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Froid et développement durable
Machines frigorifiques industrielles - Introduction
BE9740 v1 Article de référence

Froid et développement durable
Machines frigorifiques industrielles - Introduction

Auteur(s) : Georges VRINAT

Date de publication : 10 avr. 2009 | Read in English

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Présentation

1 - Rappels

2 - Définition d'une installation

3 - Compresseurs

4 - Échangeurs et capacités sous pression

5 - Circuits de distribution

6 - Exemples de calculs de machines

7 - Pour en savoir plus

8 - Froid et développement durable

  • 8.1 - Action des frigorigènes
  • 8.2 - Action énergétique
  • 8.3 - Action globale TEWI
  • 8.4 - Exemples d'application du calcul du TEWI
  • 8.5 - Analyse du cycle de vie ACV
  • 8.6 - Conséquences

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Les machines frigorifiques à compression mécanique de vapeur appartiennent à la famille des machines frigorifiques industrielles. Le froid commercial couvre les équipements des commerces, des grandes surfaces et les groupes embarqués ; le froid industriel comprend les entrepôts, la surgélation, la climatisation centralisée avec des puissances frigorifiques très supérieures à celle du froid commercial. La distinction est importante, et cet article traite uniquement du froid industriel, présente les caractéristiques de puissance, de température et les constituants (compresseur, évaporateur, échangeur) d’une installation. Est évoquée ensuite toute la problématique d’une approche de développement durable de ces machines frigorifiques.

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Auteur(s)

  • Georges VRINAT : Ingénieur du Conservatoire national des arts et métiers et de l'Institut français du froid industriel - Membre de l'Association française du froid – Expert frigoriste

INTRODUCTION

Dans cette série de dossiers consacrés aux machines frigorifiques industrielles ne sont traitées que les machines frigorifiques à compression mécanique de vapeur dont les principes sont développés dans le dossier [B 9 730] qu'il est recommandé de consulter ; les autres systèmes tels que par exemple les systèmes thermofrigorifiques font l'objet du dossier [B 9 735]. Par ailleurs, compte tenu des différences fondamentales qui existent sur les plans économique, technologique et de la production industrielle, il paraît souhaitable de considérer séparément les trois domaines qui constituent le froid en général et qui correspondent à des marchés très différents. À savoir le froid domestique, le froid commercial et le froid industriel .

Le froid domestique couvre des produits de grande diffusion tels que les réfrigérateurs, les congélateurs et les petits climatiseurs. Le froid commercial couvre les équipements des commerces, des moyennes et grandes surfaces et les meubles de vente, la climatisation du petit tertiaire, les groupes embarqués (camions, semi-remorques et wagons). Le froid industriel couvre les entrepôts, la surgélation, la climatisation centralisée et la chimie avec des puissances frigorifiques très supérieures à celle du froid commercial. Cependant, parfois, la frontière entre ces deux activités est mal définie.

Dans ce dossier, nous ne traiterons que du froid industriel.

Le document complet relatif aux machines frigorifiques industrielles comporte quatre parties :

  • les compresseurs [BE 9 741] ;

  • les échangeurs et capacités sous pression [BE 9 742] ;

  • les circuits de distribution [BE 9 743] ;

  • exemples de calcul des machines [BE 9 744].

Une partie complémentaire intitulée Pour en savoir plus, regroupe la bibliographie, la normalisation, la réglementation et les données économiques.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-be9740

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8. Froid et développement durable

Les machines frigorifiques, toutes applications confondues, consomment à elles seules 15 % de l'énergie électrique totale disponible dans les pays industrialisés. Mais en plus, elles « consomment » des fluides frigorigènes, dont certains ne sont pas innocents vis-à-vis du climat de la planète.

8.1 Action des frigorigènes

L'influence des fluides frigorigènes sur l'environnement s'exerce de deux manières :

  • une action participative et destructive de la couche d'ozone, par les CFC (chlorofluorocarbures) et les HCFC (hydrochlorofluorocarbures), du fait de la présence de chlore dans leur molécule. Cette action (moindre pour les HCFC) est caractérisée par l' ODP (Ozone Depletion Potential). La production des CFC est interdite depuis 1998 ; il semblerait que ; depuis, le « trou d'ozone » se soit stabilisé ;

  • un effet réverbératif des HCFC et HFC (hydrofluorocarbures), dénommé « effet de serre », caractérisé par le GWP ( Global Warning Potential) qui contribue au réchauffement planétaire.

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8.2 Action énergétique

Pratiquement toutes les machines frigorifiques à compression de vapeur utilisent de l'énergie électrique produite, pour l'essentiel, par des centrales consommant des énergies d'origines : fossile, hydraulique ou nucléaire. Suivant sa politique énergétique, chaque nation utilise des proportions plus ou moins importantes de ces ressources. La combustion des produits fossiles (gaz, houille, pétrole) pour produire de l'électricité, dégage des quantités plus ou moins importantes de CO 2 .

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8.3 Action globale TEWI

Cette action résulte de la somme de l'impact de la molécule, considérée comme GES (gaz à effet de serre), et celui de la consommation énergétique, étendue à la durée de vie de la machine, traduite en production de tonnes de CO 2 . Elle est caractérisée par le TEWI (Total Equivalent Warming Potential ). Ce paramètre se calcule (en kg de CO2)...

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