archives: 16 janvier 2008

De manière générale, toute infiltration d’air génère une consommation supplémentaire de chaleur en hiver, de froid en été. Elle peut être estimée en considérant qu’elle augmente la consommation liée au taux d’air neuf du magasin.

• en période froide, on serait tenté de dire que c’est une bonne chose de laisser « entrer le froid » et ce afin de réduire les apports thermiques aux applications de froid (et donc réduction des consommations énergétiques). Mais bien évidemment, le confort dans les zones tempérées comme les caisses, le « no food », …, ne serait pas assuré. Pour les courageux dans les commerces de détail, on pourrait envisager un fonctionnement comme sur les marchés (boucherie, crémerie, …);

• en période chaude, de manière générale, le manque d’étanchéité du magasin cause des surconsommations d’énergie électrique au niveau des compresseurs des productions de froid. En effet, la température externe (via l’ambiance du magasin) augmente indirectement les apports thermiques. Quant à l’humidité, indirectement aussi, elle générera de la condensation au niveau des points froids, mais surtout le givrage des évaporateurs des installations de froid alimentaire.

Pour les commerces, c’est principalement par les entrées que l’étanchéité est rompue.

Les portes d’entrée

De manière générale, le problème des commerces réside dans les ouvertures et fermetures incessantes des portes par les clients. Bien vite s’installe une habitude de laisser les portes ouvertes en permanence, été comme hiver, afin de faciliter l’accès à l’intérieur et, tout aussi important pour le commerçant d’améliorer son marketing (comme dirait un commerçant béninois : « entre, c’est ouvert, tout est gratuit jusqu’à la caisse !).

Les impacts énergétiques et de confort ne sont pas les mêmes suivant qu’il s’agit d’un commerce de type « no food » ou « food » :

• Pour les commerces type « no food », en période froide, les ouvertures devraient être fermées afin d’éviter les pertes de chaleur vers l’extérieur. En période caniculaire, il faudrait garder les portes fermées en journée, limiter les éclairages, éviter la climatisation, … et la nuit tenter de refroidir par un free cooling de nuit (refroidissement naturel par l’air);

• Pour les commerces type « food », en période froide, au détriment  peut-être du confort (surtout ne faites pas fuir vos clients), certains pourraient ouvrir leurs portes (comme l’adopte si souvent les commerces « non-food » afin de réduire la sollicitation de la machine frigorifique (pour autant que le chauffage ne soit pas à fond). En mi-saison et en période chaude, par contre, il est impératif de fermer ses portes afin de réduire les apports externes vers les comptoirs ou les meubles frigorifiques.

On voit bien que les comportements des deux types de commerces sont assez différents.

Pour les grandes et moyennes surfaces, type « food »

Vu qu’il y a plus de place, en général, les améliorations possibles sont principalement la mise en place :

• de sas d’entrée (coûts relativement importants);
• de tourniquets;
• d’une surpression contrôlée au niveau de la ventilation hygiénique afin d’éviter les courants d’air incontrôlés entre les entrées principales et les accès fournisseurs;
• …

La fermeture des accès en mi-saison et en période chaude est importante.

Pour les commerces de détail, type « food »

Pour ce type de commerces, les solutions ne sont pas légion. La fermeture des accès en mi-saison et en période chaude est importante.

En période froide, mais c’est une question de motivation, quand la température externe correspond à la température de travail dans les boucheries, par exemple, pourquoi ne pas soulager la production frigorifique en laissant les portes ouvertes (vu à plusieurs reprises dans d’autres pays); il faudra naturellement tenir compte de la qualité de l’air externe.

Un exemple frappant : sur les marchés, en période froide, les besoins en froid sont très faibles.

En froid alimentaire, les ennemis des meubles frigorifiques, des ateliers et des chambres froides sont les apports thermiques tant externes qu’internes.

Les apports externes

Quand on parle d’apports externes, on pense généralement aux apports solaires (rayonnement solaire direct). Ces apports solaires au travers des vitrages contribuent :

• à réchauffer, directement ou indirectement via l’ambiance, les applications de froid (augmentation des apports);

• à dégrader les denrées exposées à un rayonnement solaire direct au travers des baies vitrées.

Les vitrages

Baie vitrée orientation est-ouest (source : Bioshanti).

« Shede » orienté nord (source Delhaize).

Dans les bâtiments tertiaires avec apports internes élevés, il faut limiter les surfaces vitrées au Sud et surtout à l’Ouest, et prendre la lumière naturelle au Nord afin de profiter du rayonnement diffus (dans la limite des possibilités urbanistiques).

On entend par rayonnement diffus, le rayonnement émit par le ciel. Cette valeur de rayonnement a l’avantage de rester relativement constante au cours de l’année, du moins en Belgique.

Les protections solaires

Pour que les protections solaires soient efficaces, il est nécessaire de concilier la protection contre les surchauffes et un apport en éclairage naturel suffisant, quelle que soit la saison.

Les apports internes

L’apport des occupants

Les occupants apportent de la chaleur sensible (température du corps) et latente (respiration, transpiration). En période froide cet apport contribue à l’amélioration du bilan thermique du chauffage de l’ambiance de vente. Il est bien entendu que le bilan thermique des meubles frigorifiques est d’autant meilleur que les apports internes sont faibles. Néanmoins, le confort du personnel et des clients doit être assuré; ce qui signifie que les apports internes sont les biens venus en période froide si on considère que le confort thermique doit être assuré (« c’est un soulagement pour la chaudière ! »).

En période chaude, les évaporateurs des meubles frigorifiques condensent la transpiration du corps humain; ce qui défavorise le bilan thermique des évaporateurs et, par conséquent, celui de la machine de froid. Outre la fermeture des ouvertures des meubles frigorifiques, une manière d’améliorer leur bilan énergétique est de réduire au maximum les températures ambiantes à leur proximité immédiate de manière à réduire la transpiration des clients (attention au confort des consommateurs).

L’apport des équipements

Toute charge électrique (éclairage, caisse électronique, TV, Hifi, …) dans un local où le froid alimentaire est présent est payée plus d’une fois :

• une fois pour effectuer le travail attendu (consommation électrique pour produire de la lumière par exemple),

• plus une partie pour évacuer cette énergie qui s’est transformée en chaleur et qui doit être évacuée par l’évaporateur et, in fine, par la machine frigorifique.

L’éloignement des sources de chaleur tel que les fours de boulangerie, rôtissoires, … des comptoirs frigorifiques est nécessaire. En ce qui concerne les éclairages à proximité immédiate des meubles frigorifiques, s’ils sont nécessaires à la vente, la sélection d’une source lumineuse énergétique efficace est de mise.

Soit le bruit est aérien

Puisqu’il est produit par l’écoulement de l’air et les turbulences qui y sont liées, on peut envisager de réduire la source du bruit, par exemple en diminuant la vitesse du ventilateur, en améliorant l’écoulement dans les bouches, dans les coudes,…

À défaut, puisque ce bruit dispose d’un spectre développé surtout dans les hautes fréquences, il est possible d’absorber le bruit par des matériaux fibreux : silencieux, parois de gaines absorbantes,…

Si ce bruit est transmis entre deux locaux, c’est l’isolation phonique de ces parois qu’il faut améliorer.

Soit le bruit est solidien (bruit d’impact)

Puisque ce sont les vibrations des équipements qui sont transmises à la masse du bâtiment, la diminution de vitesse permettra également de réduire les vibrations. Certaines sociétés de maintenance peuvent enregistrer les vibrations émises à l’arbre d’un ventilateur et dire si un balourd serait responsable du bruit en cause.

A défaut, on cherchera à couper toute transmission du bruit par le placement d’un matériau résilient entre l’équipement et son environnement : plots antivibratiles, manchettes souples, plancher flottant,…

Réaliser le doublage acoustiques des parois

Lorsqu’un local est adjacent à un local technique, différentes dispositions peuvent être prises afin de réduire la transmission du bruit tel que le dédoublement des parois de carton-plâtre, …

Renforcer l’isolation acoustique des baies vitrées

Si l’objectif est de se protéger d’un bruit extérieur (bruit de condenseur sur une plate-forme, par exemple), une amélioration de la qualité acoustique des baies peut être envisagée. Et le premier regard doit se porter sur l’étanchéité à l’air (davantage que sur la vitre elle-même). En effet, le bruit passe essentiellement par l’inétanchéité des joints. C’est ce qui fait la médiocre qualité des fenêtres coulissantes…

La principale consommation énergétique des meubles frigorifiques ouverts est issue de l’échange entre l’ambiance de la zone de vente et l’intérieur du meuble au travers :

• du rideau d’air par induction et rayonnement;
• des parois de la « carcasse » du meuble par conduction et convection. Il constitue les apports externes.

Cependant, il ne faut pas négliger les apports internes constitués par l’éclairage internes des denrées, la production de chaleur des ventilateurs, des cordons chauffants et des systèmes de dégivrage.

La solution radicale

Meuble frigorifique ouvert et confinement et isolation légère (double vitrage).

Confinement et isolation importante (enceinte opaque).

Quel que soit le type d’application de froid alimentaire, le confinement des denrées dans des espaces fermés est la règle d’or.

Il faut bien reconnaître que dans la pratique, ce n’est pas tout à fait le cas vu la recrudescence des meubles frigorifiques ouverts afin de favoriser la vente. Néanmoins, certains magasins ont appliqué cette excellente résolution avec succès sans impact sur le chiffre d’affaire en plaçant des protections devant les meubles.

Par exemple, le placement de fermetures en plexyglass sur les gondoles négatives a permis à une chaîne alimentaire de notre pays de réduire les consommations énergétique de l’ordre de 30 à 35 % (source DAPESCO).

D’autres encore ont opté pour des solutions encore plus radicales, à savoir le confinement global ou partielle d’une grande partie des produits frais dans des chambres froides avec libre passage des clients au travers d’ouvertures contrôlées.

Optimiser l’efficacité du rideau d’air

Pour les irréductibles des meubles ouverts, l’optimisation du rideau d’air est impératif. Ce mal nécessaire limite les apports de chaleur par induction de l’air ambiant, à hauteur de 50 à 66 % de la puissance frigorifique nécessaire à l’évaporateur et, in fine, à la machine frigorifique.

Ces échanges de chaleur entre l’ambiance des zones de vente et les denrées doivent être réduits au maximum. Pour atteindre ce but, un optimum est à trouver au niveau du débit du rideau d’air. On conseille en pratique de limiter les vitesses des rideaux d’air :

• pour les meubles horizontaux, à 0,5 m/s;
• pour les meubles verticaux, entre 0,6 et 0,7 m/s.

Réduire les pertes par rayonnement

Surtout pour les meubles frigorifiques horizontaux négatifs (« bacs à frites », « bacs à glace », …), l’échange par rayonnement entre les parois des meubles et le plafond peut représenter de l’ordre de 40 % de l’appel de puissance à l’évaporateur. La réduction des consommations énergétiques passe par le placement de « baldaquins » qui permettent de réduire les températures des denrées en surface de l’ordre de 3 à 5 °C. De même, la création « d’allée froide » (meubles verticaux ouverts positifs placés en vis à vis) réduit aussi les apports par rayonnement. Attention seulement au confort.

Baldaquins pour les meubles horizontaux ouverts.

Limitation du rayonnement vers le plafond

Placer ou optimiser les protections de nuit

Le simple placement de couvertures de nuit pour les meubles ouverts horizontaux ou de rideaux de nuit pour les meubles ouverts verticaux permet de réduire les consommations énergétiques de l’ordre de 8 à 30 % selon le cas.

Optimiser ou supprimer l’éclairage des tablettes

Le placement d’éclairage dans l’enceinte même du meuble frigorifique est une très mauvaise idée puisque le commerçant puise deux fois et peut-être plus à sa propre caisse :

• une première fois parce que l’éclairage proprement dit consomme de l’électricité;

• une seconde fois pour la simple raison qu’une grande partie de l’énergie consommée par les luminaires est transformée en chaleur et doit être évacuée par l’évaporateur;

• enfin, vu que la plupart des luminaires utilisés en froid commercial sont des lampes fluorescentes (TL), à basse température, ce type de lampes a un mauvais rendement lumineux (de l’ordre de 40 %).

Une nette amélioration passe par la coupure des éclairages à l’intérieur de l’enceinte du meuble et l’optimisation ou le placement d’un éclairage performant à l’extérieur du meuble comme par exemple en dehors du rideau d’air.

L’air ambiant autour de l’évaporateur contient de l’eau. Cette eau givre au contact des surfaces froides de l’évaporateur lorsque la température du fluide à l’intérieur de celui-ci est inférieure à 0°C.

Du côté de la chambre froide ou du meuble frigorifique fermé ou mixte négatif, le givre diminue le transfert thermique entre l’air et la surface extérieure de la batterie. L’apport de froid vers la chambre se fait moins bien. La température de la chambre froide monte quelque peu.

D’autre part, du côté du circuit frigorifique, le compresseur de la machine frigorifique travaille avec une mauvaise efficacité énergétique : la couche de glace sur l’évaporateur peut être comparée à une couverture posée sur un radiateur (pour obtenir la même chaleur, il faudra augmenter la température de l’eau et diminuer le rendement en chaudière).

Il faut donc débarrasser périodiquement l’évaporateur du givre formé : c’est le dégivrage.

La chambre froide, les meubles frigorifiques, les vitrines, …doivent  donc être équipées d’un dégivrage automatique.

Le personnel d’exploitation, s’il n’effectue pas lui-même le dégivrage, doit cependant en vérifier le bon déroulement et surtout s’assurer périodiquement que les dégivrages sont effectués complètement. Aucune trace de givre ne doit subsister sur la surface froide à la fin du dégivrage.

Amélioration du dégivrage au niveau des chambres froides

Pour une question d’efficacité et de limitation du nombre de dégivrages, l’évaporateur doit être placé le plus loin possible de l’entrée de la chambre ou des bouches de reprise des meubles frigorifiques. Si dans votre situation existante ce n’est pas le cas, il faut envisager de la déplacer. De plus, pour les opérations de dégivrage proprement dites, on vérifie qu’une vanne magnétique sur le circuit réfrigérant est présente (début de l’opération de dégivrage). Dans la négative, à voir avec le frigoriste l’intérêt de la placer. Le placement d’un manchon peut s’avérer intéressant.

Précautions à prendre au niveau de l’utilisation de l’enceinte

Il est un fait certain que moins il y aura d’ouvertures des portes du meuble fermé ou de la chambre froide (organisation rationnelle), moins on gaspillera de l’énergie nécessaire :

• pour le dégivrage,
• pour le refroidissement et le séchage de l’air extérieur entré par la porte,
• pour évacuer la chaleur produite au niveau de l’évaporateur par l’opération de dégivrage.

Amélioration ou remplacement de la régulation du dégivrage

Vu que le dégivrage est une source de dépense énergétique, l’optimisation du dégivrage prend toute son importance en terme de fréquence et de longueur de cycle. Parmi les types de dégivrage, les plus courants, du moins au plus efficace, sont les systèmes :

• par horloges (difficulté d’optimisation par rapport à l’organisation de la cuisine) – -> +;
• électroniques contrôlant la présence de glace par l’analyse de la courbe de remontée en température de l’évaporateur (plateau de t° = fusion) –> ++;
• électroniques contrôlant l’écart de température entre l’ambiance et l’évaporateur –> +++.

Les systèmes électroniques sont en plus capables d’accepter des niveaux d’alarme, de contrôler un délestage, …

Dans le cadre d’une rénovation conséquente, il serait intéressant, si la régulation existante est vétuste, de la moderniser.

Les meubles fermés ou mixtes négatifs

Les principes généraux de dégivrage des chambres froides s’appliquent assez bien aux meubles frigorifiques fermés ou mixtes négatifs car l’évaporateur subit le même type d’agression hygrothermique lors des ouvertures des portes. En ce qui concerne les meubles frigorifiques ouverts négatifs horizontaux (gondoles par exemple), ils subissent les agressions hygrothermiques de manière moins forte vu que l’influence de l’induction de l’air de la zone de vente n’est pas prépondérante. Néanmoins, pour ce type de meubles, le dégivrage par résistance électrique ou injection de gaz chaud est souvent nécessaire. A vérifier sa présence et son efficacité par un contrôle du niveau de givrage.

Les meubles ouverts positifs

Ce type de meubles, quant à lui, subit les agressions hygrothermiques en permanence de par l’induction de l’air de l’ambiance de vente de manière naturelle ou au travers d’un rideau d’air en ventilation forcée. L’induction d’air apportant irrémédiablement de la vapeur d’eau contenue dans l’air ambiant sur l’évaporateur, le dégivrage est plus que nécessaire mais, vu les températures d’échange au niveau de l’air sur les ailettes de l’évaporateur sont proches de 0°C, un dégivrage naturel sans apport de chaleur (pas de résistance électrique) est suffisant dans la plupart des applications en laissant tourner la ventilation forcée au niveau de l’évaporateur.

Il est nécessaire d’adapter les périodes de dégivrage de chaque groupe de meuble en cas de présence massive de linéaires afin de réduire la pointe quart horaire.

 Remarques :

• Pour les actions développées ci-dessous, il est difficile et pas forcément nécessaire d’établir de savants calculs de rentabilité ! Souvent, la méthode par essais successifs (modification de la consigne, …) entraîne des économies importantes, sans même que l’utilisateur ne s’en aperçoive…

• Il est cependant toujours utile de consulter préalablement le fournisseur du matériel.

• Vous trouvez qu’il y a bien trop de choses à lire : mettez un compteur de COP sur l’installation, imposez une valeur minimale et laissez la société de maintenance se débrouiller, c’est son boulot après tout.

Les principes à suivre

Les projets d’amélioration peuvent poursuivre plusieurs objectifs :

• Réduire la consommation d’énergie,
• limiter la pointe de puissance quart-horaire,
• améliorer la maintenance de l’installation.

Améliorer la régulation de puissance du compresseur

En partant du constat que les groupes frigorifiques sont surpuissants lors du dimensionnement de l’installation un technicien peu agir à plusieurs niveaux pour réguler la puissance du ou des compresseurs en fonction de la charge réelle :

• Mieux contrôler les cascades si l’installation comporte plusieurs compresseurs ou plusieurs étages de compression;

• Adapter la puissance de la machine en faisant varier la vitesse du compresseur ou en mettant hors service certains cylindres tout en sachant que les bas régimes ne sont pas énergétiquement profitables;

• Supprimer la régulation par injection des gaz chauds à l’évaporateur (destruction de l’énergie).

• Augmenter le seuil de déclenchement de la haute pression du compresseur.

Une supervision par régulation numérique

La régulation numérique (ou digitale) est en plein essor ces dernières années. Cette fois, ce n’est plus le câblage qui va déterminer les séquences, mais bien le programme inclus dans l’automate programmable ou le régulateur du groupe.

Il s’agit en fait une gestion globale du système qui vient se superposer à celle des équipements frigorifiques.

Améliorer le fonctionnement du condenseur

Le principe de base est l’abaissement de la température de condensation. Pour y arriver, on peut :

• Positionner et configurer le condenseur dans un endroit où la fraîcheur de l’air extérieur est mise à profit en évitant les recirculations d’air extrait;

• Favoriser l’échange de chaleur par un entretien régulier des ailettes des condenseurs à air et par un détartrage régulier des condenseurs à eau;

• Réguler la vitesse des ventilateurs des condenseurs à air en fonction de la charge réelle;

• Travailler avec des détendeurs électroniques plutôt qu’avec des thermostatiques.

Placer des compteurs sur l’installation existante

Le placement de compteurs horaires sur l’alimentation électrique du compresseur permet d’évaluer la puissance moyenne au cours de l’année en fonction du nombre d’heures de fonctionnement et du dimensionnement de la machine. Le calcul du COP_froid au cours de l’année nécessite de mesurer la consommation électrique du compresseur.

Récupérer l’eau de pluie et les condensats des évaporateurs

Il faut garder à l’esprit qu’une partie de l’énergie prise à l’ambiance par les évaporateurs des meubles frigorifiques est perdue. À l’heure actuelle, les condensats qui se forment au niveau de l’évaporateur sous forme d’eau, de givre, … sont mis à l’égout en permanence ou lors des dégivrages. On estime la quantité d’eau glacée mis à l’égout aux alentours de 0.6 à 1 litre d’eau par mètre linéaire de meuble et par heure. Elle représente une source de refroidissement du condenseur qui peut être intéressante à récupérer dans certains cas. A méditer !

Il pleut beaucoup en Belgique. Alors, pourquoi ne pas récupérer l’eau de pluie. On estime à 0,06 m³/m².mois la quantité d’eau qui tombe. Pour les grandes surfaces pourquoi ne pas combiner la récupération d’eau de pluie pour les sanitaires du personnel avec un refroidissement adiabatique des condenseurs.

La récupération de la chaleur de réjection (au condenseur) dans une installation existante doit être considérée comme une intervention importante; ce qui signifie, tout comme les projets de conception, qu’elle doit passer entre les mains expertes d’un bureau d’étude spécialisé sachant qu’une récupération mal étudiée pourrait, sous certaines conditions s’avérer devenir une « catastrophe énergétique » comme le chauffage du magasin par l’équivalent d’un chauffage électrique direct.

Principe de fonctionnement

Une machine frigorifique transfère de la chaleur extraite du bâtiment vers l’extérieur.

Il semble dès lors logique de tenter de récupérer la chaleur sur le condenseur de la machine frigorifique. Par la même occasion, on améliore le rendement du groupe de froid en abaissant la température de condensation.

Application au chauffage du magasin ou des annexes par l’air

En première approche, il est indispensable de garder à l’esprit que la récupération de chaleur au condenseur passe après :

• la limitation des apports tant externes (rayonnement solaire direct, meubles frigorifiques ouverts, …) qu’internes (éclairage d’étagères, ventilateur peu performant, …);
• l’isolation de l’enveloppe du magasin par rapport aux rigueurs du climat;
• la fermeture des meubles frigoriques ouverts
• …

Si vraiment toutes ces améliorations sont impossibles à réaliser pour des questions budgétaires, architecturales, …, des calculs simplifiés purement théoriques montrent que la récupération directe de chaleur dans l’enceinte du magasin est intéressante lorsqu’elle est importante et permettrait, par exemple, de compenser les déperditions d’un magasin peu isolé.

Récupération de la chaleur de condensation.

Evacuation de la chaleur de condensation à l’extérieur.

On voit tout de suite d’après les figures ci-dessus, qu’en période froide, la récupération est maximale lorsque la chaleur des condenseur est récupérée dans le magasin. Dans cette configuration, on réduit théoriquement les consommations de chauffage par 3.

Il est évident que la mise en œuvre d’un tel système n’est pas simple. En effet, en période chaude, la chaleur à évacuer des condenseurs est excédentaire et doit donc être évacuée à l’extérieur.

Un grand distributeur en Belgique a effectué plusieurs essais d’installations comme montré ci-dessous :

• en pérode froide, la chaleur est récupérée;
• en période chaude, la chaleur est évacuée.

 Récupération de la chaleur de condensation.

Evacuation de la chaleur de condensation à l’extérieur.

Application au chauffage du magasin ou des annexes par l’eau

Une idée novatrice, serait de récupérer une partie de la chaleur de réjection d’un condenseur à eau et de l’injecter dans un chauffage au sol. Le confort dans les allées froides devrait être meilleur. À l’heure actuelle, les systèmes mis en œuvre n’ont pas encore fournit de résultats de bilans énergétiques chiffrés et validés.

Application au préchauffage de l’eau chaude sanitaire

L’idée est ici de profiter d’un besoin de chauffage d’un fluide à basse température (la température de l’eau de ville varie entre 5° en hiver et 15°C en été).

Mais le système ne fonctionnera bien que lorsque la puissance de récupération nécessaire est supérieure à la puissance fournie par le condenseur. Autrement dit, il faut que les besoins d’eau sanitaire soient très importants par rapport à la puissance de la machine frigorifique comme par exemple dans les cuisines.

Il est impossible de reprendre ici toutes les règles d’entretien pour toutes les installations frigorifiques. Cependant, on peut attirer l’attention sur les interventions qui influencent la facture énergétique.

Machine frigorifique

Une check-list du groupe frigorifique est reprise dans les pages de détails; en voici les principaux points :

• Température et régime d’eau glacée,
• intensité mesurée au compresseur,
• écart de température entre le condenseur et le fluide refroidissant,
• …

Un contrôle régulier de ces points de mesure améliore le rendement, les consommations et la durée de vie de l’installation.

Boucle frigoporteur

La mesure régulière des températures d’eau glycolée permettra de mettre en évidence des pertes d’efficacité des groupes frigorifiques dues principalement :

• à des températures de boucle trop élevées;
• à des écarts de températures entre l’entrée et la sortie de l’évaporateur trop faible traduisant des débits d’eau trop importants;
• …

Aérorefroidisseurs

Le contrôle de l’état d’encrassement et de corrosion des ailettes, le suivi de la régulation de l’aérorefroidisseur telle que la régulation de la pression de condensation en vérifiant le fonctionnement des ventilateurs.

Déclenchements du compresseur par forte température extérieure

L’augmentation temporaire du niveau de déclenchement de la haute pression (avec accord du constructeur) permet dans un temps limité de pallier au manque de puissance de l’installation.

Nuisances acoustiques

Si la nuisance sonore est surtout importante aux basses fréquences, il est possible que les machines tournantes (ventilateur du condenseur, moteur du compresseur,…) soient mal équilibrées. Ce défaut s’accentue avec l’usure des équipements; des solutions sont possibles …

Depuis le stade de la production jusqu’à celui de la consommation, la limitation de la dégradation des denrées alimentaires passe par le maintien de la « chaîne du froid « . Que les denrées arrivent dans les commerces au stade « en l’état » (ne subissent pas de transformation depuis leur culture, leur pêche, …) ou « manufacturées (fromage, yaourt, …), la température de conservation, l’humidité sont des données essentielles pour ralentir leur dégradation. En effet, il faut garantir aux consommateurs une qualité des denrées au niveau hygiénique, nutritionnel et organoleptique.

Deux techniques de conservation prédominent, à savoir :

• la réfrigération ou froid positif (> 0 °C, 4 à 8 °C, >8 °C);
• la congélation ou froid négatif (-24 °C,-18 °C, -12 °C).

Les équipements frigorifiques doivent donc assurer l’hygiène dès l’arrivée des denrées dans les magasins de distribution et durant tout leur cycle de vie depuis les zones de stockage jusqu’à leur distribution.

Réglementation

Deux réglementations européennes décrivent principalement les dispositions à prendre pour les conservations des denrées alimentaires classiques  (CE 852/2004) et d’origine animale (CE 853/2004) (PDF).

Deux Arrêtés royaux (AR 57470 paru au moniteur belge du 22.12.2005 et AR 57449 paru au moniteur belge du 22.12.2005) traduisent respectivement les réglementations européennes en droit belge.

Recommandation

Les réglementations en matière d’hygiène alimentaire ne précisent que très peu les températures de conservation à respecter durant toute la chaîne alimentaire froide. Aussi, la plupart se réfèrent au code de bonne pratique HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point).

Les Guides HACCP pour les PME et les artisans représentent une source importante d’informations concernant les températures réglementées en fonction du type de denrée.

Comment évaluer sa situation ?

L’évaluation de la qualité de la chaîne de froid passe principalement par le respect et le contrôle :

• des températures de conservation et des fluctuations autour de la valeur moyenne de ces températures;
• des durées de conservation;
• de la qualité des emballages;
• …

Du point de vue énergétique, la mesure des températures de conservation est essentielle.

 Le confort thermique

Le confort thermique du corps humain est complexe car différents paramètres l’influencent; à savoir principalement :

• la température de l’air;
• la température de rayonnement du milieu qui l’entoure;
• l’humidité de l’air;
• la vitesse de l’air;
• son métabolisme et le type de vêtements qui le recouvre.

Dans les commerces, la présence du froid alimentaire complexifie la perception du confort thermique puisque les travailleurs peuvent se retrouver confrontés à des températures variables dans des laps de temps assez courts comme passer d’une température de -18 °C dans les chambres froides à 18 °C dans les réserves et vice versa.

Effet du froid sur le corps humain ?

Le corps humain est prévu pour fonctionner à une température constante de 37 °C. Quand il est soumis à des températures externes basses, des mécanismes complexes internes adaptent le métabolisme afin de rétablir l’équilibre thermique. Le froid, dans des conditions extrêmes de température peut devenir vite dangereux pour la santé.

Quels risques pour la santé ?

L’exposition à des basses températures se rencontre fréquemment dans la chaîne de froid alimentaire que ce soit au niveau du personnel ou des clients. Les principaux effets sur la santé d’une exposition directe et prolongée au froid sont :

• l’hypothermie;
• l’engelure;
• un risque accru de troubles musculosquelettiques (TMS) en cas d’exposition prolongée.

Dans les commerces, ce dernier risque est le plus représentatif des problèmes liés au travail dans le froid. Une exposition prolongée des extrémités du corps (mains principalement) au froid entraîne une perte de dextérité liant les basses températures aux risques d’accident du travail.

Quels facteurs de risque ?

Les facteurs de risque sont de différents types :

• climatiques ou ambiants tels que la température, l’humidité et la vitesse de l’air. En dessous de 15 °C l’inconfort est présent, sous les 5 °C, il y a un risque pour la santé, au-dessus d’une vitesse de déplacement de l’air de 0,2 m/s, la sensation d’inconfort s’accroît, …

• liés au poste de travail ou à la tâche à exécuter. Le type d’habillement, la pénibilité du travail (transpiration ou pas), … prennent toute leur importance par rapport au risque d’inconfort et d’accidents liés au froid;

• individuels tels que le type d’alimentation, l’état de fatigue, le sexe, …

Comment évaluer sa situation ?

L’évaluation du confort passe par l’élaboration d’une méthode de quantification de l’équilibre thermique du corps humain en fonction des contraintes externes et de l’habillement. L’indice d’isolation vestimentaire IREQ (Required Clothing Insulation Index) permet de choisir des vêtements adaptés au froid en assurant au corps un bon équilibre thermique. Il est admis que cet indice doit être utilisé lorsque la température est inférieure à 10 °C. Un IREQ couramment rencontré est 2,6.

L’évaluation de la « température cutanée du dos de la main » permet d’établir un seuil en dessous duquel la dextérité des mains se réduit; c’est le cas en dessous de 24 °C. Dès cet instant, il est nécessaire d’adapter son temps de travail et exposé et de choisir un type de gant adapté à la tâche.

Une tenue vestimentaire composée :

• de sous-vêtements;
• d’un caleçon long;
• d’un pantalon;
• d’une veste isolante;
• d’un surpantalon ;
• de chaussettes ;
• de chaussures;
• d’un bonnet;
• de gants;

permet d’atteindre un IREQ de l’ordre de 2,6.

Attention que la couche la plus proche de la peau doit être isolante et perméable à la transpiration de manière à éloigner l’humidité de la peau afin de la maintenir sèche.

Recommandations, normes et règlementations

• La norme EN 511 définit les exigences et les méthodes d’essai des gants de protection contre le froid, d’origine climatique ou artificielle, transmis par convection ou par conduction jusqu’à – 50 °C;

• Le prEN 342 spécifie les exigences et les méthodes d’essais de performance des vêtements de protection contre le froid à des températures inférieures à – 5 °C.

L’inconfort des bouches de pulsion d’air

Lorsque l’air pulsé entre dans la zone d’occupation du local, il se réchauffe au contact de l’air ambiant. Si la différence de température entre cet air et l’air ambiant dépasse encore 1 °C en pulsion froide on risque de ressentir une sensation de « masse d’air » lorsque l’on se déplace dans le local.

La zone d’occupation est souvent représentée par la surface du local de laquelle on a soustrait une bande de 50 cm le long des murs intérieurs et de 1 m le long des murs extérieurs, ce sur une hauteur de 1,8 m. Dans cette zone, à 1.8 m du sol, la vitesse de l’air ne devrait pas dépasser 0,2 m/s et le long des murs 0,4 m/s.

Dans l’évaluation du confort, on veillera ce que l’effet COANDA (effet plafond) ne soit pas perturbé par des obstacles au plafond (retombée, poutre, luminaires, …)

Locaux requérant une attention particulière

> Les chambres froides

Il n’y pas vraiment de confort dans ces locaux sachant que les températures sont basses, les mouvements d’air important, … Heureusement pour le travailleur, il n’y passe que très peu de temps. De plus, il est nécessaire qu’il s’habille en conséquence pour limiter les risques liés au froid intense.

> Les zones climatisées

La liaison froide est en général recommandée par HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) lorsque l’activité dans les commerces nécessite de transformer les denrées alimentaires; c’est le cas par exemple des boucheries, des traiteurs, … Ces zones sont occupées par du personnel qui doit travailler dans une ambiance où la température ne peut pas dépasser 12 °C. Comme on peut s’y attendre, l’inconfort est un souci majeur.

> Les allées froides des meubles frigorifiques ouverts

L’ouverture permanente des meubles frigorifiques dans les « allées froides » perturbe le confort du personnel et des clients d’autant plus que dans un souci d’une part de vente et d’autre part d’efficacité énergétique, les meubles frigorifiques verticaux sont en vis-à-vis et, par conséquent augmentent l’inconfort au point de devoir chauffer la partie centrale des allées. Dans la pratique, les températures au centre des « allées froides peuvent descendre à 16 °C.

Le confort acoustique

Un faible niveau sonore améliore la qualité de l’ambiance de travail et réduit la fatigue.

Outre le confort thermique, certaines ambiances des locaux liés au froid alimentaire sont souvent inconfortables. On se référera, par exemple, aux ateliers de boucherie où les ventilateurs des évaporateurs peuvent être, si on n’y prend pas garde, de véritables sources de nuisance sonore. Idem dans les surfaces de vente, les meubles frigorifiques ouverts ont des rideaux d’air qui peuvent, faute d’entretien, devenir bruyants perturbant le confort sonore des clients.

Attention qu’il faut bien distinguer les zones de présence permanence (par exemple les ateliers, les espaces de vente, … ) des zones où la présence des travailleurs est momentanée (chambre froide de stockage par exemple).

Valeurs recommandées

Quel confort acoustique est à atteindre dans les locaux, quel niveau de bruit maximum est acceptable ?

Dans les commerces, une valeur souvent rencontrée est de l’ordre de 35-45 dB.

Comment évaluer sa situation ?

Avant de l’évaluer, il est primordial de déterminer les sources en différenciant les bruits aériens (transmission des vibrations par l’air) des solidiens (transmission des vibrations, des impacts par la masse du bâtiment par exemple).

On veille aussi à prendre soin de l’isolation des bâtiments par rapport aux bruits extérieurs (notamment, les fenêtres sont un point faible dans la façade). Une fois la source sonore nuisible isolée, on peut évaluer sa valeur par l’utilisation d’un sonomètre.

 Les meubles frigorifiques ouverts et fermé

Les efficacités thermique et énergétique des meubles frigorifiques ouverts ou fermés sont intimement liées. Dans les deux cas, il est nécessaire de maintenir à température les denrées tout en optimisant les consommations énergétiques.

Dans les commerces où le froid alimentaire est très présent, les consommations qui lui sont liées (y compris la production frigorifique) représentent en direct de l’ordre de 30 à 55 % du total des consommations électriques.

Attention qu’à l’heure actuelle des consommations parallèles (ou indirectes) peuvent être générées par le refroidissement excessif des ambiances des magasins (quantité de linéaire ouvert très importante) en augmentant les consommations HVAC (Heating Ventilation Air Conditioning). C’est le cas notamment pour assurer le confort comme le réchauffement des « allées froides ».

La principale consommation énergétique :

• des meubles frigorifiques fermés provient de l’échange d’air entre l’ambiance de la zone de vente et l’intérieur du meuble lors de l’ouverture des portes;

• celle des meubles frigorifiques ouverts est issue de l’échange d’air entre l’ambiance de la zone de vente et l’intérieur du meuble à travers le rideau d’air ou l’interface entre les deux ambiances climatiques.

Certifications et normes

La performance énergétique des meubles frigorifiques peut être déterminée dans le cadre d’une certification EUROVENT. La plupart des grandes marques adhèrent à cette certification qui permet de comparer des pommes avec des pommes au niveau des consommations énergétiques des équipements.

Des tests sont réalisés en laboratoire dans des classes de fonctionnement tendant à se rapprocher le plus possible de la réalité du terrain. Les fourchettes de consommation moyenne totale TEC/TDA des meubles certifiés par EUROVENT sont :

• pour la réfrigération (froid positif) comprise entre 5 et 15 kWh/m².jour* selon l’application;
• pour la congélation (froid négatif) comprise entre 20 et 35 kWh/m².jour* selon l’application.

* : consommation électrique totale du meuble par m² de surface totale d’exposition et par jour.

Attention que ces valeurs ne sont pas des critères d’efficacité énergétique, mais simplement des mesures de consommations énergétiques selon un même protocole de mesures.

Apports thermiques

• les apports internes sont principalement dus à l’éclairage, la chaleur des ventilateurs en convection forcée, les cycles de dégivrage, …;

• les apports externes eux proviennent de l’ambiance de la zone de vente par induction et rayonnement au niveau de l’ouverture, par pénétration au niveau des parois, …

Bilans thermique et énergétique

> Les meubles ouverts

Le bilan thermique des meubles permet de dégager les consommations énergétiques de la production frigorifique (consommations électriques des compresseurs principalement). En effet, le bilan thermique des apports tant internes qu’externes détermine la puissance frigorifique de l’évaporateur des meubles qui, elle, conditionne au cours du temps le bilan énergétique de la machine frigorifique :

• pour les applications de froid positif, on retiendra que l’évaporateur doit fournir les 2/3 de son énergie frigorifique pour combattre principalement l’induction au travers de l’ouverture du meuble.

• Pour les applications de froid négatif, la plupart des consommations énergétiques proviennent surtout des apports externes (induction, rayonnement et pénétration) mais aussi du dégivrage. Il faudra donc en tenir compte dans une démarche énergétique URE (Utilisation Rationnelle de l’Énergie).

Exemple d’apports énergétiques d’un meuble ouvert vertical positif d’apports énergétiques d’un meuble ouvert horizontal négatif.

> Les meubles fermés

Le même exercice pour les meubles fermés :

• en journée, l’évaporateur doit fournir une énergie frigorifique pour combattre principalement l’induction au travers de l’ouverture des portes du meuble. Cette induction représente 25 % des apports internes et externes tandis que les dégivrages nécessaires par résistances électriques représentent, quant à eux, 25 % des apports;

• en dehors des périodes d’occupation, la moitié des apports proviennent de la pénétration au travers des vitres.

Exemple d’apports énergétiques de jour d’un meuble fermé vertical négatif et d’apports énergétiques de nuit d’un meuble fermé vertical négatif.

Dans certains cas, la consommation moyenne des meubles fermés peut être de l’ordre de 50 % du même modèle de meuble ouvert.

Puissances frigorifiques spécifiques et températures

La classification des meubles frigorifiques s’articule principalement sur des valeurs de puissance frigorifique par mètre linéaire [W/ml] :

• pour les meubles ouverts :
  • pour les applications de froid positif, les puissances spécifiques oscillent en général entre 0,2 kW/ml (vitrine service par le personnel en convection naturelle) et 1,3 kW/ml (meuble vertical self service à convection forcée);

• • pour les applications de froid négatif, les puissances spécifiques, quant à elle, varient entre 0,4 et 2,1 kW/ml (respectivement pour les gondoles horizontales self-service en convection forcée et les meubles verticaux à convection forcée).

• Pour les meubles frigorifiques fermés, les valeurs de puissance frigorifique par mètre linéaire sont de l’ordre de 0,8 à 0,9 [kW/ml]. On rencontre la plupart des meubles fermés dans les applications à froid négatif. Imaginez ce que serait la consommation des meubles à froid positif fermés.

Influence sur le bilan frigorifique du rideau d’air, du givrage, …

> Les rideaux d’air

Rideau d’air d’un meuble vertical ouvert positif.

Rideau d’air d’un meuble horizontal ouvert négatif.

Le point faible des meubles frigorifiques ouverts est naturellement la difficulté de maintenir une température interne basse au sein du meuble par rapport à une ambiance des zones de vente de l’ordre de 20 °C, soit un écart de température pouvant aller jusqu’à 50 °C, voire plus dans certaines conditions. Le rideau d’air vient au secours de ce type de meubles.

Pour évaluer l’efficacité d’un rideau d’air, on définit en général le taux d’induction X par le rapport de la masse d’air ambiant mélangée à celle du rideau d’air du meuble par unité de temps.

Le taux d’induction optimal est :

• de l’ordre de 0,05 à 0,06 pour les meubles horizontaux;
• de l’ordre de 0,1 à 0,2 pour les verticaux.

Le mélange de l’air ambiant et de l’air du rideau et de l’air interne au meuble entraîne deux phénomènes :

• le refroidissement et la déshumidification de l’air ambiant externe au meuble (zones de vente);

• le réchauffement et l’humidification à la reprise du rideau d’air. Ce deuxième phénomène est la cause principale de la consommation énergétique de l’évaporateur et, par conséquent de la production de froid (énergie nécessaire au refroidissement et au dégivrage).

Intuitivement, les déperditions par induction seront plus grandes pour les meubles frigorifiques verticaux de par un taux d’induction plus important.

> Le givrage

Formation de givre.

• une réduction du débit d’air passant au travers de l’évaporateur;
• et par conséquent une augmentation des pertes de charge dans le circuit de refroidissement;
• une augmentation de la résistance thermique de la surface de refroidissement;
• une chute de la température du fluide frigorigène.

Aussi, il découle de la réduction de débit que l’efficacité du rideau d’air sera moindre en favorisant l’augmentation des apports par induction, le passage accru de l’humidité de l’air ambiant et l’augmentation de la température de l’intérieur du meuble, …

Un dégivrage est donc nécessaire : pour les applications négatives, il faut tenir compte dans le bilan énergétique de la consommation de la résistance électrique de dégivrage.

Rappelons que de l’ordre de 23 % de l’énergie nécessaire à l’évaporateur pour combattre les apports sont dus au dégivrage lorsque l’on effectue 2 dégivrages de 30 minutes par jour.

> L’éclairage

Le placement d’éclairage directement dans l’enceinte du meuble augmente la consommation d’énergie à l’évaporateur de l’ordre de 10 %.

> Les protections de nuit

Les rideaux de nuit sont primordiaux dans la lutte contre les apports thermiques des meubles ouverts.

Sur une journée, avec des périodes d’inoccupation de 12 à 14 heures, on peut réduire de l’ordre de :

• 8 à 45 % les consommations des meubles horizontaux suivant le type de protection (simple rideau à couvercle isolé par exemple);
• 12 à 30 % les consommations des meubles verticaux.

> Les cordons chauffants

La chaleur générée par les cordons chauffants représente un apport de l’ordre de 1 %.

 Les chambres froides

Analyse quantitative

Elle est purement indicative et n’est valable que si elle est complétée par l’analyse qualitative et comparée à une valeur de référence (de l’ordre de 200 Wh/m² de surface de vente pour la conservation par exemple). Bien que parfois difficile, l’évaluation de sa propre consommation peut se faire en mesurant les consommations électriques sur plusieurs jours au niveau de l’alimentation électrique :

• du compresseur;
• des ventilateurs de l’évaporateur et du condenseur;
• des éclairages;
• des cordons chauffants;
• …

Analyse qualitative

La consommation (en général électrique) du poste froid dépend essentiellement du rendement de la production frigorifique, de la quantité de froid nécessaire pour refroidir les denrées et de la perte de froid. En décortiquant différents indices d’anomalie de consommation consignés dans une grille d’évaluation, on peut réaliser une analyse qualitative. Les indices sont entre autres : le type de refroidissement du compresseur, le transfert de froid dans la chambre froide, les fuites d’énergie par déperdition, …

La distribution du froid

Circuit simple à détente directe.

Centrale à détente directe.

Centrale avec circuit caloporteur bi-tube (eau glycolée par exemple).

Centrale avec circuit caloporteur mono-tube (eau glycolée par exemple).

Détentes directe et indirecte : principe

Les diverses réglementations et normes accentuent la pression afin de diminuer l’utilisation massive des fluides frigorigènes ayant un impact sur l’effet de serre et la couche d’ozone (comme le R22 par exemple).

La solution qui vient directement à l’esprit est la détente directe (c’est le fluide frigorigène qui produit directement le froid avec un seul circuit) avec groupe frigorifique incorporé au meuble. Cette solution est intéressante pour les commerces de détail avec toutefois un bémol quant au niveau de la performance énergétique de l’installation (la température de condensation est en permanence élevée de part la température élevée régnant généralement dans les magasins).

Dans les moyennes et grandes surfaces, la détente directe est toujours envisageable, mais avec une production frigorifique centralisée à l’extérieur des zones de vente. Des quantités plus importantes de fluide frigorigène sont mises en jeu; ce qui grève l’efficacité environnementale de l’installation (on parle régulièrement de 600 kg de fluide frigorigène pour un supermarché par exemple). Pour cette raison, des solutions ont été développées pour réduire la quantité de fluides dans les circuits frigorifiques. Par exemple, l’utilisation de circuits primaires de fluides frigorifiques classiques en production centralisée et des circuits secondaires à fluide frigoporteur en distribution « utiles » (boucle secondaire d’eau glycolée par exemple) sont des solutions actuellement proposées aux responsables des grandes surfaces.

Réglementations et normes

En matière de sécurité, la norme NBN EN 378-1 traitant des « Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 1 : Exigences de base, définitions, classification et critères de choix » est une norme utilisée plutôt pour la conception, la fabrication, l’installation, le fonctionnement et la maintenance des installations frigorifiques. Cependant, elle nous donne aussi une idée précise dans l’évaluation des risques liés à l’utilisation de ces fluides.

Détente directe pour groupe incorporé

Les groupes incorporés dans les meubles frigorifiques ont des faibles charges de fluide frigorigène; ce qui limite l’impact de ce type de distribution sur l’environnement. Par contre, au niveau de l’efficacité énergétique, la détente directe de « proximité » est réservée au faible puissance frigorifique. Indirectement, de par un risque d’investissement trop conséquent par rapport à la puissance mise en jeu, les auxiliaires de régulation sont souvent peu performants et, par conséquent réduise l’efficacité énergétique de l’ensemble.

Détente directe pour production centralisée

Dans ce cas, le groupe frigorifique ne se trouve pas nécessairement à proximité des applications (meubles, chambre froide, …). La quantité de fluide frigorigène augmente donc et influence défavorablement l’impact sur l’environnement. En 2004, on comptait encore de l’ordre de 10 à 22 % de taux d’émission de fluide frigorigène dans l’atmosphère. Au niveau énergétique, il est nécessaire :

• de limiter les pertes de charge tant dans les conduites d’aspiration que liquides (entre le condenseur et le détendeur);
• d’isoler les conduites d’aspiration afin de faciliter le travail du compresseur;
• d’isoler les conduites liquides afin d’éviter le risque de « flash gaz » et d’augmenter la puissance frigorifique de l’évaporateur.

Circuit frigoporteur

Les circuits frigoporteurs ne sont pas encore très courants dans le froid alimentaire au niveau de la distribution. Cependant, l’impact sur l’environnement et la sécurité des usagers pourraient voir apparaître des solutions comme les boucles frigoporteurs. Ce type de circuit secondaire permet de limiter les quantités de fluide frigorigène pour les grandes installations.

Actuellement, on trouve des installations dont le fluide frigoporteur est de l’eau glycolée, du CO₂, ….

La production de froid

L’efficacité de la production frigorifique

De l’analyse du fonctionnement thermodynamique de la machine frigorifique, on déduit son efficacité énergétique instantanée ou COP_froid. C’est le rapport entre la quantité de chaleur absorbée par l’évaporateur et la quantité d’énergie électrique totale absorbée par l’installation, soit principalement le compresseur, mais également les équipements annexes (ventilateurs, pompes de circulation d’eau, … ). On trouve dans les catalogues des valeurs de COP_froid de l’ordre de 2,5 à 5. Plusieurs méthodes d’évaluation de la performance énergétique d’un groupe de froid sont disponibles dont la lecture des puissances sur la plaque signalétique et la mesure des différences de température aux échangeurs.

Le bilan énergétique annuel

Si l’estimation ponctuelle du COP_froid de la machine frigorifique n’est déjà pas simple, réaliser le bilan énergétique annuel de l’appareil est vraiment complexe et long.

Pour déterminer la consommation d’énergie d’une installation, il est nécessaire d’intégrer tout au long de l’année les puissances absorbées à chaque régime de marche de tous les éléments consommant de l’énergie. Pour cela, il faut déterminer la variation des besoins de froid et le nombre d’heures correspondant à chacun de ses besoins; ceux-ci seront spécifiques à chaque installation. Le calcul est donc complexe …

En pratique, c’est un compteur électrique qui pourra totaliser les consommations, et l’historique du régulateur numérique qui pourra établir le fonctionnement sur une saison.

Le diagnostic d’une installation existante

Les signes de dysfonctionnement d’une installation frigorifique tels que les augmentations du temps de fonctionnement ou de démarrage du compresseur, le givrage de l’évaporateur, … entraînent des surconsommations. Les moyens de les mettre en évidence sont la mesure des puissances électriques et à l’évaporateur (calcul du COP) ou la mesure des temps de fonctionnement, du nombre de démarrages, … et d’effectuer la comparaison avec les valeurs nominales fournies par le constructeur.

La rentabilité énergétique des interventions de maintenance

Certaines sources (SECA) montrent que des économies peuvent être générées en nettoyant les ailettes des condenseurs à air (10 à 30 %) ou l’intérieur des échangeurs fluide frigorigène/eau côté eau (15 à 25 %). À l’inverse, le manque d’entretien peut entrainer des surconsommations de l’installation.

L’analyse de la puissance frigorifique installée

Une installation surdimensionnée génère des pertes de fonctionnement supplémentaires… Il est donc conseillé de « coller le plus possible aux besoins frigorifiques des applications :

• Les applications de réfrigération comme les meubles, les vitrines … ont des puissances installées comprises entre 200 et 1 300 W/ml* suivant le type d’application. Le relevé du nombre de mètres linéaires installés dans le magasin permet d’approcher la valeur de puissance que devrait renseigner la plaque signalétique du ou des compresseurs alimentant ces meubles;

• Les applications de congélation comme les meubles, les gondoles, … ont des puissances installées comprises entre 400 et 2 100 W/ml suivant le type d’application. De nouveau, le relevé du nombre de mètres linéaires installés dans le magasin permet d’approcher la valeur de puissance que devrait renseigner la plaque signalétique du ou des compresseurs alimentant ces meubles et gondoles;

• Les chambres froides, quant à elles ont des puissances installées comprises entre 60 et 90 W/m³ suivant le type d’application (réfrigération, congélation). Le relevé du nombre de m³ des chambres froides considérées dans les réserves du magasin permet d’approcher la valeur de puissance que devrait renseigner la plaque signalétique du ou des compresseurs alimentant ces chambres.

* : W/ml ou des watts par mètre linéaire de meuble frigorifique.

L’intérêt d’une récupération de chaleur au condenseur

La récupération de chaleur sur le condenseur ne fonctionne que si les besoins de chaud et de froid sont nécessaires simultanément. Cela peut être le cas des magasins d’alimentation. Cependant, il faut s’assurer que les besoins de chaleur sont à basse température comme par exemple le préchauffage de l’eau chaude sanitaire, le chauffage au sol, … Dans le cas contraire (régime de température de 90-70 °C ou même 70-50 °C), on en arrive à des paradoxes où l’on se chauffe à l’électricité en direct avec une « usine à gaz » (c’est le cas de le dire).

Le fluide frigorigène utilisé à un impact :

• sur l’environnement
• sur le bilan énergétique
• sur la santé et la sécurité des usagers

Outre le bon choix de fluide, il faudra veiller aux contrôles d’étanchéité tels qu’imposés par la réglementation.