Présentation
EnglishRÉSUMÉ
Cet article donne une description des réseaux de froid urbain (RFU) en détaillant plus spécifiquement les techniques de production et de stockage du froid (conception, technologies, performances). Il apporte aussi des notions de coût d’investissement et d’exploitation ainsi que les impacts sur l’environnement de ces solutions. Enfin, il décrit les perspectives d’évolution encore en étude ou en cours de développement pour améliorer les RFU et répondre à l’augmentation des besoins en froid dans les villes.
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Renaud FEIDT : Président de la société INVIVO Consulting sas (conseils aux dirigeants) - Ingénieur énergéticien diplômé de l’École polytechnique de Nantes
INTRODUCTION
Plus que pour un bâtiment isolé, pour assurer un investissement compétitif réunissant souplesse et économie d’exploitation, efficacité énergétique, longévité et capacité d’extension, la conception de la production d’eau glacée d’un réseau de froid urbain (RFU) fait appel à de nombreux paramètres comme :
-
la connaissance des futurs utilisateurs, de leurs exigences, de leurs profils de charge ;
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l’analyse des coûts de l’énergie selon sa provenance ;
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le choix entre une ou plusieurs centrales frigorifiques…
Chaque dossier doit faire l’objet d’une étude particulière approfondie, car chaque situation est particulière et la variété des solutions techniques rencontrées et décrites dans cet article montre qu’il ne faut surtout pas essayer de généraliser hâtivement.
L’adjonction d’un stockage est un moyen supplémentaire de gestion rationnelle de l’énergie. Son dimensionnement et le choix de la technique pour la meilleure complémentarité avec la production est aussi le résultat d’une étude détaillée au cas par cas.
Dans cet article, qui fait partie d’une série de trois articles abordant le thème des RFU, sont décrits les différents moyens de production de froid et les différentes technologies de stockage du froid en détaillant la conception, les techniques, les performances, la maintenance et le coût d’investissement. Pour la production d’eau glacée, les impacts sur l’environnement sont également détaillés.
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 2000 par Jacques DELBÈS, Adrien VADROT
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2. Stockage d’énergie thermique SET
Pendant les périodes où la demande de froid est faible, les équipements de production de froid fonctionnent en surpuissance. Le surplus d’énergie produite est stocké dans un stockage d’énergie thermique SET. Le froid stocké est ensuite utilisé pour répondre à la charge de refroidissement appelée par les utilisateurs. Le milieu de stockage peut être l’eau glacée, la glace ou un sel eutectique à changement de phase.
Le stockage d’énergie thermique (stockage de froid/stockage de chaleur) peut représenter une stratégie intéressante pour l’optimisation des RFU et des RCU. Il permet généralement une réduction assez importante des investissements et des coûts d’exploitation et un fonctionnement plus rationnel des équipements de production d’énergie.
2.1 Conception et dimensionnement du stockage de froid
L’objectif est de fabriquer et de stocker l’énergie frigorifique avant son utilisation, par exemple la nuit. Deux types de technologies existent sur le marché : les réservoirs d’eau glacée faisant appel à la chaleur sensible uniquement et les réservoirs de glace qui sont des réservoirs à chaleur latente (§ 2.2).
HAUT DE PAGE2.1.1 Stockage d’énergie thermique réparti ou centralisé
Les SET centralisés sont situés près de la centrale de production d’eau glacée, ce qui permet des économies d’échelle et l’utilisation de systèmes à glace aussi bien qu’à eau glacée.
Les SET répartis sont situés à distance de la centrale. Ils apportent une amélioration de capacité à la fois au niveau de la production de froid et au niveau des tuyauteries. De ce fait, les SET répartis sont de plus en plus utilisés dans le but de dépasser les limites initiales de capacité de distribution du système. C’est une bonne solution lorsque des garanties supplémentaires de fonctionnement fiabilisé sont exigées.
Le RFU Climespace à Paris...
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Stockage d’énergie thermique SET
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MENIER (F.), RIVET (P.), TERRIER (M.-F.) - Production de Froid. Froid industriel, commercial, domestique et conditionnement d’air. - Dunod (2015).
-
(2) - RAPIN (P.), JACQUARD (P.), DESMONS (J.) - Technologie des installations frigorifiques 10e édition. - Dunod (2015).
-
(3) - Revue Générale du froid - Axima Réfrigération présente un nouveau générateur de coulis de glace. - RGF, juil.-août 2014.
-
(4) - HENG (J.) - Pratique de la maintenance préventive 3e édition. - Dunod (2011).
-
(5) - RPF Technique - Du coulis de glace au service de 11 000 repas/jour. - RPF, déc. 2010.
-
(6) - Rapport AMORCE - Note sur les réseaux de froid et la production de froid à partir de...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
CRISTOPIA : solution de stockage d’énergie thermique (groupe CIAT) France http://www.cristopia.com http://www.cristocontrol.com
ENERGIEPLUS : mettre en place un stockage d’énergie frigorifique – Belgique http://www.energieplus-lesite-be/index.php?id=11054
TECSOL : cycles fermés – machines à adsorption http://www.tecsol.fr/Rafrsol2/Adsorption.htm
CLIMESPACE : RFU Paris (France) http://www.climespace.fr
PROJET CELSIUS SMART CITIES (Europe) http://www.celsiuscity.eu
SMARTGRIDS – CRE : les réseaux de chaleur et de froid intelligents http://www.smartgrids-cre.fr
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