Refroidisseurs

Types de refroidisseurs

Un **refroidisseur** est une machine qui élimine la chaleur d'un liquide par un processus de compression de vapeur ou d'absorption. Les refroidisseurs sont classés en fonction de différentes caractéristiques, notamment le type de réfrigérant utilisé dans le processus, la méthode d'absorption de la chaleur de l'environnement et la configuration et l'installation de la machine.

• Les refroidisseurs vapeur-eau utilisent la vapeur comme source d'énergie pour piloter le processus de refroidissement.
• Les refroidisseurs à absorption utilisent un mélange chimique spécifique appelé absorbant pour extraire la chaleur du liquide.
• Les refroidisseurs à stockage thermique refroidissent et stockent de la glace ou de l'eau glacée pendant les heures creuses, puis distribuent le liquide refroidi pendant les périodes de pointe.
• Les refroidisseurs à évaporation directe utilisent le processus d'évaporation directement pour refroidir le liquide, généralement dans les climats arides où l'eau est facilement disponible.
• Les refroidisseurs à évaporation indirecte effectuent le processus de refroidissement indirectement par des échangeurs de chaleur, ce qui les rend adaptés à diverses conditions climatiques.
• Les refroidisseurs à eau utilisent l'eau comme réfrigérant pour éliminer la chaleur du réfrigérant, généralement par le biais de tours de refroidissement ou de bassins.
• Les refroidisseurs à air utilisent l'air ambiant pour dissiper la chaleur du réfrigérant, souvent intégrés à des échangeurs de chaleur et des ventilateurs.
• Les refroidisseurs centrifuges utilisent la force centrifuge générée par des roues tournant à grande vitesse pour comprimer les réfrigérants et expulser la chaleur.
• Les refroidisseurs à vis adoptent le principe de rotors hélicoïdaux pour comprimer le réfrigérant et éliminer la chaleur.

Spécifications et entretien des refroidisseurs

Les refroidisseurs sont classés selon différentes caractéristiques. La liste suivante en présente quelques-unes.

• Capacité de refroidissement : Les capacités de refroidissement des refroidisseurs industriels sont généralement mesurées en kilowatts (kW) ou en tonnes. Une tonne équivaut à environ 3,517 kW de capacité de refroidissement. Par exemple, un refroidisseur industriel d'une capacité de refroidissement de 100 kW peut éliminer une chaleur équivalente à environ 28,5 tonnes.
• Gamme de température de fonctionnement : Les refroidisseurs industriels peuvent fournir des températures de refroidissement d'environ -40 °C à 0 °C. Par exemple, un refroidisseur conçu pour des applications de réfrigération pourrait fonctionner efficacement à des températures aussi basses que -10 °C, tandis qu'un autre conçu pour des applications cryogéniques pourrait atteindre -40 °C.
• Type de réfrigérant : Un réfrigérant industriel courant, le R134a, est un gaz à effet de serre fluoré dont le potentiel de réchauffement global est environ 1 430 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone. Le R404A, un réfrigérant utilisé pour le refroidissement des aliments et autres produits périssables, a un potentiel de réchauffement global d'environ 3 922. Le R1234ze est un réfrigérant alternatif qui a une capacité de refroidissement 4 % inférieure à celle du R134a, mais un potentiel de réchauffement global beaucoup plus faible, d'environ 0,3.
• Types de condenseurs : Les condenseurs à air sont couramment utilisés dans les refroidisseurs industriels de petite et moyenne taille. Par exemple, environ 60 % des refroidisseurs industriels utilisent des condenseurs à air. Les condenseurs à eau sont plus répandus dans les systèmes de refroidissement industriels à grande échelle. À titre de référence, jusqu'à 80 % des condenseurs à eau sont utilisés en combinaison avec des tours de refroidissement par évaporation. L'évaporateur d'un refroidisseur industriel est le composant qui absorbe la chaleur. Les évaporateurs à coquille et tubes sont couramment utilisés dans les grands refroidisseurs industriels. Environ 70 % d'entre eux utilisent des évaporateurs à coquille et tubes.

Avec un entretien adéquat des refroidisseurs, la durée de vie des machines peut être prolongée efficacement. Des opérations d'entretien et de réparation régulières doivent être planifiées pour le refroidisseur. Plus précisément, cela peut inclure l'inspection et le nettoyage réguliers des filtres, des serpentins et des condenseurs afin de prévenir le blocage et la croissance de bactéries dans le système, ainsi que de garantir la circulation fluide et les processus d'échange de chaleur. Après cela, la lubrification des pièces mobiles de la machine est également importante, car elle contribue à réduire l'usure. De plus, en raison de la longue utilisation de la machine frigorifique, des fuites de réfrigérant peuvent se produire. Par conséquent, votre vérification régulière du réfrigérant est obligatoire afin de maintenir l'efficacité du système. Enfin, surveillez les performances globales du dispositif frigorifique, y compris ses réglages de température et son système d'alarme, pour vous assurer qu'il fonctionne normalement en permanence.

Applications industrielles des refroidisseurs

Les refroidisseurs industriels sont des machines de refroidissement à grande échelle souvent utilisées dans les procédés de fabrication et l'industrie agroalimentaire. Cependant, ils sont également courants dans d'autres industries qui nécessitent un approvisionnement constant en basses températures.

Voici quelques-unes des applications les plus courantes des refroidisseurs industriels :

• Traitement des aliments et des boissons

  Les industries du secteur alimentaire et des boissons utilisent des refroidisseurs industriels pour refroidir et conserver des produits tels que la crème glacée, le yaourt et les boissons gazeuses. Sans un refroidisseur industriel, les usines ne pourraient pas refroidir rapidement et efficacement les produits frais, les produits laitiers et les produits agricoles sensibles à la température.

• Entreposage frigorifique et entrepôts

  Les installations d'entreposage frigorifique et les entrepôts dépendent des refroidisseurs industriels pour maintenir des basses températures pour les produits périssables tels que les fruits, les légumes, les aliments congelés, les produits pharmaceutiques et les produits chimiques. Les refroidisseurs aident à prolonger la durée de conservation de ces produits et à garantir qu'ils restent frais jusqu'à ce qu'ils soient prêts à être distribués.

• CVC

  Les grands refroidisseurs sont souvent utilisés dans les systèmes de climatisation centralisés des bâtiments commerciaux, industriels et institutionnels. Les refroidisseurs industriels aident à contrôler la température et l'humidité des grands espaces tels que les complexes de bureaux, les centres commerciaux, les hôtels, les hôpitaux et les installations de fabrication.

• Moulage du plastique

  Les pièces en plastique sont fabriquées à l'aide de procédés de moulage à haute température. Les fabricants doivent utiliser des refroidisseurs industriels pour refroidir rapidement et avec précision les machines de moulage et les moules afin de maintenir la précision et la vitesse.

• Refroidissement par laser

  Les lasers sont sensibles aux variations de température. Leurs composants doivent être refroidis de manière constante afin de maintenir des performances et une précision optimales. Les refroidisseurs aident à maintenir leur température stable sans fluctuation, afin que leurs pièces puissent fonctionner efficacement, en particulier dans les installations de fabrication qui dépendent de la découpe et de la gravure au laser.

• Laboratoire et pharmaceutique

  Les refroidisseurs dotés d'un contrôle précis de la température sont essentiels dans l'industrie pharmaceutique et les laboratoires. Ils refroidissent les réacteurs, les fermenteurs et les centrifugeuses, en garantissant que les processus chimiques sensibles à la température et les réactions biologiques se produisent à la bonne température.

• Marquage au laser

  Les fabricants utilisent des systèmes de marquage au laser pour graver ou marquer des matériaux avec une grande précision. Les refroidisseurs aident à refroidir les tubes laser afin d'assurer un fonctionnement stable et une qualité de marquage optimale.

• Fabrication de semi-conducteurs

  L'industrie des semi-conducteurs dépend des refroidisseurs pour refroidir les équipements utilisés dans la fabrication des puces et des plaquettes. L'intégrité des processus dépend du contrôle précis de la température des étapes critiques en termes de température, telles que la gravure, le dépôt et l'oxydation.

• Découpe au plasma

  La découpe au plasma est une technique qui utilise des arcs à haute température pour couper le métal. Les refroidisseurs sont utilisés pour refroidir les torches de découpe au plasma afin d'assurer un fonctionnement stable et une température constante, de sorte que les fabricants puissent obtenir des coupes précises.

• Formage sous vide

  Les refroidisseurs de refroidissement aident le fabricant à contrôler la température des outils de moulage et du matériau moulé, afin qu'ensemble, ils puissent améliorer les temps de cycle et la qualité des produits finis.

• Imagerie et équipement médicaux

  Les refroidisseurs refroidissent les machines sensibles telles que les IRM et les scanners CT qui doivent maintenir des températures spécifiques pendant leur fonctionnement. Cela contribue à garantir la fiabilité, la sécurité et la précision de l'équipement.

• Traitement des métaux

  L'industrie métallurgique dépend des refroidisseurs industriels pour refroidir les machines, les moules et les équipements de coulée sous pression à haute température. Les refroidisseurs industriels contribuent à améliorer les performances de l'équipement et à prolonger sa durée de vie.

Comment choisir des refroidisseurs

Il existe de nombreux facteurs à prendre en compte lors de la sélection de refroidisseurs à eau pour des applications industrielles.

• Déterminer les besoins et les exigences opérationnels :

  Déterminer les besoins et les exigences opérationnels avant de commencer la recherche de refroidisseurs. Prenez en compte des facteurs tels que la plage de température, la capacité d'eau glacée moyenne quotidienne requise, l'environnement de fonctionnement, etc. Ces exigences et besoins doivent être le point de départ du processus de sélection, en garantissant que seules les machines capables de répondre aux exigences spécifiques sont prises en compte.

• Calculer la capacité de refroidissement requise :

  La capacité de refroidissement requise d'un système ou d'une application doit être calculée. Cela implique de calculer la quantité de chaleur générée dans l'ensemble du système, ce qui nécessite une bonne compréhension des propriétés d'isolation du système, de la chaleur générée par l'équipement et les processus, et de la température ambiante. Sur la base de ce calcul, le réfrigérant optimal et sa quantité peuvent être déterminés.

• Prendre en compte le réfrigérant :

  Les différents réfrigérants ont des propriétés thermodynamiques, des impacts environnementaux et des considérations réglementaires différents. Les options populaires comprennent les refroidisseurs R134a, R404A, R407C et R410A. Sélectionnez un réfrigérant approprié en fonction des besoins de l'entreprise et de la responsabilité environnementale.

• Prendre en compte l'efficacité énergétique :

  Concentrez-vous sur l'efficacité énergétique de la machine. Les coûts de fonctionnement peuvent être considérablement réduits en choisissant des refroidisseurs à haute efficacité énergétique. Consultez le ratio d'efficacité énergétique (EER) ou le ratio d'efficacité énergétique saisonnier (SEER) de la machine. Comparez l'efficacité énergétique des différents modèles et marques et sélectionnez ceux qui présentent une efficacité énergétique plus élevée.

• Évolutivité future :

  Tenez compte de la possibilité d'élargir le système à l'avenir. S'il existe un potentiel de croissance systémique, il peut être nécessaire d'investir dans un système de refroidissement qui peut être facilement étendu. Alternativement, si les refroidisseurs doivent probablement être remplacés à l'avenir, il serait bénéfique d'avoir un système qui pourrait être plus facilement remplacé.

FAQ

Q1 : Quelle est la différence entre un refroidisseur et un refroidisseur ?

A1 : Bien que tous deux soient utilisés pour réduire les températures, les refroidisseurs sont généralement des machines industrielles plus grandes, tandis que les refroidisseurs peuvent faire référence à des appareils ou des systèmes à plus petite échelle.

Q2 : Quels sont les principaux composants d'un refroidisseur ?

A2 : Un refroidisseur comprend généralement un évaporateur, un condenseur, un compresseur, un détendeur et des gaz réfrigérants.

Q3 : En quoi un refroidisseur diffère-t-il d'un climatiseur ?

A3 : Bien que les deux machines utilisent souvent des composants similaires et fonctionnent selon les mêmes principes, les refroidisseurs sont généralement utilisés dans des espaces commerciaux plus grands. Les climatiseurs sont utilisés dans les bâtiments résidentiels et commerciaux.

Q4 : Tous les types de refroidisseurs peuvent-ils être utilisés avec l'énergie solaire ?

A4 : Non, seuls certains modèles, comme le refroidisseur à absorption, peuvent être intégrés à des systèmes d'énergie solaire.