Système qui permet, moyennant un apport énergétique, d’extraire de la chaleur au milieu à refroidir (source froide) pour la rejeter à l’extérieur (source chaude) [BE 9730]. Les machines frigorifiques répondent ainsi aux besoins du froid dans les trois domaines domestique, commercial et industriel, que sont la climatisation, la congélation et la réfrigération des produits périssables.
Une machine frigorifique est un circuit fermé dans lequel circule un fluide frigorigène. Son fonctionnement est basé sur le principe thermodynamique utilisant les propriétés physiques d’un fluide pour assurer un transfert de chaleur ou d'énergie, ce cycle frigorifique comprend quatre étapes : compression, condensation, détente, évaporation.
Le fluide frigorigène [BE 9733] est comprimé dans un compresseur [BE 9741], ce qui se traduit par une élévation de sa pression (haute pression) et sa température (état vapeur). Le condenseur [BE 9742] permet au fluide de condenser par échange avec un fluide extérieur (eau, air…). Le fluide frigorigène retrouve alors son état liquide mais conserve sa haute pression. Au passage du détendeur, il est vaporisé par abaissement brusque de la pression. Dans l’évaporateur, le fluide liquide absorbe de l’énergie thermique dans le fluide extérieur (eau, air…) et s’évapore. Le condenseur l’aspire alors pour un nouveau cycle. Pour caractériser l'efficacité énergétique d'une machine frigorifique, on utilise la notion de coefficient de performance, le rapport entre l'énergie frigorifique utile et l'énergie consommée qui la produit.
La manière dont les vapeurs formées dans l'évaporateur sont extraites permet de distinguer plusieurs types de machines [BE 9730]. Dans les machines à compression et à éjection, la méthode est mécanique. Dans les machines à sorption, l’aspiration de la vapeur résulte de la fixation sur une substance absorbante qui présente une grande affinité pour les molécules de frigorigène (exemple avec le couple : frigorigène ammoniac / absorbant eau).
Dans ce type de machines frigorifiques, les plus communément répandues, le fluide pur ou mélange existe à l’état de vapeur et à l’état liquide. A l’inverse, il existe des systèmes dans lesquels le fluide ne change pas d’état physique [BE 9734].
Les systèmes à récupérateur de chaleur et les pompes à chaleur utilisent le même cycle thermodynamique, ils sont différenciés des machines frigorifiques selon que l’on privilégie le prélèvement de chaleur ou l’apport de chaleur.
La norme est un support aux échanges industriels et commerciaux, au niveau national ou international. De nombreux industriels ont bien compris que la normalisation peut constituer une arme économique, les normes étant créées par ceux-là même qui en ont besoin. La participation active au développement des normes, concrétisée par la présence au sein des travaux de normalisation, est primordiale pour les entreprises. Les experts animent toutes les phases de leur processus d’élaboration, de la décision sur la nécessité d’une nouvelle norme à la définition du contenu technique. Le domaine du Froid n'échappe pas à cette règle : cet article a pour objet de présenter les principales structures au niveau français, européen et international, ainsi que les documents normatifs pertinents.
L'objet de cet article est de décrire et de comprendre les automates et les dispositifs automatiques de commande et de sécurité des installations frigorifiques constituant la chaîne du froid. Pour optimiser et piloter une machine frigorifique, il est nécessaire de comprendre le fonctionnement des composants permettant de réguler l’ensemble du circuit frigorifique. Nous présenterons les principes de fonctionnement des éléments tel que les détendeurs alimentant les évaporateurs, les principes régulations et d’optimisation d’un système frigorifique en passant par la gestion du givre. Aussi, nous passerons en revue les différentes stratégies à adopter pour la gestion de l’huile et nous terminerons sur les architectures de télésurveillance de ces systèmes. Ici les composants tels que les compresseurs et échangeurs ne sont pas traités.
La chaîne du froid est une succession d'opérations effectuées sous température dirigée au moyen d'équipements frigorifiques et se compose de différents maillons de la récolte ou de la fabrication du produit jusqu'à sa consommation. Le maintien à basse température des produits alimentaires permet de prolonger la durée de vie des produits et d’acheminer aux consommateurs des denrées périssables dans de bonnes conditions hygiéniques, nutritionnelles et organoleptiques. Cet article sur la chaîne du froid des aliments réfrigérés et surgelés aborde d’abord les procédés de conservation de différents types de produits (viandes, poisson, fruits et légumes), et aborde ensuite les différents maillons de la chaîne du froid (entreposage, transport et plateforme logistique, présentation à la vente…) ainsi que leurs caractéristiques principales. L'environnement réglementaire européen et national actuel, les moyens de mesure de la température et l’apport de la microbiologie prévisionnelle sont présentés.
Dans l’entreprise ou les bâtiments dont vous avez la responsabilité, il est indispensable d’identifier les consommations énergétiques, que ce soit à partir des données de facturation ou des données issues d’un plan de comptage.
Cette fiche décrit la manière dont pourra s’articuler un processus d’audit énergétique dans lequel s’inscriront ces éléments d’information, afin de s’assurer de disposer des bons leviers d’amélioration de l’efficacité énergétique. Pour permettre l’analyse des données collectées, il conviendra notamment de :
Comprendre les implications concrètes de la transition énergétique, et bâtir une stratégie d’entreprise à la hauteur de ces enjeux.
La contribution à l’émission de gaz à effet de serre des dispositifs de production de froid, dont la plupart sont fondés sur l’évaporation d’un fluide – appelé fluide frigorigène – puis sur la compression et la condensation de la vapeur formée, est double :
Un ensemble d’obligations réglementaires s’appliquent depuis plusieurs années à l’activité de production de froid et tend à imposer des contraintes nouvelles pour les années à venir.
Comprendre les implications concrètes de la transition énergétique, et bâtir une stratégie d’entreprise à la hauteur de ces enjeux.
Les besoins en énergie thermique répondent aux exigences des procédés divers : séchage, concentration ou distillation, chauffage et apport thermique aux réacteurs chimiques. Ces besoins sont couverts pour 60 % par des combustibles fossiles (gaz, fioul, charbon), 30 % par l’énergie électrique et le reliquat pas des ressources diverses (renouvelables, biomasse…).
Au cours de ces processus, des quantités importantes de chaleurs sont libérées à plus bas niveau de température. Une part de cette chaleur est directement valorisée en étant réinjectée dans le procédé ou pour permettre un préchauffage des flux entrants ; une autre part est rejetée à l’atmosphère sans valorisation.
Pour valoriser ces pertes nettes, notamment en dessous de 200 °C, différentes technologies de valorisation énergétique sont envisageables. Au-delà de 200 °C, peu de technologies de valorisation sont disponibles, si ce n’est les récupérateurs thermiques.
Cette fiche doit vous permettre d’identifier les solutions techniques de valorisation.
Comprendre les implications concrètes de la transition énergétique, et bâtir une stratégie d’entreprise à la hauteur de ces enjeux.
TECHNIQUES DE L'INGENIEUR
L'EXPERTISE TECHNIQUE ET SCIENTIFIQUE
DE RÉFÉRENCE
Avec Techniques de l'Ingénieur, retrouvez tous les articles scientifiques et techniques : base de données, veille technologique, documentation et expertise technique
Plus de 10 000 articles de référence, fiches pratiques et articles interactifs validés par les comités scientifiques
Toute l'actualité, la veille technologique, les études de cas et les événements de chaque secteur de l'industrie
SUIVEZ-NOUS
