Nouveaux fluides, nouveaux compresseurs, nouveaux échangeurs… les industriels italiens de la climatisation à eau glacée innovent et montrent de nouvelles solutions.

Cette fois-ci, nous assistons d'une part à la consolidation de tendances apparues il y a deux ans et à l'émergence de nouvelles idées. Par exemple, apparus en 2012, les groupes « 4 tubes » ou Multifonctions sont devenus standards.

 

Un chiller ou groupe d'eau glacée produit simultanément de la chaleur et du froid. Dans une configuration traditionnelle, on utilise l'un et l'on disperse l'autre dans l'atmosphère. Dans un groupe 4 tubes, au contraire, on utilise chaleur et froid en même temps. Ils sont appelés 4 tubes, car ils offrent deux couples (2 x 2 tubes) fonctionnant en même temps.

 

Ces machines sont faites pour fournir de l'eau glacée (climatisation) et de l'eau chaude (chauffage et/ou production d'ECS) simultanément. Elles peuvent aussi fonctionner de manière classique en froid seul ou en chauffage seul.

 

Toutes les marques italiennes en proposent. Le plus doué dans cet exercice est probablement Rhoss. Sa gamme WinPack fonctionne en chiller froid seul ou réversible. Mais dans les deux cas, les machines comportent un désurchauffeur (une prise de chaleur supplémentaire sur le circuit de fluide), de manière à pouvoir produire de l'ECS toute l'année.

 

Toutes les machines de la gamme de 100 à 340 kW, sont Classe A selon Eurovent et fonctionnent au R410A. Chez Clivet, la gamme 4 tubes est ELFO Energy Magnum Multifonction : des machines réversibles jusqu'à 200 kW, produisant de l'ECS toute l'année.

 

Elles sont équipées d'un nouveau régulateur Siemens « SmartLink ». En installant une carte SIM, il permet à la machine de communiquer par téléphone pour un monitoring par l'entreprise chargée de son exploitation, pour l'envoi de données de consommation, d'alarmes, etc.

 

Des machines modulaires

 

La nouvelle tendance est l'apparition de groupes froids et de pompes à chaleur de grande puissance modulaires. Les fabricants proposent un module de base et l'installateur en associe de 4 à 7 pour atteindre la puissance voulue. Chaque groupe embarque une régulation.

 

Lorsqu'on les met en service, un régulateur se déclare maître, les autres sont esclaves et lui obéissent. Le régulateur maître pilote tous les modules et communique avec la GTB du bâtiment. Si le maître tombe en panne, l'un des esclaves prend automatiquement le relais et devient maître à son tour.

 

Ces architecture en cascade présente au moins trois avantages : l'installation est évolutive dans les deux sens, on peut ajouter ou enlever des modules. Il est impossible que tous les modules tombent en panne en même temps, ce qui accroît la fiabilité du système.

 

Enfin, le rendement de ces groupes froids ou pompes à chaleur est meilleur à charge partielle qu'à puissance nominale. Le régulateur maître veille donc à mettre en route les groupes à puissance partielle, plutôt qu'à pleine puissance, de manière à maximiser le rendement annuel.

 

Si, à un moment donné, l'installation a besoin d'une puissance de 100 kW, le régulateur demande à deux groupes de fonctionner chacun à 50 kW, plutôt que d'appeler un seul groupe à 100 kW.

 

Chez Clivet, c'est la gamme Infinity Modular. Les modules de base sont réversibles, de puissances différentes de 150 kW à 700 kW froid. Avec une cascade de 2 à 7 modules au maximum, on peut constituer des installations de 300 à 4900 kW de puissance.

 

Chez Rhoss, c'est la gamme réversible Poker à condensation par air : module unique de 34 kW, 4 modules au maximum, capables de produire de l'eau à haute température (60°C).

 

Compresseurs : vis à inverter, scrolls grande puissance

 

Côté compresseur, le cœur des machines thermodynamiques, on remarque deux évolutions à la Mostra Convegno. Premièrement, les compresseurs à vis semi-hermétiques de grande puissance sont désormais pilotés par inverter. Ce qui permet une variation continue de leur puissance.

 

Le plus en vue est le compresseur Frascold, dont l'inverter est développé par REEL. La gamme CXHI offre 5 modèles de 52 à 90 kW. L'inverter est monté directement sur le compresseur et il est refroidi par dérivation du fluide du circuit thermodynamique.

 

Ce qui est nettement plus efficace que le refroidissement par air des autres solutions d'inverter pour compresseurs à vis. REEL qui a développé cette solution avec Frascold est une filiale du groupe KSB, l'un des plus gros fabricants mondiaux de pompes.

 

REEL a également développé une gamme de moteurs électriques à réluctance qui permettent une variation de vitesse de 25 à 100%, sans aimants permanents. Les pompes Grundfoss, Willo ou Salmson, les compresseurs Turbocor de Danfoss utilisent des moteurs à aimants permanents.

 

Leur fabrication est fortement consommatrice de terres rares. Leur coût est élevé et leur maintenance est difficile. Le moteur à réluctance, également développé par ABB, un géant mondial de l'équipement électrique, est nettement plus simple, moins cher, plus durable dans le temps, entièrement recyclable…

 

Le groupe KSB a décidé que tous ses équipements faisant appel à la variation de vitesse seraient pourvus de moteurs électriques à réluctance à compter de 2017. Ils satisferont parfaitement les futures exigences de la Directive ErP pour le rendement des pompes et des moteurs électriques. 

 

Copeland, marque du groupe Emerson et l'un des principaux fabricants mondiaux de compresseurs, annonçait deux grandes nouvelles. Premièrement, Copeland a mis au point le compresseur Scroll ZP725K pour R410A d'une puissance de 60 HP (158 kW).

 

Copeland propose le compresseur seul, deux compresseurs (Tandem) ou 3 compresseurs (Trio) prémontés en parallèle. Ces compresseurs sont destinés à mordre sur le marché des compresseurs à vis et, notamment, aux groupes à condensation à air de 1 MW ou à condensation à eau jusqu'à 1,25 MW.

 

Seconde nouvelle d'importance, Copeland propose pour la climatisation et les pompes à chaleur, des compresseurs utilisant le propane (R290 dans la nomenclature internationale des fluides frigorigènes).

 

La gamme sera progressivement disponible à compter de juin 2014 et comprendra des puissances unitaires de 4 à 13,5 kW et jusqu'à 27 kW en Tandem. Le R290, dont les propriétés thermodynamiques sont excellentes, est destiné à remplacer le R407C.

 

A puissance égale, le R290 se contente d'une charge égale à la moitié de celle du R407C. Son GWP (Global Warming Power : contribution globale au réchauffement de l'atmosphère) est de 3 seulement. Son ODP (Ozone Depletion Potential, contribution à la destruction de la couche d'ozone) est nul.

Source : batirama.com / Pascal Poggi