{"id":23710,"date":"2020-01-14T12:44:38","date_gmt":"2020-01-14T10:44:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.intarcon.com\/refrigeracion-co2-transcritico\/"},"modified":"2023-01-11T17:11:13","modified_gmt":"2023-01-11T15:11:13","slug":"refrigeration-au-co2-transcritique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.intarcon.com\/fr\/refrigeration-au-co2-transcritique\/","title":{"rendered":"R\u00e9frig\u00e9ration au CO2<\/sub> transcritique"},"content":{"rendered":"\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\r\n\t\t\r\n\t\t\t\t\t\t\t
\r\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\r\n\t\t\t\t\t
\r\n\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Commun\u00e9ment appel\u00e9 R-744 lorsqu\u2019il est employ\u00e9 comme fluide frigorig\u00e8ne, le dioxyde de carbone (CO2<\/sub>) est devenu l\u2019un des r\u00e9frig\u00e9rants naturels<\/a> les plus populaires au cours de ces derni\u00e8res ann\u00e9es.<\/p>

Il s\u2019agit d\u2019un r\u00e9frig\u00e9rant de \u00ab\u00a0classe de s\u00e9curit\u00e9 A1\u00a0\u00bb, \u00e0 savoir \u00ab\u00a0non inflammable\u00a0\u00bb et \u00ab\u00a0\u00e0 faible toxicit\u00e9\u00a0\u00bb, selon le r\u00e8glement sur la s\u00e9curit\u00e9 des installations frigorifiques.<\/p>

Le gaz CO2<\/sub> pr\u00e9sente des propri\u00e9t\u00e9s thermophysiques excellentes, bien qu\u2019il pose certaines difficult\u00e9s en raison de sa faible valeur de temp\u00e9rature critique (30,978 \u00baC) et de ses pressions d\u2019exploitation \u00e9lev\u00e9es. Il poss\u00e8de une capacit\u00e9 volum\u00e9trique tr\u00e8s sup\u00e9rieure \u00e0 celle des r\u00e9frig\u00e9rants classiques.<\/p>

Ce gaz se caract\u00e9rise par une haute conductivit\u00e9 thermique et une densit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e en phase gazeuse<\/strong>, ce qui donne lieu \u00e0 un bon transfert de chaleur dans les \u00e9vaporateurs, les condensateurs et les refroidisseurs de gaz<\/strong>. Ces atouts permettent donc de dimensionner des \u00e9quipements de plus petites tailles en comparaison avec les unit\u00e9s qui font appel \u00e0 des CFC, des HCFC et des HFC. Par ailleurs, la faible perte de pression de ce gaz permet de r\u00e9duire le diam\u00e8tre des tuyauteries et flexibles.<\/p>

Qu\u2019est qu\u2019un cycle transcritique\u00a0?<\/span><\/h2>

Les cycles transcritiques sont les cycles durant lesquels la pression de refoulement du compresseur est sup\u00e9rieure \u00e0 la pression critique, ce qui emp\u00eache toute condensation du fluide frigorig\u00e8ne<\/strong>. Un \u00e9quipement fonctionnant en transcritique n\u2019utilise que du CO2<\/sub> refroidi \u00e0 une temp\u00e9rature sup\u00e9rieure \u00e0 celle du point critique, sans aucun changement de phase tout au long de ce processus de refroidissement. Ces syst\u00e8mes travaillent g\u00e9n\u00e9ralement avec des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es de refoulement du compresseur en raison du besoin du refroidisseur de gaz d\u2019atteindre des pressions \u00e9lev\u00e9es (de l\u2019ordre de 95\u00a0bar) pour pouvoir \u00e9changer de la chaleur avec le milieu ambiant.<\/p>

Un \u00e9quipement fonctionnant en transcritique n\u2019utilise que du CO2<\/sub> refroidi \u00e0 une temp\u00e9rature sup\u00e9rieure \u00e0 celle du point critique, sans aucun changement de phase tout au long de ce processus de refroidissement. Ces syst\u00e8mes travaillent g\u00e9n\u00e9ralement avec des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es de refoulement du compresseur en raison du besoin du refroidisseur de gaz d\u2019atteindre des pressions \u00e9lev\u00e9es (de l\u2019ordre de 95\u00a0bar) pour pouvoir \u00e9changer de la chaleur avec le milieu ambiant.<\/p>

\"presion-ciclo-transcritico-fr\"<\/span><\/p>

Dans ce type de cycles, la pression du refroidisseur de gaz poss\u00e8de une valeur optimale que la commande doit essayer d\u2019atteindre pour \u00e9viter toute consommation d\u2019\u00e9nergie excessive<\/strong>.<\/p>

\u00a0<\/span><\/p>

\"carga-de-refrigerante-presion-ciclo-trascritico\"<\/span><\/p>

La d\u00e9tente depuis la pression du refroidisseur de gaz produit une vapeur qui ne poss\u00e8de aucun effet frigorifique utile. Cette vapeur doit \u00eatre recomprim\u00e9e jusqu\u2019\u00e0 la pression du refroidisseur de gaz<\/strong>. Dans les mises en \u0153uvre les plus simples, cette vapeur est comprim\u00e9e par le compresseur principal.<\/span><\/p>

\"03-ciclo-transcritico-co2-comprimir-vapor-hasta-la-presion-gas-cooler\"<\/p>


\"05-ciclo-transcr\u00edtico-con-co2-comprimir-vapor-hasta-la-presi\u00f3n-del-gas-Cooler-400x418-fr\"<\/span><\/p>

Ce m\u00eame syst\u00e8me peut \u00eatre appliqu\u00e9 pour produire du froid positif et n\u00e9gatif avec un montage de type booster<\/em><\/strong>. La vapeur produite dans la vanne de r\u00e9gulation de pression est comprim\u00e9e par les compresseurs de moyenne temp\u00e9rature.<\/p>

\u00a0<\/span><\/p>

\"12.carga-refrigerante-ciclo-transcritico-fr\"<\/p>

\"12-ciclo-transcritico-fr\"<\/p>

\"Applications<\/a><\/h2>

Cycle du CO2<\/sub> transcritique\u00a0: am\u00e9liorations des performances<\/h2>

L\u2019efficacit\u00e9 reste l\u2019inconv\u00e9nient d\u2019un syst\u00e8me transcritique (la vapeur produite \u00e0 la sortie du refroidisseur de gaz doit \u00eatre comprim\u00e9e)<\/strong>, sans oublier le rapport de compression \u00e9lev\u00e9 \u00e0 atteindre. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne est d\u2019autant plus important que la temp\u00e9rature ext\u00e9rieure est \u00e9lev\u00e9e, puisque davantage de vapeur doit \u00eatre produite.<\/p>

Sur des syst\u00e8mes transcritiques, la mise en \u0153uvre de cycles plus complexes permettant une am\u00e9lioration de l\u2019efficacit\u00e9 est tr\u00e8s fr\u00e9quente afin de pouvoir obtenir des efficacit\u00e9s de fonctionnement similaires \u00e0 celles des fluides conventionnels. Ces cycles peuvent faire appel aux m\u00e9thodes et \u00e9quipements suivants<\/p>

  • Compresseur parall\u00e8le<\/li>
  • Sous-refroidisseur<\/li>
  • \u00c9jecteur<\/li>
  • Refroidisseur de gaz adiabatique<\/li>
  • R\u00e9cup\u00e9ration de chaleur<\/li><\/ul>

    Compresseur parall\u00e8le<\/span><\/h3>

    L\u2019objectif consiste \u00e0 \u00e9viter de d\u00e9tendre la vapeur \u00e0 la sortie du r\u00e9servoir pour ensuite la recomprimer. La compression se fait directement et le rapport de compression est diminu\u00e9 (consommation \u00e9lectrique moindre et compresseur plus petit). Le compresseur doit disposer d\u2019une enveloppe sp\u00e9cifiquement pr\u00e9par\u00e9e.<\/p>

    \"\"<\/p>

    Sous-refroidisseur m\u00e9canique<\/span><\/h3>

    L\u2019objectif consiste \u00e0 diminuer la temp\u00e9rature de sortie du refroidisseur de gaz \u00e0 une valeur inf\u00e9rieure \u00e0 celle de la temp\u00e9rature ambiante en produisant ainsi une quantit\u00e9 moindre de vapeur dans la d\u00e9tente et en r\u00e9duisant par cons\u00e9quent le travail du compresseur parall\u00e8le.<\/p>

    \"\"<\/p>

    \u00c9jecteur<\/span><\/h3>

    Qu\u2019est-ce qu\u2019un \u00e9jecteur\u00a0?<\/h4>

    Sp\u00e9cifiquement utilis\u00e9 comme pompe \u00e0 vide dans des installations de vapeur, l\u2019\u00e9jecteur est un dispositif connu depuis l\u2019antiquit\u00e9.<\/p>

    Dans des installations de CO<\/strong>2<\/sub><\/strong>, il est employ\u00e9 pour augmenter de fa\u00e7on totalement gratuite la pression d\u2019une autre ligne de r\u00e9frig\u00e9rant en exploitant la d\u00e9tente \u00e0 la sortie du refroidisseur de gaz.<\/strong><\/p>

    \"10-eyector-de-vapor-en-refrigeraci\u00f3n-con-co2-640x309-fr\"<\/p>

    \u00a0<\/h4>

    \u00c9jecteur de vapeur<\/h4>

    Il d\u00e9place le gaz de la ligne d\u2019aspiration de moyenne temp\u00e9rature vers la ligne d\u2019aspiration du compresseur parall\u00e8le, diminuant ainsi de compression et la consommation d\u2019\u00e9nergie.<\/p>

    \"11-eyector-de-vapor-refrigeracion-con-co2-transcritico\"<\/h4>

    \u00c9jecteur de liquide<\/b><\/h4>

    Dans ce genre de conception, les \u00e9vaporateurs fonctionnent sans r\u00e9chauffement (immerg\u00e9s). L\u2019\u00e9jecteur agit comme une pompe de recirculation de liquide. En l\u2019absence de r\u00e9chauffement, les compresseurs aspirent \u00e0 une pression plus \u00e9lev\u00e9e, ce qui a pour cons\u00e9quence de diminuer la consommation d\u2019\u00e9nergie.<\/p>

    \"11.-eyector-de-liquido-refrigeraci\u00f3n-con-CO2-transcr\u00edtico\"<\/h3>

    Refroidisseur de gaz adiabatique<\/span><\/b><\/h3>

    Tout comme dans un condensateur, cet \u00e9quipement permet de r\u00e9duire la temp\u00e9rature d\u2019entr\u00e9e lorsque la temp\u00e9rature ext\u00e9rieure est \u00e9lev\u00e9e et que l\u2019humidit\u00e9 est relativement faible.<\/p>

    \"12-gas-cooler-adiab\u00e1tico-para-mejorar-la-eficiencia-en-refrigeracion-con-co2-400x353-fr\"<\/p>

    R\u00e9cup\u00e9ration de chaleur dans le cycle transcritique<\/span><\/h3>

    En cycle transcritique, la temp\u00e9rature de refoulement \u00e9lev\u00e9e du CO2<\/sub> permet de mieux exploiter l\u2019\u00e9nergie. En outre, le fait de travailler dans la r\u00e9gion supercritique donne lieu \u00e0 l\u2019obtention d\u2019une temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e de production d\u2019eau chaude sanitaire (ECS). Le changement de phase \u00e9tant inexistant, il est possible d\u2019atteindre une temp\u00e9rature plus \u00e9lev\u00e9e en comparaison avec les autres fluides frigorig\u00e8nes.<\/p>