Réaliser des économies d’énergie dans la chambre frigorifique
Plus un climat est froid, plus il est important de contrôler l’humidité, explique Kris van de Rijt, directeur d’Air In Motion B.V. Depuis de nombreuses années, son entreprise développe des solutions pour gérer le problème d’humidité dans les chambres frigorifiques et froides.
Nous faisons souvent face à des situations dans lesquelles les clients se battent depuis des années pour éliminer de larges quantités d’humidité par le biais d’évaporateurs. Les mouvements des portes d’entrée causent l’entrée d’humidité dans la chambre frigorifique, et la seule manière de l’éliminer consiste à l’évacuation par évaporateurs, ce qui revient à faire retomber l’humidité sur le bloc réfrigérant des évaporateurs, puis, après un processus de dégivrage, à évacuer le produit transformé en eau fluide avec une température de > 0ºC.
Souvent, surtout dans les petites et moyennes installations frigorifiques, le processus de dégivrage se fait au moyen de bobines électroluminescentes qui réchauffent le bloc réfrigérant des évaporateurs jusqu’au dessus du point zéro. Ce processus de dégivrage entraîne une perte importante de chaleur qui se dirige vers les endroits frigorifiés, d’où une montée de la température dans ces endroits. En outre, la formation de glace sur le bloc réfrigérant de l’évaporateur entraîne une perte d’efficacité de l’évaporateur qui peut s’élever à 70% de la capacité normale. En effet, à cause de la présence de glace, l’évaporateur transporte moins d’air et la chaleur se transporte moins efficacement vers le bloc réfrigérant de l’évaporateur. Il en résulte une augmentation des frais d’énergie nécessaire à préserver la température juste.
Rideau d’air devant ou à l’intérieur de la chambre frigorifique
Une erreur courante consiste à placer un dessiccateur d’air par adsorption additionnel à l’intérieur même de la chambre frigorifique pour remédier aux problèmes. Mais le processus de séchage d’air dans une chambre frigorifique est coûteux. Pour une explication plus en avant il est important de comprendre le fonctionnement d’un dessiccateur à adsorption, veuillez prendre connaissance de son fonctionnement ici.
Les caractéristiques uniques d’un dessiccateur d’air par adsorption permettent de déshumidifier l’air de façon très efficace, même en cas de températures basses. Toujours est-il que la quantité d’énergie nécessaire à éliminer de l’air 1 kg d’eau/heure s’élève considérablement en fonction de la baisse de température.
Comparaison efficacité & frais d’énergie
Prenons deux dessiccateurs d’air par adsorption identiques ayant tous deux une capacité de traitement d’air de 1 500 m3/heure :
1. Dessiccateur d’air à l’intérieur de la chambre frigorifique :
Un climat de -18ºC pour 80% HR (humidité d’air relative) permet d’éliminer de l’air env. 1 kg/heure. Il s’agit donc d’une capacité de déshumidification de 24 kg/jour, nécessitant une capacité régénérative de 13,5 kW. L’efficacité est : 13,5 kW / kg d’eau.
2. Dessiccateur d’air devant la chambre frigorifique :
Un climat de 20ºC pour 60% HR permet d’éliminer de l’air env.10 kg/heure. Il s’agit donc d’une capacité de déshumidification de 240 kg/jour, nécessitant une capacité régénérative de 13,5 kW. L’efficacité est : 1,35 kW / kg eau.
Cette différence d’un facteur 10 en besoin d’énergie pour déshumidifier un kg/heure, entre le placement du dessiccateur d’air à l’intérieur ou justement devant la chambre frigorifique, parle d’elle-même. Reste la question : combien d’humidité rentre-t-il dans la chambre frigorifique pour une moyenne de temps d’ouverture d’une heure par jour ?
| Comparaison | Séchage devant la chambre frigorifique | Séchage à l’intérieur de la chambre frigorifique |
|---|---|---|
| Frais d’énergie annuel: | 2.300 € | 9.505 € |
| Pourcentage de frais d’énergie annuel: | 24% | 100% |
| Risque de panne en cas de coupure de courant: | Non | Oui |
| Perte d’espace (précieux) dans la chambre: | Non | Oui, au moins une place de palette |
| Ajout de chaleur (indésirable) au climat congelé: | Non | Oui |
| Création de sous-pression* dans espace juxtaposé: | Non | Oui, coûts énergétiques supplémentaires estimés dus à la pression négative: 2000 € / an |
*L’aspiration d’air dans un espace résulte en une sous-pression. Si l’espace est frigorifié, on y constatera pendant l’été une entrée d’air chaude et humide à sa place. En cas de séchage à l’intérieur de la chambre, on utilise souvent un ‘vestibule’ frigorifié pour aspirer le débit d’air régénéré. Ceci prévient les problèmes d’humidité internes dans le dessiccateur d’air, mais il se crée en même temps une charge supplémentaire invisible de chaleur et d’humidité en direction du vestibule. Le coût de cette charge invisible de chaleur et d’humidité se chiffre vite à quelques milliers d’euros annuels en capacité de refroidissement.
Humidité en direction de la chambre frigorifique
Avec un passage ouvert pendant une heure au total, de 3x3 m (LxH), lors d’une journée ouvrable (8 heures), vers un climat de 20ºC et 60% HR, la charge d’humidité quotidienne sera d’environ 200 kg.
L’application correcte d’une technique de séparation à l’entrée de la chambre frigorifique, combinée avec un dessiccateur d’air placé dans le climat devant la chambre, résultera en une efficacité de séparation de >90% ; pour davantage d’informations, veuillez voir notre site web au sujet des portes d’air afim. La charge d’humidité envers la chambre frigorifique se limite ainsi à 20 kg par jour seulement. En dehors des heures de travail, donc environ 16 heures chaque jour, le dessiccateur d’air devant la chambre frigorifique sera automatiquement mis à l’arrêt pour économiser de l’énergie. Air In Motion se fera un plaisir de vous conseiller quant à la meilleure solution pour chaque situation spécifique.
Toutefois, un dessiccateur d’air placé à l’intérieur de la chambre frigorifique doit rester actif 24/7 afin d’éviter des symptômes de congélation. En outre, la capacité de 24 kg / jour ne constitue que 10% de la charge d’humidité pendant la journée ouvrable.
Une déshumidification dix fois plus efficace ainsi que la possibilité de la mise à l’arrêt (automatique) du dessiccateur en dehors des heures de travail, mènent à la conclusion que le séchage devant la chambre frigorifique est la seule solution pour prévenir les problèmes d’humidité dans la chambre frigorifique.
Résumé
Nous sommes régulièrement confrontés à des situations dans lesquelles les dessiccateurs d’air, placés à l’intérieur de la chambre frigorifique, sèchent l’air d’env. -18ºC (ou plus froid) à l’intérieur de la chambre. Cet article démontre que cette méthode de déshumidification n’est pas rentable. Le coût énergétique est 4 x plus élevé que nécessaire, avec un mauvais résultat pour conséquence.
Nos solutions permettent d’économiser en énergie mais réduisent également le risque de sols glissants et de situations potentiellement dangereuses autour des passages envers la chambre frigorifique, affirme M. Van de Rijt. Aujourd’hui, les solutions couronnées de succès d’Air in Motion sont largement appliquées dans des dizaines de pays dans le monde entier.
