III- TABLEAU DE COMPARAISON DES DIFFERENTES SOLUTIONS
D'INSTALLATION DE REFROIDISSEMENT D'EAU :
Le tableau suivant présente une synthèse des
avantages et inconvénients pouvant servir de guide à la
sélection d'un système de refroidissement destiné à
un procédé industriel fonctionnant en discontinu.
D'une manière générale, les
données d'entrées nécessaires à la sélection
des systèmes de refroidissement techniquement envisageables sont les
suivantes :
- La température de retour du fluide
désirée : le procédé à refroidir peut
éventuellement être scindé en plusieurs circuits
nécessitant des températures différentes ;
- La puissance thermique totale du
procédé à refroidir ;
- Le débit d'eau ou de fluide
circulant dans la tour, sur la base de l'écart de température
souhaité pour le fluide venant du procédé à
refroidir ;
- Le taux de charge d'utilisation du
système de refroidissement (temps annuel de fonctionnement).
Les solutions techniques étudiées sont les
suivantes :
> tour ouverte (installation qui n'est pas du type "circuit
primaire
fermé"),
> tour ouverte avec échangeur accolé
(installation du type "circuit
primaire fermé"),
> tour fermée avec échangeur tubulaire
intérieur (installation du
type "circuit primaire fermé"),
> tour hybride fermée avec échangeur
intérieur ou échangeur
accolé (installation du type
"circuit primaire fermé"),
> aéroréfrigérant sec couplé avec
un groupe d'eau glacée à
condensation par air,
> refroidissement par eau de nappe.
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Rédigé et présenté par TANG
NDJAKALACK Derrick
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« Optimisation des performances du refroidisseur d'eau de la
boulangerie PATRICIA »
En fonction de ces données d'entrée, les
différentes solutions technologiques peuvent être comparées
selon les critères ci-dessous :
> impact sur le risque de prolifération des
légionnelles : type de circuit primaire et classification,
volume d'eau à traiter, résistance à l'entartrage,
à l'encrassement et la corrosion du circuit du système de
refroidissement,
> efficacité énergétique
: consommation électrique totale,
> impact sur l'environnement (rejet CO2) :
en relation avec la consommation électrique totale (et les recharges en
fluide frigorigène le cas échéant),
> impact sur l'environnement (rejets en eaux)
: niveaux et précautions à prendre,
> coût d'investissement initial,
> coût d'exploitation (consommation
en eau, puissance électrique consommée, traitement d'eau,
maintenance et accessibilité),
> surface au sol,
> masse en service,
> niveau sonore (pression acoustique à
10 m).
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Rédigé et présenté par TANG
NDJAKALACK Derrick
Tableau 3 : les solutions techniques pour les
installations de refroidissement d'eau.
Grille de lecture :
* : indiqué selon les performances
énergétiques (et les recharges en fluide frigorigène pour
le groupe froid)
g(1) : utilisation d'un traitement d'eau approprié. Le cas
échéant, détartrage régulier, voire changement
corps d'échange.
(2) : utilisation d'un traitement d'eau approprié. Le cas
échéant, détartrage régulier, voire changement
corps d'échange et échangeur à plaques.
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SOLUTIONS TECHNIQUES POUR LES INSTALLATIONS DE REFROIDISSEMENT
D'EAU
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CRITERES
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Tour ouverte
|
Tour ouverte avec échangeur accolé
|
Tour fermée avec échange intérieur
|
Tour hybride avec circuit primaire fermé
|
Aéroréfrigérant sec
|
Groupe froid à condensation à air
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Puits sur nappe
|
|
Type de circuit primaire
|
NON FERME
|
FERME
|
NA
|
NA
|
NA
|
|
Plage de température de
sortie d'eau
|
Entre
25 et 50 °C
|
Entre 25 et 30 °C
|
Supérieure de 10 °C à la température
sèche de l'air
|
Entre 7 et 20 °C
|
Entre 15 et 50 °C
|
|
Plage de puissances
thermiques évacuées
|
De quelques centaines de kW à plusieurs MW
|
Quelques centaines de kW
à quelques MW
|
Quelques
centaines de kW à
2 MW
|
De quelques centaines de kW
à plusieurs MW
|
|
Risque de prolifération des
légionnelles
|
Plus
élevé
+
|
Risque plus limité
++
|
NA
++++
|
++++ NA mais doit respecter
la réglementation sur l'eau
|
|
Résistance à la corrosion
|
+++ si matériaux adéquats employés
|
|
Résistance à l'encastrement
|
++ nettoyage régulier impératif
|
++ nettoyage régulier
|
+++
|
|
Résistance à l'entartrage
|
++ (1)
|
++ (2)
|
++ (3)
|
+++
|
+++
|
+++
|
+++ dépend de la nature de
l'eau de la nappe
|
|
Niveau sonore
|
+++
|
+++
|
++
|
++
|
+
|
+
|
++++
|
|
Surface au sol
|
+++
|
++
|
++
|
++
|
+
|
++
|
++++
|
|
Consommation électrique
|
+++
|
++
|
++
|
++
|
+ (4)
|
La plus
pénalisante +
|
++
|
|
Impact sur l'environnement*
|
-
|
--
|
--
|
--
|
---
|
----
|
--
|
|
Consommation d'eau
|
+
|
+
|
+
|
+++
|
Pas de consommation d'eau ++++
|
|
Rejet en eau
|
---
|
---
|
---
|
-
|
NA
|
NA
|
----
|
|
Investissement + installation
|
++++
|
+++
|
++
|
++
|
+
|
+
|
+
|
|
Cout d'exploitation
|
++
|
++
|
++
|
+++
|
++
|
+
|
++++
|
|
Investissement + installation
+ exploitation sur 3 ans
|
+++
|
++
|
++
|
+++
|
+ (4)
|
+
|
++++
|
|
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Rédigé et soutenu par TANG NDJAKALACK Derrick
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(3) : utilisation d'un traitement d'eau approprié. Le
cas échéant, détartrage régulier. Remplacement
possible en pratique de l'échangeur tubulaire ou à plaques.
(4) : pondéré par le fait que le niveau de
température de sortie d'eau n'est pas identique
aux autres systèmes.
NA : Non applicable
++++ : Système le plus efficace ou présentant le
moins de risques (par rapport aux autres
systèmes) pour le critère
considéré
+ : Système le moins efficace ou présentant le plus
de risques (par rapport aux autres
systèmes) pour le critère
considéré
---- : système le plus pénalisant pour le
critère de respect de l'environnement considéré
- : système le moins pénalisant pour le
critère de respect de l'environnement considéré
Les éléments de comparaison apporté dans
le tableau ci-dessus, sont à adapter en fonction de la nature du projet
étudie (puissance thermique à évacuer, niveau de
température désiré, et temps de fonctionnement du
procédé). Le cas qui nous est présenté dans le
cadre de notre formation est attribué aux installations de
refroidissement utilisant un groupe de production d'eau glacée à
condensation par air (GPEGCA) que nous allons présenter en
profondeurs.
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