1. Réduire la charge thermique des chambres froides
1. Structure de l'enveloppe de l'entrepôt frigorifique
La température de stockage des chambres froides basse température est généralement d'environ -25 °C, tandis que la température extérieure diurne en été dépasse généralement 30 °C. Autrement dit, l'écart de température entre les deux côtés de l'enceinte est d'environ 60 °C. L'important rayonnement solaire engendre une charge thermique considérable, due au transfert de chaleur des murs et du plafond vers l'entrepôt, ce qui représente une part importante de la charge thermique globale. L'amélioration des performances d'isolation thermique de l'enveloppe repose principalement sur l'épaississement de la couche isolante, l'application d'une couche isolante de haute qualité et la mise en œuvre de solutions de conception judicieuses.
2. Épaisseur de la couche isolante
Bien sûr, l'épaississement de la couche d'isolation thermique de la structure de l'enveloppe augmentera le coût d'investissement ponctuel, mais par rapport à la réduction du coût d'exploitation régulier de l'entrepôt frigorifique, il est plus raisonnable d'un point de vue économique ou d'un point de vue de gestion technique.
Deux méthodes sont couramment utilisées pour réduire l’absorption de chaleur de la surface extérieure
Premièrement, la surface extérieure du mur doit être blanche ou de couleur claire pour améliorer la réflexion. En été, sous un fort ensoleillement, la température de la surface blanche est inférieure de 25 à 30 °C à celle de la surface noire.
La deuxième méthode consiste à réaliser une protection solaire ou une couche intermédiaire de ventilation sur la surface du mur extérieur. Cette méthode, plus complexe à mettre en œuvre, est moins répandue. Elle consiste à installer la structure extérieure de l'enceinte à distance du mur isolant pour former un sandwich, puis à placer des ouvertures au-dessus et en dessous de la couche intermédiaire pour créer une ventilation naturelle, capable d'évacuer la chaleur solaire absorbée par l'enceinte extérieure.
3. Porte de chambre froide
Comme l'entrepôt frigorifique nécessite souvent des entrées et sorties de personnel pour charger et décharger les marchandises, la porte de l'entrepôt doit être ouverte et fermée fréquemment. Si l'isolation thermique de la porte n'est pas réalisée, une charge thermique sera générée par l'infiltration d'air chaud extérieur et la chaleur du personnel. La conception de la porte de l'entrepôt frigorifique est donc essentielle.
4. Construisez une plateforme fermée
Utilisez un refroidisseur d'air pour refroidir l'appareil. La température peut atteindre 1 °C à 10 °C. Il est équipé d'une porte réfrigérée coulissante et d'un joint d'étanchéité souple. Il est pratiquement insensible à la température extérieure. Un compartiment de porte peut être installé à l'entrée d'une petite chambre froide.
5. Porte réfrigérée électrique (rideau d'air froid supplémentaire)
La vitesse initiale d'un vantail simple était de 0,3 à 0,6 m/s. Aujourd'hui, la vitesse d'ouverture des portes de réfrigérateurs électriques rapides atteint 1 m/s, et celle des portes de réfrigérateurs à deux vantaux atteint 2 m/s. Afin d'éviter tout danger, la vitesse de fermeture est contrôlée à environ la moitié de la vitesse d'ouverture. Un interrupteur automatique à capteur est installé devant la porte. Ces dispositifs sont conçus pour raccourcir les temps d'ouverture et de fermeture, améliorer l'efficacité du chargement et du déchargement et réduire le temps d'attente de l'opérateur.
6. Éclairage dans l'entrepôt
Utiliser des lampes à haut rendement, à faible dégagement de chaleur, à faible consommation et à forte luminosité, comme les lampes au sodium. Leur rendement est dix fois supérieur à celui des lampes à incandescence ordinaires, tandis que leur consommation énergétique est dix fois inférieure à celle des lampes à faible rendement. Actuellement, les nouvelles LED sont utilisées pour l'éclairage de certaines chambres froides plus modernes, avec un dégagement de chaleur et une consommation énergétique réduits.
2. Améliorer l'efficacité de fonctionnement du système de réfrigération
1. Utiliser un compresseur avec économiseur
Le compresseur à vis peut être réglé en continu sur une plage énergétique de 20 à 100 % pour s'adapter aux variations de charge. On estime qu'un compresseur à vis équipé d'un économiseur d'une puissance frigorifique de 233 kW permet d'économiser 100 000 kWh d'électricité par an sur la base de 4 000 heures de fonctionnement annuel.
2. Équipement d'échange de chaleur
Le condenseur à évaporation directe est préféré pour remplacer le condenseur à calandre et à tubes refroidi par eau.
Cela permet non seulement de réduire la consommation d'énergie de la pompe à eau, mais aussi d'économiser l'investissement dans des tours de refroidissement et des piscines. De plus, le condenseur à évaporation directe ne nécessite que 1/10 du débit d'eau du modèle refroidi par eau, ce qui permet d'économiser considérablement les ressources en eau.
3. À l'extrémité de l'évaporateur de l'entrepôt frigorifique, le ventilateur de refroidissement est préféré au tuyau d'évaporation
Cela permet non seulement d'économiser des matériaux, mais aussi d'obtenir un échange thermique efficace. L'utilisation d'un ventilateur de refroidissement à vitesse variable permet de moduler le débit d'air pour s'adapter aux variations de charge dans l'entrepôt. Les marchandises peuvent fonctionner à pleine vitesse dès leur chargement, ce qui réduit rapidement leur température. Une fois la température prédéfinie atteinte, la vitesse est réduite, évitant ainsi la consommation d'énergie et les pertes de charge liées aux démarrages et arrêts fréquents.
4. Traitement des impuretés dans les équipements d'échange de chaleur
Séparateur d'air : En présence de gaz non condensables dans le système de réfrigération, la température de refoulement augmente en raison de l'augmentation de la pression de condensation. Les données montrent que lorsque le système de réfrigération est mélangé à l'air, sa pression partielle atteint 0,2 MPa, la consommation électrique du système augmente de 18 % et la capacité de refroidissement diminue de 8 %.
Séparateur d'huile : La pellicule d'huile sur la paroi interne de l'évaporateur affecte considérablement l'efficacité de l'échange thermique. Lorsqu'une pellicule d'huile de 0,1 mm d'épaisseur est présente dans le tube de l'évaporateur, la température d'évaporation diminue de 2,5 °C pour maintenir la température de consigne et la consommation électrique augmente de 11 %.
5. Élimination du tartre dans le condenseur
La résistance thermique du tartre est également supérieure à celle de la paroi du tube de l'échangeur de chaleur, ce qui affecte l'efficacité du transfert thermique et augmente la pression de condensation. Si la paroi du tube d'eau du condenseur est entartré de 1,5 mm, la température de condensation augmente de 2,8 °C par rapport à la température initiale et la consommation électrique augmente de 9,7 %. De plus, le tartre augmente la résistance à l'écoulement de l'eau de refroidissement et la consommation énergétique de la pompe à eau.
Les méthodes de prévention et d'élimination du tartre peuvent être le détartrage et l'antitartre avec un dispositif à eau magnétique électronique, le détartrage par décapage chimique, le détartrage mécanique, etc.
3. Dégivrage des équipements d'évaporation
Lorsque l'épaisseur de la couche de givre est supérieure à 10 mm, l'efficacité du transfert thermique chute de plus de 30 %, ce qui témoigne de l'influence considérable de la couche de givre sur le transfert thermique. Il a été constaté qu'avec une différence de température mesurée entre l'intérieur et l'extérieur de la paroi du tube de 10 °C et une température de stockage de -18 °C, le coefficient de transfert thermique K n'est que d'environ 70 % de sa valeur initiale après un mois de fonctionnement du tube, en particulier au niveau des ailettes du refroidisseur d'air. Lorsque le tube en tôle est recouvert de givre, non seulement la résistance thermique, mais aussi la résistance à l'écoulement de l'air augmentent, ce qui, dans les cas extrêmes, peut entraîner une sortie sans vent.
Il est préférable d'utiliser un dégivrage à air chaud plutôt qu'un dégivrage par chauffage électrique afin de réduire la consommation d'énergie. La chaleur des gaz d'échappement du compresseur peut servir de source de chaleur pour le dégivrage. La température de l'eau de retour du dégivrage est généralement inférieure de 7 à 10 °C à celle de l'eau du condenseur. Après traitement, elle peut être utilisée comme eau de refroidissement du condenseur afin de réduire la température de condensation.
4. Réglage de la température d'évaporation
Si l'écart de température entre la température d'évaporation et celle de l'entrepôt est réduit, la température d'évaporation peut être augmentée en conséquence. Si la température de condensation reste inchangée, la puissance frigorifique du compresseur frigorifique augmente. On peut également affirmer que la puissance frigorifique est maintenue. Dans ce cas, la consommation d'énergie peut être réduite. Selon les estimations, une baisse de 1 °C de la température d'évaporation entraîne une augmentation de la consommation d'énergie de 2 à 3 %. De plus, la réduction de l'écart de température est extrêmement bénéfique pour réduire la consommation de matières sèches des aliments stockés dans l'entrepôt.
Date de publication : 18 novembre 2022