Dans la production de froid industriellement, 3 systèmes sont utilisés :
- le free cooling
- les systèmes à compression mécanique
- les systèmes à absorption
Autre point important : Le choix du fluide frigorigène, basé sur les cinq critères suivants :
- critères thermodynamiques : le fluide frigorigène doit être capable d'apporter la puissance frigorifique voulue à la température voulue ;
- critères de sécurité : réflexion sur la toxicité ou l'explosivité du fluide ;
- critères environnementaux : contribution du fluide à la destruction de la couche d'ozone ou à l'effet de serre. Ces critères sont relativement nouveaux et sont impérativement à prendre en compte puisque liés à la législation;
- critères techniques : action du fluide sur les matériaux et sur l'huile de lubrification, efficacité des échanges thermiques, facilité de détection des fuites…
- critères économiques : prix du frigorigène mais aussi des composants de l'installation imposés par la nature du fluide.
Dans la distribution du froid
La distribution de froid aux procédés et équipements utilisateurs peut être directe ou indirecte.
Distribution directe
Le fluide frigorigène refroidit directement le produit en s'évaporant. Il n'y a pas de fluide intermédiaire. C'est le système de distribution le plus efficace énergétiquement, cependant il est moins modulable : il est plus difficile d'ajouter des usages sur le conduit de frigorigène qui est sous pression.
Distribution indirecte
Le fluide frigorigène refroidit un fluide intermédiaire appelé fluide frigoporteur, qui assure le transfert du froid par un circuit frigoporteur vers les éléments concernés.
D'un point de vue énergétique, ce système est moins efficace à cause de l'opération supplémentaire d'échange de chaleur et de la présence de pompes sur le circuit frigoporteur.
Cependant, pour une installation étendue dans l'espace ou qui est souvent remodelée, le refroidissement indirect est plus souple.
De plus, il permet de confiner et de limiter la charge de fluide frigorigène ce qui est intéressant lorsque celui-ci est dangereux (NH3 par exemple) ou pour limiter les fuites quand celui-ci a une contribution forte à l'effet de serre.
Dans le stockage du froid
Le stockage n'est pas obligatoire pour un site industriel, mais peut s'avérer intéressant si la demande en froid n'est pas régulière, afin d'écrêter les pics de demande.
Ainsi, la production de froid pour le stockage peut se faire hors des heures de (forte) production, à un tarif électrique généralement intéressant.
De plus, la puissance frigorifique de la centrale est réduite, ce qui permet de fonctionner plus souvent en régime nominal et qui conduit à des gains énergétiques (le rendement étant meilleur). |