La température de l’eau d’entrée est un paramètre crucial qui influence la capacité de refroidissement et la stabilité opérationnelle d’un groupe frigorifique. Ignorer la température de l’eau d’entrée lors de l’achat d’un groupe frigorifique peut entraîner un décalage entre la capacité de refroidissement et les conditions de fonctionnement, voire endommager le compresseur.

Qu’est-ce que la température de l’eau d’entrée ? Comment choisir le bon groupe frigorifique en fonction de la température de l’eau d’entrée ? Continuez votre lecture !

Qu’est-ce que la température de l’eau d’entrée ?

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La température de l’eau d’entrée fait référence à la température de l’eau refroidie lorsqu’elle pénètre à l’entrée de l’évaporateur, après avoir absorbé la chaleur de l’équipement ou du processus.

Cette température est liée à la température de sortie de l’eau, à la température de consigne et à la quantité de chaleur générée par le processus. Par conséquent, la température de l’eau d’entrée des groupes frigorifiques varie selon les processus.
 
Comment la température de l’eau d’entrée affecte-t-elle les performances du groupe frigorifique ? Pourquoi faut-il prendre en compte la température de l’eau d’entrée lors de l’achat d’un groupe frigorifique ?

Température de l’eau d’entrée et capacité de refroidissement

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La capacité de refroidissement représente la capacité d’un groupe frigorifique à extraire la chaleur du fluide caloporteur. Elle est directement proportionnelle au débit du fluide, à sa capacité thermique spécifique et à la différence de température entre l’entrée et la sortie de l’évaporateur.

Pour une température de sortie de l’eau constante, plus la température de l’eau d’entrée est élevée, plus la différence de température est importante, et plus le groupe frigorifique retire de chaleur par unité de temps, ce qui signifie une plus grande capacité de refroidissement.

Température de l’eau d’entrée et charge de l’évaporateur

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Lorsque le fluide caloporteur traverse l’évaporateur, il échange de la chaleur avec le réfrigérant à basse température à l’intérieur. Le réfrigérant absorbe la chaleur et se vaporise, ce qui abaisse la température du fluide caloporteur.

Une température d’eau d’entrée plus élevée indique que le fluide caloporteur transporte davantage d’énergie thermique, ce qui oblige l’évaporateur à absorber plus de chaleur pour atteindre la température de consigne. Cependant, la surface d’échange thermique de l’évaporateur est fixe.

Si la charge thermique dépasse sa capacité maximale de transfert de chaleur, la température d’évaporation augmentera, réduisant ainsi l’efficacité de l’échange thermique.

Température de l’eau d’entrée et compresseur

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Le compresseur comprime le gaz réfrigérant à haute température qui a absorbé une grande quantité de chaleur et s’est évaporé dans l’évaporateur. Sa charge est liée à la température et au volume du gaz transporté par l’évaporateur.

À mesure que la température de l’eau d’entrée augmente, la chaleur dans le fluide caloporteur augmente. Étant donné la surface d’échange thermique limitée de l’évaporateur et le temps de séjour limité du réfrigérant dans l’évaporateur, le système de refroidissement ajuste l’ouverture de la vanne d’expansion pour augmenter le débit de réfrigérant afin d’atteindre la température de consigne.
 
Cela augmente le débit de réfrigérant, ce qui peut empêcher le réfrigérant de s’évaporer complètement dans l’évaporateur avant d’être transporté vers le compresseur. Le réfrigérant non évaporé est un mélange de gaz et de liquide. Cependant, les compresseurs sont conçus pour comprimer du gaz, pas du liquide. Une compression forcée peut provoquer un coup de liquide et endommager le compresseur.
 
De plus, à mesure que le débit de réfrigérant augmente, le compresseur doit comprimer davantage de gaz. Cela consomme non seulement plus d’énergie, mais augmente également la température et la pression de refoulement.

Température de l’eau d’entrée et pression de condensation

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La pression de condensation est la pression générée lorsque le réfrigérant libère de la chaleur dans le condenseur et se transforme en état liquide. Elle est influencée par la température de l’eau d’entrée via la charge du système.

 À mesure que la température de l’eau d’entrée augmente, le compresseur doit comprimer un plus grand volume de gaz réfrigérant, plus chaud et avec un contenu thermique plus élevé.
 
Cela entraîne une augmentation de la pression et de la température de refoulement, ainsi qu’une augmentation de la température du gaz que le condenseur doit refroidir. Si les conditions de refroidissement restent inchangées, la charge accrue sur le condenseur peut ne pas permettre d’évacuer la chaleur suffisamment rapidement, entraînant une condensation incomplète et une augmentation de la température et de la pression de condensation.
 
Comme le cycle frigorifique est un processus continu et fermé, cela affecte également le tarage de la vanne d’expansion et l’efficacité de l’échange thermique de l’évaporateur, créant un cercle vicieux. En conséquence, le groupe frigorifique peut consommer davantage d’électricité, tandis que la capacité de refroidissement diminue réellement, réduisant le COP de l’équipement.

Choisir un groupe frigorifique en fonction de la température de l’eau d’entrée

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Nous avons constaté que de nombreux utilisateurs, lorsqu’ils se renseignent sur les groupes frigorifiques industriels, se concentrent uniquement sur la température de sortie de l’eau de l’appareil. En réalité, pour un fonctionnement plus stable, la température maximale de l’eau d’entrée sous charge thermique maximale doit être prise en compte de manière prioritaire.

 Nous recommandons généralement aux clients de prévoir une marge d’environ 5°C pour faire face à des charges élevées ou à des conditions de fonctionnement anormales. Si votre température de fonctionnement de l’eau d’entrée est de 30°C et que vous exigez une température de sortie de 20°C, nous recommandons de choisir un appareil capable de maintenir cette température de sortie à 35°C.
 
Certains utilisateurs choisissent également un groupe frigorifique en se basant sur sa capacité de refroidissement standard. Cependant, nous devons vous rappeler que certains fabricants de groupes frigorifiques indiquent la capacité de refroidissement en fonction de conditions de test.

 Si le fabricant teste à une température de l’eau d’entrée de 25°C et que votre température de fonctionnement réelle de l’eau d’entrée est de 35°C, la performance réelle de refroidissement sera significativement différente. Par conséquent, lors de l’achat d’un équipement, il est important de prendre en compte les conditions de température de l’eau d’entrée lors des tests de capacité de refroidissement.

Conclusion

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Avant d’acheter un groupe frigorifique industriel, il est important de prendre en compte à la fois vos conditions de fonctionnement réelles et les conditions de test de l’équipement afin d’éviter qu’un modèle ne corresponde pas à vos conditions d’exploitation à la réception.

 LNEYA fournit des conseils détaillés de sélection pour vous aider à comprendre les différents facteurs à considérer et à concevoir le système de refroidissement optimal dans votre budget, en fonction de vos conditions de fonctionnement réelles.