Source: hydrocarbons21.com
Les compresseurs au propane à vitesse variable (R290) ont réduit la consommation d'énergie du congélateur jusqu'à 29 % et la variation de température jusqu'à 35 % par rapport aux compresseurs à vitesse fixe, selon un test effectué par l'OEM Hussmann basé aux États-Unis et Embraco , une société basée au Brésil, fabricant de Nidec Global Appliance.
Ces économies d'énergie sont réalisées par un compresseur ajustant sa vitesse de fonctionnement à la demande requise par l'équipement de réfrigération, plutôt que de fonctionner à une vitesse unique quelle que soit la demande.
Les résultats ont été présentés par John Prall, expert en ingénierie d'application chez Embraco North America et Mike Schafer, vice-président des produits de base et distribués chez Hussmann lors d'une session au sommet ATMOsphere (ATMO) America 2022 sur les réfrigérants naturels. La conférence, qui a eu lieu les 7 et 8 juin à Alexandria, en Virginie, a été organisée par ATMOsphere, éditeur de Hydrocarbons21.com.
Nouvelle génération d'applications durables
Après sept ans de collaboration sur des applications R290 à vitesse fixe, les deux sociétés se tournent désormais vers la « prochaine évolution » de leur collaboration. Selon leur présentation, Embraco et Hussmann souhaitent fournir "des solutions flexibles et efficaces qui répondent aux nouvelles exigences réglementaires et aux objectifs de durabilité".
"Notre promesse est de fournir en permanence les solutions les plus axées sur le client dans l'industrie de la distribution alimentaire, et nous constatons une forte demande pour plus d'efficacité énergétique pour des raisons financières, environnementales et réglementaires." Mike Schäfer, Hussmann
"C'est pourquoi nous avons décidé de développer avec Embraco un tout nouveau portefeuille d'applications à vitesse variable."
Cette nouvelle génération comprend deux congélateurs verticaux "grab n' go" de la gamme de produits MicroSC R290 de Hussmann, qui ont été convertis pour utiliser le compresseur R290 à vitesse variable FMFT d'Embraco, qui fait partie du portefeuille FMF de la société .
Les unités utilisaient auparavant le compresseur NT R290 à vitesse fixe d'Embraco.
La gamme MicroSC se compose d'unités R290 autonomes et refroidies à l'air. Hussmann propose également sa gamme MicroDS de boîtiers autonomes R290, pour lesquels la chaleur de condensation est éliminée via un système de boucle d'eau.
En plus de moderniser le compresseur, Hussmann en a profité pour optimiser le système, notamment en réduisant la charge R290 et en faisant fonctionner l'application en 110V et 220V. Hussmann a également converti le dégivrage de l'électricité au gaz et le condenseur du tube d'acier au microcanal, en plus d'optimiser l'évaporateur.
Économies d'efficacité
L'étude de cas portait sur un congélateur à trois portes qui utilisait deux compresseurs FMFT et un congélateur à deux portes qui utilisait un compresseur FMFT.
Par rapport aux compresseurs à vitesse fixe, les unités à vitesse variable ont réduit la consommation d'énergie dans les congélateurs à trois et deux portes de 29 % et 19 %, respectivement. Selon Prall, ces économies d'énergie proviennent de la capacité des compresseurs à vitesse variable à "fournir la même capacité de refroidissement que les modèles à vitesse fixe précédents, mais fonctionnant à des vitesses inférieures la plupart du temps".
Ces économies d'énergie se traduisent également par une réduction des émissions indirectes de gaz à effet de serre. Embraco et Hussmann estiment ces réductions à 4 376 kg de CO2 pour le congélateur à deux portes et à 10 013 kg de CO2 pour le congélateur à trois portes. Comme l'unité d'affichage et le compresseur utilisent du R290, qui a un GWP proche de zéro, il n'y a pas de réduction des émissions directes.
En plus d'une meilleure efficacité énergétique, les compresseurs à vitesse variable ont également réduit la variation de température de 13,5 % dans le congélateur à trois portes et de 35 % dans le congélateur à deux portes, assurant une meilleure conservation des aliments.
"Le compresseur à vitesse variable peut surmonter les variations de température causées par les ouvertures de porte beaucoup plus rapidement que les modèles de compresseur standard [à vitesse fixe]", a déclaré Prall, "améliorant ainsi la conservation des aliments et respectant les meilleures pratiques en matière de réglementation de la sécurité alimentaire aux États-Unis. ”
Les économies d'efficacité proviennent également du logiciel Smart Drop-In d'Embraco, qui aide à détecter les situations où les compresseurs doivent accélérer, par exemple, lorsque les portes sont ouvertes ou lorsque l'unité entre ou sort du dégivrage.
Selon la présentation de Prall et Schafer, la période de récupération des congélateurs pour les utilisateurs finaux est inférieure à deux ans en raison des réductions de la consommation d'énergie.
Les autres avantages du système à vitesse variable incluent moins de bruit, moins de vibrations et une tolérance de tension plus large
Certifié ENERGY STAR
Avec ces résultats, les deux unités de congélation de l'étude de cas répondent aux exigences de la certification ENERGY STAR de l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) pour les équipements de réfrigération commerciale. Cela est vrai à la fois pour la certification actuelle et pour la version 5.0 en cours de développement.
"Nos résultats répondent également aux futures normes plus strictes probables du département [américain] de l'énergie, que le marché s'attend à publier dans les deux prochaines années", a expliqué Prall. "Cela pourrait être aussi rigide que l'Energy Star 5.0."
À l'avenir, le partenariat cherchera à convertir des systèmes à charge moyenne et à température plus élevée en compresseurs à vitesse variable. Avec les modifications à venir des limites de charge du R290, Hussmann et Embraco s'attendent également à voir des rendements encore plus élevés par rapport à la vitesse variable.