Extrêmement gourmande en énergie, une installation de froid industriel représente généralement des puissances comprises entre 3 et 10 MW et les moteurs électriques font l’objet d’une attention particulière car ils constituent la principale source potentielle d’économie d’énergie.
Leroy-Somer propose aux utilisateurs, installateurs et constructeurs d’équipements frigorifiques des solutions d’entraînement performantes, compactes et à haut rendement : motorisations asynchrones à vitesse fixe, moteurs haut rendement, variation de vitesse, et, au sommet de la productivité, les nouvelles solutions à aimants permanents Dyneo®.
Cette technologie brevetée possède un rendement très élevé sur l’ensemble de la plage de vitesse, une compacité exceptionnelle et permet ainsi d’obtenir un COP plus élevé qu’avec des solutions traditionnelles.
L’utilisation de la vitesse variable est certainement la première réponse à ce défi. Le dimensionnement d’une installation est fonction des températures extérieures et principalement des périodes de chaleur les plus élevées. En dehors de ces périodes, l’installation est surdimensionnée. La vitesse variable permet de palier aux variations de charge thermiques, d’adapter le fonctionnement des machines aux besoins réels et donc d’optimiser le rendement global de l’installation.
Le ‘Coefficient de Performance’ (COP) peut s’avérer un excellent outil de mesure de l’efficacité d’une installation. Il exprime le rapport entre la puissance frigorifique produite et la puissance électrique consommée. Plus ce ratio est élevé, plus le système est efficace.
Une offre complète et adaptée
Leroy-Somer a développé une gamme étendue de solutions apportant des gains énergétiques significatifs.
En vitesse fixe, Leroy-Somer propose des gammes de moteurs asynchrones fermés et protégés à haut rendement conformes à la classe IE2 définie par la Directive Européenne ErP (Energy related Product, anciennement EuP). Parmi ces gammes, certaines séries sont même déjà conformes à la classe IE3, rendement ‘Premium’.
En vitesse variable, Leroy-Somer propose du simple variateur de vitesse au système complet sur cahier des charges, en passant par la vitesse variable décentralisée. Pour garantir la performance du système d’entraînement électronisé, plusieurs séries de moteurs spécifiques apportent les réponses concrètes aux exigences des applications : rendements élevés, fonctionnement à couple constant sans déclassement et sans ventilation forcée afin de réduire la maintenance et les risques de panne…
L’entreprise développe également de nouvelles technologies de motorisations particulièrement adaptées à ce marché : la gamme Dyneo® rassemble l’ensemble des solutions intégrant les variateurs de fréquence et les moteurs synchrones à aimants permanents de Leroy-Somer. La technologie brevetée du rotor à aimants radiaux permet, en supprimant les pertes rotoriques, d’augmenter très significativement le rendement des machines, en particulier celles qui fonctionnent à charge très variable. Ces niveaux de rendement inégalés sont d’ores et déjà très supérieurs aux minimas de la future classe IE4 et permettent de réaliser des gains énergétiques additionnels de plus de 10% en comparaison des solutions vitesse variable traditionnelles. Le retour sur investissement de ces nouvelles technologies est donc très souvent inférieur à 12 mois.
Un exemple concret
J&E Hall, un grand fabricant d’équipements frigorifiques, est parvenu avec son pack compresseur à relever le défi énergétique de Wm Morrison Supermarkets PLC.
L’approche de J&E Hall était de combiner le pack frigorifique à vitesse fixe et le pack à vitesse variable utilisé pour réguler le système en fonction de la demande.
Afin de maximiser l’économie d’énergie, J&E Hall a travaillé sur deux solutions pour le pack à vitesse variable : l’une avec la technologie existante de moteur à induction asynchrone et l’autre avec la solution Dyneo®. C’est cette dernière solution que le compressoriste décide d’utiliser après une analyse comparative approfondie.
Le graphique ci-dessus montre la différence d’efficacité entre le moteur à aimant permanent Dyneo® (PM) et le moteur à induction asynchrone Eff2 :
De 3 600 à 1 000 tr/min, la différence de rendement entre ces deux moteurs peut atteindre jusqu’à 7,5 points.
L’installation fonctionne 7 jours sur 7 et 365 jours par an.
L’illustration suivante indique l’économie d’énergie réalisée avec Dyneo® en fonction du cycle de service du client :
Moteur Eff2 = consommation de 2.899.243 kWh soit un coût de £ 231 937 (274088 €)
Dyneo® = consommation de 2.780.802 kWh , soit un coût de £ 222464 (262893 €)
L’économie annuelle est donc de £ 9473 (11194 €). La consommation totale d’énergie du moteur standard inclut une ventilation forcée de 3 kW. Le calcul est basé sur un coût de 8 pence par kW. L’énergie économisée après 4 ans = 37 892 livres Sterling (44 776 € )
Cet article ressemble a une publicité ! Vous ne penseez pas ? Au delà de çà, je constate surtout que le dymeo a un rendement supérieur dés le démarrage ! et est très poerformant beaucoup plus rapidement puisqu’il est supérieur en redement quasiement dès le démarrage (a 800-900 tr/min !) alors que l’eft2 rest en dessous même jusqu’a 3600 tr/min ! et sa courbe de rendement monte vraiment lentement ! Cela dit, nous n’avons pas d’échelle de temps parce que si cela se joue sur un temps très court le bénéfice n’est que minime. Je ne connais pas bien les systèmes de hautes puissance mais les puissances des moteurs me semblent collossales ! j’voudrais pas payer la facture électrique ! Tiens au fait quel est le bilan carbone d’un truc pareil ? entre l’électricité britanique et les gaz frigorifiques (fréons et autres HFC) sur un an ? et Quel est le bénéfice carbone du moteur dyméo sur la même période ?
Du froid pas cher :