TECHNIQUE
Cool and Comfort 77 – mai 2018
Le « petit » technicien frigoriste à l’avenir (partie 2)
La première partie de cet article, paru dans Cool & Comfort 76, commençait ainsi : « … les temps à venir sont autant de défis pour le technicien frigoriste, cela n’en devient que plus passionnant. » L’article se terminait en soulignant l’importance des cours de formation pour se tenir au courant. Dans cette seconde et dernière partie, nous approfondissons le sujet.
Pour le « petit» technicien frigoriste, certains défis sont plus difficiles que pour les « grandes » entreprises, avec leur propre service d’étude, de service et/ou juridique. L’avantage de la « petite » entreprise est le contact personnel avec le client, les interactions sont plus rapides.
Pour le « petit» frigoriste, il est plus difficile de rester au courant des évolutions dans les normes et la technologie. Les cours de formation, la lecture de documents pour se tenir à jour,… c’est pendant le temps « libre». Et on risque de finir par se laisser dépasser...
Mais on ne peut pas généraliser. Beaucoup de « petits » frigoristes sont bien informés. Toutefois, il est plus difficile de développer son savoir et de le mettre en pratique, sauf si vous êtes dans un secteur de niche.
On s’oriente toujours plus vers un marché plug-and-play. La manière moderne de communiquer via des applis, des logiciels,… est à la fois une bonne et une mauvaise chose.
Bonne chose et mauvaise chose
Pour celui qui sait exactement ce qu’il fait, c’est une bonne chose. Suivi immédiat, analyses, adaptation des paramètres … en restant assis derrière son écran. L’inconvénient, c’est l’excès de confiance dans les logiciels. Nous finissons par oublier certaines règles essentielles et nous cessons de réfléchir par nous-mêmes. Et ça, c’est une mauvaise chose.
Quand on sait que la technologie évolue plus vite que la capacité à rédiger les manuels technique, on comprend que c’est un désavantage pour beaucoup de frigoristes. Ceux qui ne participent pas à des cours de rattrapage, ou qui ne se font pas aider, risquent d’être complètement dépassés.
Peut-être qu’il existera deux catégories : les frigoristes qui se laissent guider par les distributeurs, et les frigoristes qui font les calculs eux-mêmes. Dans un cas comme dans l’autre, on peut réaliser une installation adéquate. Mais il est préférable de rester conscient de la situation que vous souhaitez pour vous à l’avenir. Il s’agit de faire clairement son choix en sachant que l’on est à la veille d’un changement.
Les « nouveaux » frigorigènes et systèmes exigent toujours plus de savoir, non seulement pour la conception, sélection, réalisation et service. Pour le cas où vous venez de commencer…
Dans cet article, nous soulignons quelques points importants à considérer avant de construire une installation de refroidissement. Ces petites choses qui semblent évidentes, à première vue.
Déterminer la capacité de refroidissement nécessaire
Jouer à pile ou face n’est pas vraiment la bonne méthode pour déterminer la capacité de refroidissement nécessaire… Jadis, lorsque les marges bénéficiaires étaient généreuses et que l’énergie ne coûtait rien, cet aspect était sans grande importance. Quand on évaluait 10 kW, on prévoyait au minimum 15 kW comme petite réserve, à tout hasard.
La capacité adéquate résulte d’une série de choix corrects : évaporateur, confort, stabilité, efficacité énergétique, investissement au moindre coût. Pour réunir toutes les données, la bonne solution est de prendre le temps de discuter avec le client.
Les systèmes fortement surdimensionnés ne fonctionnent jamais de manière optimale, qu’il s’agisse d’un petit groupe de froid ou d’une grande centrale. Même les simples outils de calcul sont efficaces, à condition d’utiliser les paramètres corrects.
Il est temps de suivre l’évolution. Prendre le temps de se concerter avec le client à propos des limites de fonctionnement permet d’éviter les problèmes. Vous achetez une machine avec un objectif précis en fonction des besoins actuels et éventuellement futurs. Faire autrement n’a pas de sens.
Détermination du facteur de simultanéité
Il n’est pas possible de déterminer le facteur de simultanéité correct en appliquant une règle dans le genre 80%. Ce serait également jouer à pile ou face. Il n’existe aucune formule pour la simultanéité. Elle est déterminée par le processus, l’ordre de succession de la demande, le fait qu’une température, intensité/durée sont critiques ou non. Quand vous avez déjà réalisé le calcul de la capacité de froid, il n’est pas nécessaire d’utiliser un « facteur» pour justifier le pile ou face. Lorsque le calcul du bilan de froid est bien réalisé, le facteur peut fluctuer entre 40 et 100%. Dans certaines entreprises, par exemple, les boucheries, il y a beaucoup de flux et le produit « bouge » tout au long de la journée. Le soir, presque toutes les cellules sont vides. La simultanéité est limitée. Par contre, dans d’autres entreprises, le processus reste identique partout, la seule chose qui change sont les conditions météo. Autrement dit : rien de tel qu’une conversation avec l’exploitant du système, pour clarifier et mettre les choses au point.
Détermination des besoins supplémentaires
De quelle manière, votre client utilise les autres procédés thermodynamiques ? Votre client a-t-il besoin d’une récupération de chaleur et sait-il que l’installation de froid permet de récupérer de la chaleur ? Si oui, quelle quantité, à quelles températures et pendant combien de temps ? A-t-il des procédés de production complémentaires nécessitant du froid ? A-t-il besoin de systèmes de ventilation qui nécessitent du chauffage ou du froid ?
Tous ces aspects peuvent influer sur votre choix pour tel ou tel système.
Détermination du système à utiliser
Sur base des données précédentes vous serez en mesure de proposer un système adéquat, selon le procédé de production. Différentes températures d’évaporation, simultanéité, besoin de récupération de chaleur, présence d’autres sources de chaleur, précision, affinité du client pour la technique, budget disponible,… tous ces facteurs sont déterminants. Autrement dit : ne pas toujours proposer le même système… Il existe différents systèmes de froid avec chacun leurs propriétés, c’est cela qui fera la différence à l’avenir.
En tant que frigoriste, il devient de plus en plus important d’être au courant de cette diversité, avec les points forts et les limites.
Sélection des composants
Nous avons déjà traité cet aspect de manière détaillée. Il s’agit maintenant de tenir compte des avantages et surtout des limites des « nouveaux » frigorigènes.
Les glissements de température nécessitent des sélections pour le point de rosée et la valeur médiane. Les compresseurs doivent être sélectionnés de manière critique via des logiciels adéquats fournis par les producteurs. Il est important de sélectionner les soupapes de détente dans la plage correcte des chutes de pression et températures, d’autant plus dans le fonctionnement transcritique ou avec pressions intermédiaires. Les condenseurs doivent être sélectionnés sur la base du débit de masse (et non avec la règle x1,5 ou x2, définitivement révolue), le différentiel et les conditions de fonctionnement, surtout si vous commencez par une récupération de chaleur étendue. Les réservoirs à liquides doivent être calculés avec soin et ne pas être considérés comme des « accessoires» de la centrale ou groupe de froid, en fonction du contrôle des émissions et contrôles périodiques d’étanchéité.
Sélection des diamètres des conduites
Ici aussi, il est urgent d’oublier les « règles de vitesse ». Les « nouveaux » frigorigènes ont chacun des propriétés thermodynamiques très spécifiques, qui déterminent la vitesse, le volume, la phase et surtout la chute de pression – le paramètre le plus important dans la sélection des diamètres. Les actuelles règles approximatives de calcul pour la vitesse vont occasionner des problèmes, par exemple, formation de flash gas, retour d’huile,… De plus, il ne faut pas oublier la simultanéité de la capacité que vous calculez. A quel endroit la simultanéité est grande ? A quel niveau ? Si la simultanéité est seulement 60% de la capacité de l’évaporateur installé, vous ne pouvez pas simplement additionner toute la capacité des évaporateurs dans le calcul des conduites. Le calcul tenant compte de la chute de pression permet de constater que la vitesse est relative.
Sélection de l’isolation
L’épaisseur de l’isolation doit être calculée. Il existe des applis ou logiciels simples et adéquats. L’isolation des conduites dans la chambre des machines est souvent autre que l’isolation des conduites dans des faux-plafonds mal ventilés. En fait, la ventilation est un très important paramètre. La valeur k n’est pas déterminée uniquement par le type et l’épaisseur du matériau. Il faut toujours une valeur Ri et une valeur Ru, que l’on oublie trop souvent. Type de finition nécessaire ? Compatibilité du type d’isolation avec l’application (produits alimentaires) ? En fait, le domaine de l’isolation est un métier en soi.
Sélection du système de commande
En plus d’évaluer la puissance électrique, il est tout aussi important de proposer un système de commande approprié. Beaucoup de « régulateurs standards » sont suffisants, mais souvent paramétrés de manière trop approximative. C’est la vitesse du procédé qui doit déterminer la régulation et non pas l’inverse. Si vous prenez le temps de vous informer sur le procédé de production chez le client, l’installation fonctionnera d’autant mieux. Dans la pratique, on constate souvent que l’installation est opérationnelle, certes, mais qu’elle n’est pas réglée en fonction de l’application (dégivrage inefficace, etc.). Les régulateurs électroniques sont souvent utilisés dans le mode « réglages par défaut », alors qu’ils ont été conçus pour fournir des réglages précis selon les besoins. Un régulateur électronique mal réglé fera moins bien qu’un régulateur mécanique bien réglé, mais ni l’un ni l’autre ne donneront satisfaction si l’on n’a pas pris le temps de comprendre le procédé de production.
En matière de technique de régulation, il y a beaucoup de retard à rattraper. Quoi qu’il en soit, il est évident qu’une installation bien conçue ne fonctionnera bien que si elle est bien réglée.
Ce sont-là quelques-uns des points importants en ce qui concerne le concept, la sélection, réalisation, mise en route et maintenance d’une installation. Mais les cours de perfectionnement ou de recyclage sont peut-être encore plus importants. Si ce n’est pas possible, alors se faire accompagner par des spécialistes est une solution alternative. Votre trajet de croissance pourra ainsi se poursuivre de manière exponentielle.
Par Jurgen Buckinx (Cool & Energy Consult)