FOCUS SUR : LES SOLUTIONS DE REFROIDISSEMENT ADIABATIQUE
Que la motivation soit financière ou environnementale, l’eau et l’énergie deviennent des préoccupations de plus en plus cruciales pour les organisations. Combiné à des fonctions de contrôle intelligent, le refroidissement adiabatique peut largement contribuer à réduire la consommation de ces deux ressources. Cette technologie adiabatique vient également élargir l’éventail des systèmes de refroidissement et de réfrigération fonctionnant aux frigorigènes naturels, et constitue donc un atout à long terme pour préparer ces systèmes au réchauffement climatique.
« Installer un système de refroidissement adiabatique plutôt qu’une tour de refroidissement classique présente de gros avantages, particulièrement dans les régions, toujours plus nombreuses, où le manque d’eau devient problématique », explique Raúl Alanís, Coordinateur projets chez Güntner. « Güntner est un leader de longue date dans ce domaine. Notre technologie fournit d’excellentes performances, autant sur nos échangeurs de chaleur refroidis à l’air que sur nos condenseurs et aéroréfrigérants, en réduisant l’empreinte environnementale et les coûts de fonctionnement. »
LE CONTEXTE ENVIRONNEMENTAL ET ÉCONOMIQUE
L’urgence est là : nous devons réduire notre consommation d’eau et d’énergie, pour plusieurs raisons.
L’augmentation de la demande, la pollution, ainsi que le changement climatique en particulier, contribuent à des pénuries d’eau dans de nombreuses régions du monde. Pour des raisons réglementaires et éthiques, les entreprises sont ainsi incitées à faire tout leur possible pour réduire leur consommation d’eau. L’impératif est également financier : les lois de l’offre et de la demande ne manquent pas de s’appliquer à cette ressource, la plus précieuse de la planète, dont le prix ne cesse d’augmenter en de nombreux endroits.
Sur le plan de l’électricité, les raisons de consommer moins sont tout aussi criantes. Bien que de nombreux pays tentent de se tourner vers les renouvelables en vue d’atteindre la neutralité carbone, ils ne sont pour l’instant qu’une poignée à réussir à se passer totalement des énergies fossiles. En effet, le charbon, le pétrole et le gaz naturel fournissent encore environ 80 % de l’énergie consommée dans le monde et sont responsables de plus de 75 % des émissions de gaz à effet de serre. En outre, les récents événements géopolitiques ont fait bondir le prix de l’électricité, ce qui a mis un certain nombre de pays en difficulté. Par ailleurs, dans des régions qui dépendent largement de l’énergie hydroélectrique, comme le Brésil, le manque d’eau a lui aussi provoqué des augmentations de prix.
Dans les années qui viennent, on peut s’attendre à une pression constante sur les ressources en eau et en énergie.
LA TECHNOLOGIE
Comparé aux systèmes par évaporation ou reposant sur une tour de refroidissement classique, qui consomment de grandes quantités d’eau, le système de refroidissement adiabatique de Güntner offre, entre autres avantages, d’importantes économies d’eau et d’énergie.
En effet, un système de refroidissement adiabatique fonctionne la plupart du temps à la manière d’un système par aéroréfrigération : il ne pompe de l’eau que lorsque la température ambiante est particulièrement élevée, ou lorsque la demande générale sur le système de refroidissement est inhabituellement lourde.
Depuis plus de dix ans, Güntner et JAEGGI, membre du Groupe Güntner, font partie des figures de proue de la technologie adiabatique. Son système de refroidissement adiabatique avec hydroBLU™ est doté d’une technologie avancée de transfert et de contrôle de la chaleur, qui permet d’économiser jusqu’à 90 % d’eau par rapport aux systèmes refroidis à l’eau utilisés traditionnellement. Les unités couvrent un vaste spectre de puissances, allant de 40 kW jusqu’à plus de 2 500 kW. Avec son tampon qui s’humidifie à la demande, la technologie hydroBLU™ offre la fiabilité et la facilité d’utilisation d’un aéroréfrigérant/condenseur, tout en garantissant le même niveau d’efficacité énergétique qu’un échangeur de chaleur refroidi à l’eau.
« Ce qui distingue cette solution, c’est que nous l’avons intégrée au sein d’un système », indique Herbert Schupfer, Responsable Solutions d’avenir chez Güntner. « Nous ne nous sommes pas contentés de fixer des tampons d’humidification et de pulvériser de grandes quantités d’eau, comme le faisaient beaucoup de solutions antérieures. Notre régulateur GMH dispose d’un algorithme breveté qui permet d’optimiser la quantité d’eau utilisée, en prenant en compte des données environnementales telles que la température et l’humidité de l’air, les quantités d’eau disponibles, et la proportion qui peut s’évaporer. C’est ensuite au client de décider du volume d’eau à utiliser, de la performance à atteindre ou de la quantité d’énergie électrique à économiser. »
Les experts Güntner configurent chaque système de refroidissement en tenant compte des préférences particulières des utilisateurs concernant l’optimisation des économies d’eau ou d’énergie, ainsi que des données météorologiques historiques sur le site de l’installation. Une fois le système en marche, la fonction intégrée de contrôle intelligent surveille l’ensemble des paramètres critiques et adapte automatiquement le mode de fonctionnement aux besoins prédominants. Cela permet de réduire les coûts de fonctionnement et d’optimiser chaque unité.
Güntner a récemment équipé sa technologie hydroBLU™ de nouveaux tampons plus épais qui améliorent l’efficacité du processus adiabatique. Le système d’humidification a également été repensé pour faciliter l’accès à l’ensemble des composants, et ainsi simplifier l’installation et la maintenance.
Dans une infrastructure située à Montague, en Californie, Güntner a été en mesure de réaliser un comparatif entre la consommation annuelle d’énergie et d’eau d’hydroBLU™ et celle d’une unité classique de refroidissement par évaporation. Bilan : une économie annuelle de 45 % sur les factures d’électricité et d’eau, grâce notamment à une réduction de 80 % de la consommation d’eau. Comparé aux près de 4,9 millions de litres par an consommés par le système de refroidissement par évaporation, l’aéroréfrigérant Güntner avec hydroBLU™ n’en a utilisé qu’environ 984 000 litres.
Outre ces économies d’eau et d’électricité, la technologie adiabatique de Güntner présente encore d’autres avantages. Ne nécessitant ni traitement de l’eau ni produits chimiques, elle requiert peu d’entretien. Elle est également performante sur le plan de la sécurité : sans formation d’aérosols ni accumulation d’eau stagnante, le risque de contamination bactérienne est réduit. Enfin, la bobine de l’échangeur de chaleur reste complètement sèche, ce qui évite d’éventuels dépôts sur les ailettes.
MODERNISATION D’ANCIENS SYSTÈMES
Les systèmes existants peuvent être facilement adaptés afin de bénéficier de nombreux avantages.
En Europe, le Groupe Güntner propose un service de modernisation qui consiste à ajouter la technologie hydroBLU™ à ses systèmes de réfrigération et de refroidissement déjà en place.
« C’est assez simple. L’installation ne prend que quelques jours, durant lesquels le système existant continue de tourner », explique Marco Baumann, Directeur général chez JAEGGI. « Nous pouvons calculer à l’avance les avantages que cela va générer et combien de temps il faudra au client pour obtenir un retour sur son investissement. »
La remise aux normes ne vise pas seulement à réduire la consommation d’eau et d’électricité ; elle peut également constituer une stratégie de gestion des risques. En effet, si les températures planétaires continuent d’augmenter selon les prévisions actuelles, les systèmes conçus il y a cinq ou dix ans pourraient bientôt se révéler insuffisants en périodes de pointe. L’installation d’hydroBLU™ constitue un moyen abordable de protéger ses systèmes contre les risques futurs.
C’est la voie déjà adoptée par l’une des plus grandes chaînes de supermarchés d’Europe. Pendant la canicule de 2021, face aux difficultés de l’un de ses magasins français, celle-ci a appelé Güntner à la rescousse. Güntner a su résoudre le problème en installant hydroBLU™ sur les équipements existants. Impressionnée par le résultat, l’entreprise a alors décidé de procéder à la même opération dans un grand nombre de ses magasins situés en France, en Hongrie, en Allemagne et à Chypre. Désormais convaincue par les avantages de ce système adiabatique, cette chaîne de supermarchés intègre à présent hydroBLU™ par défaut dans ses nouveaux projets, ainsi que dans ses chantiers de remise aux normes en régions chaudes.
L’ajout d’hydroBLU™ sur des équipements existants peut également s’avérer pratique et rentable lorsque les réglementations nationales requièrent une réduction de la consommation d’énergie électrique.
« En France, les récentes évolutions dans la réglementation ont obligé les entreprises à améliorer l’efficacité énergétique globale de leurs bâtiments, explique Herbert Schupfer. Elles étaient nombreuses à avoir déjà adopté des mesures d’économie d’énergie, tant pour des raisons financières que pour des objectifs liés au développement durable. Dans leur quête visant à réduire encore davantage leur consommation, la remise aux normes leur est alors apparue comme une solution non invasive et relativement peu coûteuse. »
L’ADIABATIQUE EN ACTION
Les systèmes adiabatiques s’emploient dans un large éventail de secteurs, et en particulier dans les applications comme la climatisation, la réfrigération, et le refroidissement de processus ou encore de centres de données.
CLIMATISATION, ÉTATS-UNIS
Au moment de rénover le système de refroidissement de confort pour ses 24 centres de distribution répartis dans tout le pays, la chaîne de magasins discount Dollar Tree cherchait à diminuer sa consommation d’eau. Elle s’est donc tournée vers Güntner et ses condenseurs à ammoniac High Density avec hydroBLU™. Neil Boucher, Responsable commercial national Güntner pour les États-Unis, explique : « Dollar Tree s’est aperçu que cela leur permettait d’économiser entre 60 et 90 % d’eau, par rapport à des tours de refroidissement classiques. Soit des millions et des millions de litres d’eau économisés. »
REFROIDISSEMENT DE PROCESSUS, MEXIQUE
Facilité d’installation, capacité et grande modularité de configuration : voilà pourquoi l’un des plus importants fabricants d’électroménager du Mexique, souhaitant réduire la consommation d’eau de ses usines dans tout le pays, a vu dans les aéroréfrigérants V-shape VARIO avec hydroBLU™ de Güntner la solution la plus adaptée au système de refroidissement de ses salles de compresseurs d’air.
CENTRE DE DONNEES, CHINE
À Zhangjiakou, dans le nord de la Chine, un centre de données appartenant à l’une des principales entreprises chinoises d’e-commerce a fait le choix d’une nouvelle technologie qui a récemment gagné du terrain dans le secteur : le refroidissement par immersion. Celle-ci consiste à plonger les serveurs dans un liquide non conducteur spécial, qui s’évapore puis se condense à nouveau au sein d’une bobine de refroidissement située en haut du réservoir étanche. La chaleur se dissipe à l’aide de quatre aéroréfrigérants V-shape VARIO avec hydroBLU™ de Güntner placés à l’extérieur du bâtiment. Ainsi, le centre de données économise près de 95 % de l’électricité et 80 % des coûts consacrés au refroidissement par rapport aux centres encore équipés de systèmes de refroidissement classiques.
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CENTRE DE DONNEES, ÉTATS-UNIS
Le cryptominage ou « minage de cryptomonnaies » nécessite des quantités astronomiques d’énergie. C’est pourquoi les entreprises qui le pratiquent ont tendance à s’installer là où l’électricité coûte le moins cher. L’une de ces entreprises a choisi une zone reculée du Texas. Hélas, les ressources en eau n’y sont pas très abondantes. Elle a donc choisi une solution adiabatique composée de 40 aéroréfrigérants V-shape VARIO avec hydroBLU™ de Güntner, qui lui permet de fonctionner à l’efficacité maximale tout en n’utilisant qu’un minimum d’eau.
ADIABATIQUE ET FRIGORIGÈNES NATURELS
Depuis longtemps déjà, Güntner fait la part belle à l’utilisation de frigorigènes naturels, en particulier le dioxyde de carbone, l’ammoniac et les hydrocarbures. Si le refroidissement adiabatique présente des avantages pour tous les systèmes fonctionnant aux frigorigènes naturels, il permet en particulier aux systèmes au CO₂ de fonctionner plus efficacement en mode transcritique, dans les zones au climat chaud ou extrêmement chaud.
GROSSISTE, CHINE, CO₂
D’ici 2030, Metro, chaîne allemande spécialisée dans le libre-service de gros, prévoit d’équiper l’intégralité de ses magasins dans le monde, lorsque c’est économiquement viable, de systèmes aux frigorigènes naturels, et notamment la première usine chinoise transcritique au CO₂ du groupe, à Pékin. Dans cette ville où les températures peuvent atteindre 40°C en été, celle de l’air qui arrive dans la bobine de refroidissement est significativement réduite grâce à un refroidisseur de gaz V-shape VARIO avec hydroBLU™ de Güntner, qui contribue par la même occasion à améliorer le coefficient de performance de près de 50 %.
PATINOIRE, CHINE, CO₂
En amont des Jeux olympiques et paralympiques d’hiver 2022, en Chine, le comité d’organisation avait déclaré son intention de rendre cet événement majeur aussi neutre que possible sur le plan environnemental. Dans ce cadre, les 12 000 mètres carrés du « Ruban de glace », la piste nationale de patinage de vitesse de Pékin construite pour l’occasion, sont maintenus à une température constante au moyen d’un système de refroidissement transcritique au CO₂. Ce système au CO₂, qui constitue le plus important projet de ce type dans toute la Chine, comprend six refroidisseurs de gaz V-shape VARIO avec hydroBLU™.
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CENTRE DE DISTRIBUTION, MEXIQUE, CO₂
C’est grâce à deux refroidisseurs de gaz adiabatiques V-shape de Güntner que fonctionne la plus grande installation de réfrigération transcritique au CO₂ du Mexique. Situé à Mexico, dans un centre de distribution comprenant une chambre froide et des zones de transformation alimentaire, ce système qui allie les avantages d’une faible consommation d’eau et d’un frigorigène naturel affiche un faible potentiel de réchauffement global et une efficacité maximale.
REFRIGERATION INDUSTRIELLE, MEXIQUE, AMMONIAC
À Mexico, où l’immense nappe phréatique souterraine qui dessert la population locale se vide plus vite qu’elle ne peut se recharger, les pénuries d’eau sont fréquentes. Au moment de planifier la construction d’un nouvel entrepôt frigorifique assorti d’une infrastructure de surgélation, destinés à l’une des plus importantes franchises de restauration rapide du Mexique, Arcosa, fournisseur local de solutions pour infrastructures, a opté pour des condenseurs V-shape VARIO avec hydroBLU™ de Güntner, intégrés au sein d’un système de refroidissement à l’ammoniac, un frigorigène naturel présentant le double avantage de convenir aussi bien à l’ancien site qu’au nouveau, et de réduire les besoins en eau et en électricité.
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SITE DE TRANSFORMATION DE LA VIANDE, ÉTATS-UNIS, AMMONIAC
Désireux de satisfaire non seulement aux goûts de ses clients mais aussi aux normes de qualité et de sécurité les plus élevées du secteur, un site américain de transformation de la viande a fait le choix d’un système de faible charge à l’ammoniac, associé à un condenseur V-shape VARIO avec hydroBLU™ de Güntner, qui lui assure désormais des coûts de fonctionnement peu élevés ainsi qu’un entretien facilité.