Emerson

Les pompes à chaleur

viennent chauffer l’eau gelée de la Mer du Nord sans contribuer aucunement au réchauffement climatique

Les hivers norvégiens peuvent être très rudes, avec des températures ambiantes moyennes inférieures à zéro pendant la plupart de la saison. Les eaux de la Mer du Nord peuvent, quant à elles, atteindre les 6 °C (43 °F). Lorsque la ville de Drammen a été amenée à se doter d’un nouveau système de chauffage, et donc d’eau chaude, pour desservir les résidents et les entreprises de tout un quartier, elle s'est tournée vers la Mer du Nord en tant que source d’énergie renouvelable et vers les technologies d’Emerson pour la réalisation d’un tel projet.

Un climat des plus rudes

Dans la ville de Drammen en Norvège, les températures hivernales sont inférieures à 0° pendant une grande partie de la saison.

La température des eaux de la Mer du Nord peut descendre à 6° C

 

Une découverte étonnante

Drammen était à la recherche d'une nouvelle méthode de chauffage qui, tout en présentant un faible impact sur l'environnement, permettrait à la ville d'extraire de la chaleur des eaux glaciales de la Mer du Nord.

Emerson et son partenaire Star Refrigeration ont trouvé une solution qui consiste à utiliser de l'ammoniac en tant que réfrigérant dans une pompe à chaleur industrielle haute température, tour de force qui semblait impossible à l'International Energy Agency (IEA).

Une solution de chauffage idéale

Avantages liés à l'utilisation d'ammoniac en tant que réfrigérant pour pompe à chaleur :
• N'appauvrit pas la couche d'ozone
• Présente un impact nul sur le réchauffement de la planète
• Permet d'augmenter de 15 % le rendement par rapport à une pompe à chaleur qui utilise du réfrigérant R-134A

Les pompes à chaleur d’Emerson viennent chauffer l’eau gelée de la Mer du Nord sans contribuer aucunement au réchauffement climatique

Les hivers norvégiens peuvent être très rudes, avec des températures ambiantes moyennes inférieures à zéro pendant la plupart de la saison. Les eaux de la Mer du Nord peuvent, quant à elles, atteindre les 6 °C (43 °F). Malgré le froid ambiant, lorsque Drammen, ville de 60°000 habitants située au bord du fjord du même nom à proximité de la capitale Oslo, a eu besoin d'eau à 90 °C (194 °F) pour un nouveau système de chauffage desservant riverains et entreprises locales, elle a vu dans la glaciale mer du Nord une source d'énergie renouvelable et le système de pompe à chaleur mis au point par Emerson l'a aidée à concrétiser son projet.

L'installation de pompes destinées à récupérer la chaleur présente dans l'eau ou dans l'air est de plus en plus en vogue en Europe, notamment parce que la chaleur produite est de loin supérieure à l'énergie consommée, ce qui diminue fortement la dépendance aux combustibles fossiles et le besoin de nouvelles sources d'énergie renouvelable. D'ailleurs, la Commission Européenne compte désormais les pompes à chaleur au nombre des technologies renouvelables dans le domaine du chauffage et du refroidissement. Seulement voilà, Drammen visait également d'autres objectifs dans le cadre de ce projet. La ville voulait le plus haut coefficient de performance (COP) possible, c'est-à-dire le quotient de la chaleur récupérée par l'énergie consommée. Elle souhaitait également une solution technologique entraînant de faibles coûts annuels de fonctionnement et d'entretien. Idéalement, en outre, le système devait utiliser un fluide frigorigène sans effet sur la couche d'ozone et sans impact sur le réchauffement climatique.

Lorsque Emerson Climate Technologies et Star Refrigeration ont commencé à travailler ensemble sur ce projet, les exigences de Drammen semblaient impossible à respecter. En effet, la plupart des pompes à chaleur industrielles européennes utilisent le R-134A, un fluide frigorigène à très haut potentiel de réchauffement global (plus de 1400 fois supérieur aux émissions de gaz carbonique).

L'un des rares fluides frigorigènes satisfaisant à toutes les exigences de Drammen sur le plan de l'efficacité et de l'impact environnemental était l'ammoniac, puissant fluide réfrigérant (désigné par la référence R-717) utilisé principalement dans l'industrie des aliments et des boissons pour le refroidissement et la réfrigération. L'ammoniac ne contribue pas à l'appauvrissement de la couche d'ozone ni au réchauffement climatique ; cependant, jusqu'ici, il n'avait jamais été utilisé dans ce genre de pompe à chaleur industrielle à haute température. Le fait est qu'il n'y a pas si longtemps, le Centre d'études des pompes à chaleurs au sein de l'Agence internationale de l'énergie (AIE) avait estimé impossible son application dans ce domaine, déclarant qu'il n'existait pas de compresseur haute pression permettant l'utilisation de l'ammoniac dans des pompes à chaleur industrielles à haute température.

 

Cela n’a jamais été fait auparavant. Les ingénieurs d'Emerson, en collaboration avec Star Refrigeration, ont relevé le défi en choisissant un compresseur frigorifique industriel de la gamme d'Emerson : le compresseur monovis Vilter. La solution utilisant le compresseur Emerson a permis à Star Refrigeration et aux partenaires qui ont participé au projet en Norvège, Norsk Kulde et Drammen Fjernvarme, d'utiliser l'ammoniac, un fluide réfrigérant qui possède un bon profil environnemental (sans effet sur la couche d'ozone et sans impact sur le réchauffement climatique), permet d'atteindre des températures élevées et dont les performances par rapport à l'énergie consommée sont supérieures aux technologies concurrentes. Il s'avère aujourd'hui que la pompe à chaleur industrielle à ammoniac atteint un niveau de performance que l'on estime plus de 15 % supérieur à une pompe à chaleur classique qui utilise le fluide frigorigène R-134A.

De plus, la conception équilibrée des forces radiale et axiale du compresseur monovis diminue la charge exercée sur les roulements, ce qui contribue à réduire les coûts de fonctionnement et d'entretien de la machine tout en garantissant des performances qu'aucun autre type de compresseur ne peut atteindre.

La technologie de compresseur monovis Vilter développée par Emerson démontre une très grande souplesse d'adaptation aux besoins d'autres clients qui cherchent à augmenter l'efficacité de performance. Par exemple, un confiseur industriel européen utilise le compresseur monovis Vilter d'Emerson dans une application frigorifique pour refroidir du chocolat tout en récupérant la chaleur dégagée qui sera utilisée pour faire chauffer de l'eau à 60 °C (140 °F), afin de démouler le chocolat. La technologie Emerson montre une fois de plus qu'elle peut aider des clients dans le monde entier à rendre leurs activités moins consommatrices d'énergie et plus respectueuses de l'environnement.

Visitez : Emerson Climate Technologies
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