Production de froid

Pourquoi récupérer ?

La consommation énergétique liée au froid industriel est estimée à 9 TWh, dont la moitié environ est dédiée au secteur de l'agroalimentaire (données CEREN). Seuls 20 % (soit 1.8 TWh) de cette consommation totale d'énergie sont réalisés par des systèmes intégrant une solution de récupération de chaleur.

Où récupérer ?

À l'inverse d'une chaudière qui produit de la chaleur, un groupe frigorifique ne "produit" pas du froid mais "retire" de la chaleur à une source chaude (air, eau, etc.) au niveau de l'évaporateur. Cette chaleur est le plus souvent évacuée dans l'air ambiant au condenseur et donc perdue.
Il existe plusieurs possibilités de récupération :

• Au niveau de la désurchauffe :
  le fluide frigorigène, à l'état vapeur au refoulement du compresseur, est refroidi à pression constante avant d'entrer dans le condenseur. C'est à ce niveau que le fluide frigorigène présente la température la plus élevée. Elle varie en fonction de la nature du fluide (137 °C pour l'ammoniac contre seulement 58 °C pour le R404a). La quantité d'énergie récupérable sera cependant limitée car elle se fait sous forme de chaleur sensible.
• Au condenseur :
  le fluide condense en produisant de la chaleur à température constante. C'est à ce niveau qu'en termes de quantité le potentiel de récupération d'énergie est le plus élevé.
• Au niveau du circuit de refroidissement d'huile :
  le niveau de température est élevé, la quantité d'énergie récupérable faible.

Que faire de la chaleur récupérée ?

La chaleur récupérée peut être utilisée pour des besoins internes au poste froid comme le dégivrage des évaporateurs (eau chaude à 35 °C) ou le maintien hors gel des sols des locaux à températures négatives (15° C). La chaleur peut également être utilisée sur le site pour la préparation d'ECS, le chauffage (directement au travers d'aérothermes par exemple) ou indirectement comme source chaude d'une pompe à chaleur, ou encore la préparation d'eau chaude process.

Comment récupérer ?

La récupération se fait généralement à l'aide d'une boucle d'eau, équipé d'une station de pompage et d'un échangeur. Si la production de froid et les besoins en chaleur sont discontinus et non simultanés, un ballon de stockage est ajouté.

Quelles aides à l'investissement ?

La récupération de chaleur sur un groupe froid est éligible aux certificats d'économies d'énergie (CEE) : fiche IND-UT-17.

N'oubliez pas ! Avant de récupérer, pensez à optimiser votre installation :

• La récupération ne doit pas se faire au détriment des performances du groupe froid (en maintenant un niveau de pression élevée pour garantir la température de l'énergie récupérée par exemple)
• Ajustez la température de réfrigération
• Utilisez si possible le free cooling
• Installez des composants performants (compresseurs multi-étagés, condenseurs évaporatifs)
• Installez des variateurs de vitesse (compresseurs, pompes de circulations, ventilateur d'air, etc.)
• Optimisez la régulation des niveaux de pression (HP ou BP flottante)
• Contrôlez l'état du calorifugeage et les fuites
• etc