Date : juin 2008

Auteur : D.D.

Antidote appliqué : Thibaud

Style css des tableaux : Thibaud

Juin 2009 : mise en page – Sylvie

Certifications et normes

Les certifications sont en général des initiatives volontaires de la part des constructeurs pour permettre aux bureaux d’études, fournisseurs et utilisateurs de choisir correctement leurs équipements en comparant les installations entre elles dans le cadre d’une concurrence saine. Une certification est accordée à un fabricant lorsque l’équipement testé selon un protocole de mesure préétabli, identique pour tous les équipements de la même famille et basé sur les normes EN en vigueur.

EUROVENT site

Caractéristiques certifiées

Dans le domaine de l’HVACR (Heating Ventilation Air Conditioning and Refrigeration), une certification qui donne une bonne garantie de qualité notamment au niveau énergétique est EUROVENT. Les exigences des fabricants, à savoir la puissance, la consommation d’énergie et le niveau sonore sont correctement évalués dans le cadre de la demande de certification, et ce, conformément aux normes EN en vigueur.
Pour les meubles frigorifiques, la certification EUROVENT porte plus particulièrement sur les caractéristiques de performances énergétiques suivantes :

  • la consommation d’énergie électrique de réfrigération REC (du groupe de froid) en [kWh/j];
  • la consommation d’énergie électrique directe DEC (avec 12 heures d’éclairage) en  [kWh/j]. Attention que pour les meubles à groupe de condensation incorporé, DEC est égal à la somme de toutes les énergies électriques consommées par le meuble frigorifique incluant l’énergie du compresseur ;
  • la consommation d’énergie électrique totale TEC en [kWh/j], avec :
    • TEC pour les meubles à groupe de condensation séparé = REC + DEC ;
    • TEC pour les meubles à groupe de condensation incorporé = DEC.

Les essais sont effectués en fonction du type de meuble et dans des conditions d’ambiance prédéfinies et pour des températures de denrées spécifiques à l’usage du meuble :
Les types d’application

Application à utiliser pour

Température positive

Denrées réfrigérées

 

Température négative

Denrées congelées, surgelées et crèmes glacées

Horizontal
1 Réfrigéré, service par le personnel. Surgelé.
2 Réfrigéré, service par le personnel. Surgelé, avec réserve incorporée.
3 Réfrigéré, ouvert, mural. Surgelé, ouvert, muraltop, …
4 Réfrigéré, ouvert, îlot. Surgelé, ouvert, îlot.
5 Réfrigéré, vitré,mural. Surgelé, vitré,mural.
6 Réfrigéré, vitré, îlot. Surgelé, vitré, îlot.
Vertical
1 Réfrigéré, semi-vertical. Surgelé, semi-vertical.
2 Réfrigéré, à étagères. Surgelé, à étagères.
3 Réfrigéré, pour chariot à façade amovible.
4 Réfrigéré, à portes vitrées. Surgelé, à portes vitrées.
Combiné
2
Réfrigéré, haut ouvert, bas ouvert.
Surgelé, haut ouvert, bas ouvert.
2
Réfrigéré, haut ouvert, bas fermé.
Surgelé, haut ouvert, bas fermé.
3
Réfrigéré, haut à portes vitrées, bas ouvert.
Surgelé, haut à portes vitrées, bas ouvert.
4
Réfrigéré, haut à portes vitrées, bas fermé.
Surgelé, haut à portes vitrées, bas fermé.
5
Multi température, haut ouvert, bas ouvert.
6
Multi température, haut ouvert, bas fermé.
7
Multi température, haut à portes. vitrées, bas ouvert.
8
Multi température, haut à portes vitrées, bas fermé.

Source : Eurovent.

Les conditions d’ambiance sont :

Classes de climat des chambres test Température sèche [°C] Humidité relative [%] Point de rosée [°C] Humidité absolue [gd’eau/kgair sec]
0 20 50 9,3 7,3
1 16 80 12,6 9,1
2 22 65 15,2 10,8
3 25 60 16,7 12
4 30 55 20 14,8
5 27 70 21,1 15,8
6 40 40 23,9 18,8
7 35 75 30 27,3
8 23,9 55 14,3 10,2

Source : Eurovent.

Les classes de températures des paquets de denrées test sont :

Classe de température des paquets tests La plus haute température du paquet test le plus chaud doit être inférieure La plus basse température du paquet test le plus froid doit être supérieure La plus basse température du paquet test le plus chaud doit être inférieure
L1 -15 -18
L2 -12 -18
L3 -12 -15
M1 5 -1
M2 7 -1
H1 10 +1
H2 10 -1

Consommation d’énergie annuelle conventionnelle CAEC

La consommation d’énergie électrique de réfrigération (REC) est une valeur conventionnelle qui ne peut pas être directement utilisée pour calculer la consommation d’énergie annuelle dans un magasin. Pour obtenir une idée grossière de la consommation annuelle d’un meuble, une formule conventionnelle a été acceptée par les fabricants participant au programme de certification EUROVENT pour un meuble ouvert, réfrigéré à étagères, sans rideau de nuit.

CAEC [kWh/m².an] = 365 [jours/an] x (DEC + 0,5 x REC) [kWh/j] / TDA [m²]

où :

  • (DEC + 0,5 x REC) / TDA = Coefficient conventionnel prenant en compte :
    • la stratification conventionnelle de température dans un magasin de plus de 600 m²;
    • la répartition temporelle conventionnelle des conditions d’ambiance d’un magasin pendant l’année.

Valeurs européennes moyennes TEC / TDA

Le tableau ci-dessous donne un exemple des valeurs moyennes des consommations pour le marché européen. Les valeurs ont été collectées et « moyennées » par le groupe WG14 d’Eurovent / Cecomaf sur la base des chiffres fournis par les fabricants et l’expérience de terrain.
Les valeurs ont été établies pour les classes de température des paquets M (sans rentrer dans les détails, les paquets sont eux aussi normalisés afin de reproduire le plus fidèlement possible le comportement des denrées) définies en laboratoire :

Famille de meubles Classe de température du meuble (classe de l’ambiance + denrée) Moyenne européenne TEC /TDA [kWh/jour.m²]
Pour meubles à groupe de condensation incorporé
IHC1, IHC2, IHC3, IHC4 3H2 8,2
3H2 9,6
IVC1, IVC2, (IVC3) 3H2 17,3
3H2 21,0
IVC4 3M1 13,9
IHF1, IHF3, IHF4 3L3 21,5
3L1 36,0
IHF5, IHF6 3L1 17,8
IVF4 3L1 30,5
IYF1, IYF2, IYF3, IYF4 3L3 32,3
IYM6 3H2/3L1 25,3
Pour meubles à groupe de condensation séparé (à groupe extérieur)
RHC1 3H 6,2
RHC1 3M2 6,7
RHC3, RHC4 3H 5,5
RHC3, RHC4 3M2 5,8
RVC1, RVC2 3H 10,1
RVC1, RVC2 3M2 12,3
RVC1, RVC2 3M1 13,4
RVC3 3H 13,8
RHF3, RHF4 3L3 13
RVF4 3L1 28,5
RVF1 3L3 29

Norme

EN ISO 23953 : Meubles frigorifiques de vente- partie 2 : classification, exigences et méthodes d’essai (ISO 23953 : 2005)

EUROVENT se base principalement sur cette norme pour certifier les meubles frigorifiques.

Consommation énergétique certifiée

Actuellement, la plupart des constructeurs, comme le montre le chapitre précédent, se fient aux résultats donnés par la certification EUROVENT. La méthode d’essai est très précise et permet, entre autres, de déterminer :

  • la qualité du meuble pour maintenir les températures escomptées à l’intérieur du volume utile de chargement ;
  • les consommations énergétiques globales.

Les essais sont réalisés dans des conditions de températures précises.

Exemple.

Un meuble RVC1 travaillant dans une classe de température 3H2 signifie que :

  • le type d’application est 1; à savoir : Réfrigéré, semi-vertical
  • la température et l’humidité de l’ambiance dans laquelle est plongé le meuble est :
Classes de climat des chambres test Température sèche [°C] Humidité relative [%] Point de rosée [°C] Humidité absolue [qeau/kgair sec]
0 20 50 9,3 7,3
1 16 80 12,6 9,1
2 22 65 15,2 10,8
3 25 60 16,7 12
4 30 55 20 14,8
5 27 70 21,1 15,8
6 40 40 23,9 18,8
7 35 75 30 27,3
8 23,9 55 14,3 10,2
  • les températures souhaitées au niveau des denrées sont :
Classe de température des paquets tests La plus haute température du paquet test le plus chaud doit être inférieure [°C] La plus basse température du paquet test le plus froid doit être supérieure [°C] La plus basse température du paquet test le plus chaud doit être inférieure [°C]
L1 -15 -18
L2 -12 -18
L3 -12 -15
M1 5 -1
M2 7 -1
H1 10 +1
H2 10 -1
  • pour un type de meuble précis, on détermine la consommation énergétique moyenne :

 

Famille de meubles Classe de température du meuble (classe de l’ambiance + denrée Moyenne européenne TEC /TDA [kWh/jour.m²
Pour meubles à groupe de condensation séparé
RVC1, RVC2 3H 10,1

 

  • H = horizontal
  • V = vertical
  • Y = combiné
  • C = réfrigéré
  • F = surgelé
  • M = multi-température
  • A = Assisté
  • S = libre service
  • R = groupe de condensation séparé
  • I = groupe de condensation incorporé

Source EUROVENT.

La valeur de 10,1 [kWh/jour.m²] est donc une consommation moyenne établie pour l’ensemble des meubles verticaux positifs à groupe de froid séparé et à étagères.

Lorsqu’on analyse de plus près un cas spécifique de meuble, EUROVENT donne les valeurs suivantes pour un RCV1 3H2 :

Modèle Réfrigérant Agencement interne Nombre d’étagères Rideau de nuit DEC pour 12 heures d’éclairage [kWh/jour] REC [kWh/jour] Surface totale d’exposition TDA [m²] TEC/TDA [kWh/jour.m²]
R404A TNLS (ou étagères horizontales non éclairées 1 ou 2 non 6,46 27,7 2,73 12,5

Sachant que ce type de meuble a une ouverture TDA de 2,73 [m²] pour une longueur L de 2,95 [m], on peut évaluer la puissance moyenne absorbée par le meuble. Soit :

Pmoyen = TEC x (TDA / L) / 24 [kW/ml] (où ml = mètre linéaire)

Pmoyen = 12,5 [kWh/jour.m²] x (2,73 [m²] / 2,1 [m]) / 24 [h/jour]

Pmoyen = 0,670 [kW/ml]

Tout ceci signifie que les essais aboutissant à une certification du meuble frigorifique sont réalisés dans des conditions d’ambiance tout à fait particulières. Cette certification est naturellement nécessaire pour permettre aux bureaux d’études en technique spéciale ou au maître d’ouvrage de pouvoir comparer les meubles de même classe ou de même famille ensemble. Les résultats des mesures des consommations énergétiques sont des moyennes, mais ne représentent pas les consommations réelles en fonction des conditions ambiantes de température et d’humidité variables à l’intérieur du commerce.

Apport thermiques

Le meuble frigorifique subit en permanence des agressions de l’extérieur ou de l’intérieur sous forme d’apports thermiques et hydriques. l’évaporateur installé dans le meuble doit en permanence les combattre par échange thermique :

  • avec l’air pour les évaporateurs qui travaillent en convection naturelle ou forcée;
  • avec les plaques de contact pour les évaporateurs prévus pour l’échange par conduction.

On retrouve différents apports, à savoir :

  • les apports externes;
  • les apports internes.

Apports externes

Les agressions externes représentent une bonne partie des apports thermiques. Elles sont dues aux conditions d’ambiance (température et humidité) des zones de vente entourant les meubles.
On retrouve principalement :

  • les apports de chaleur par les parois Ppen (convection de surface et conduction au travers des parois);
  • les apports de chaleur par les ouvertures libres via ou pas le rideau d’air Pind (induction de l’air de l’ambiance);
  • les apports de chaleur par rayonnement Pray des parois de l’ambiance avec celle du meuble.

Apports de chaleur par pénétration Ppen

Les parois des meubles se composent généralement de panneaux sandwich (acier/isolant/acier) qui limitent les pénétrations de chaleur par conduction de l’ambiance des zones de vente vers l’intérieur du meuble. Les déperditions négatives ou pénétrations au travers des parois sont fonction :

  • de la composition des parois;
  • de l’importance des surfaces de pénétration;
  • de l’écart de température de part et d’autre des parois.

On évalue l’apport de chaleur par pénétration Ppen par la relation suivante :

Ppen  = K moyen_paroi x Sparoi x (Tambiance – Tinterne) [W]

Pour autant que l’écart de température entre l’ambiance et l’intérieur du meuble frigorifique reste constant, les apports internes par pénétration sont théoriquement constants de jour comme de nuit.

Apports de chaleur par induction du rideau d’air Pind

Les meubles frigorifiques ouverts sont les « mauvais élèves énergétiques » des commerces dans le sens où le rideau d’air qui protège chaque meuble agit comme un véritable piège à chaleur tant sensible que latente. Non seulement il climatise l’ambiance (en température) mais aussi il l’a déshumidifié. En effet, il n’est pas rare d’observer des ambiances de vente où le taux d’humidité reste aux alentours des 30 %. Pour autant que le rideau d’air soit mal réglé ou perturbé par des denrées, des porte-prix, …, l’échange thermique de l’ambiance avec le meuble peut changer du tout au tout.
L’apport de chaleur par induction dépend de beaucoup de facteurs. On citera principalement :

  • le taux d’induction Xrideau_air du rideau d’air. Celui-ci représente l’efficacité du rideau d’air et est défini comme le rapport m a/mrideau_air où :
    • ma = débit massique d’air de l’ambiance externe entraînée et induite par le rideau d’air en [kg/s];
    • mrideau_air = débit massique du rideau d’air en [kg/s].
  • le débit massique m rideau_air du rideau d’air en [kg/s];
  • de l’écart d’enthalpie (chaleur sensible et latente) (hambiance – hinterne) entre l’ambiance externe et interne au meuble en [kJ/kg].

On évalue l’apport de chaleur par induction Pind par la relation suivante :

Pind  = Xrideau_air x mrideau_air x (hambiance – hinterne) x 1000 [W]

Lorsqu’on veut évaluer les apports par induction de jour et de nuit, ils sont différents sachant qu’en pratique les commerçants équipent généralement leurs meubles de rideaux de nuit. L’induction d’air de la zone de vente vers les meubles est alors fortement réduite. On peut considérer que le rideau d’air agit comme une paroi mince soumise une convection interne importante (de par le rideau d’air en fonctionnement permanent) et une convection externe faible.
Lorsque les rideaux de nuit sont placés devant l’ouverture des meubles, l’apport de chaleur par induction devient :

Pind  = Kmoyen_rideau x Srideau  x (Tambiance – Tinterne) [W]

Apports de chaleur par rayonnement des parois Pray

Les denrées à l’intérieur des meubles et les parois de la zone de vente (plafond par exemple) qui se voient mutuellement, échangent de la chaleur par rayonnement pour autant qu’elles soient à des températures différentes. Les parois chaudes du plafond (à 30 °C par exemple) réchauffent les denrées visibles du plafond.
L’apport de chaleur par rayonnement est assez complexe à mettre en évidence. En simplifiant, cet échange dépend :

  • de la surface d’ouverture du meuble A ouverture en [m²];
  • de l’écart de température entre l’intérieur du meuble et la température des parois vues par l’ouverture du meuble en (tparoi – ti) [K];
  • du coefficient équivalent d’échange par rayonnement hro de deux corps noirs parallèles en [W/m².K];
  • du facteur de correction d’émission mutuelle entre deux corps gris (thermiquement) φ1de surface parallèle;
  • du facteur d’angle φ2associé à φ1 lorsque les surfaces ne sont pas parallèles

On évalue l’apport de chaleur par rayonnement Qray par la relation suivante :

Pray = hro x Aouverture (Tparoi – T i) x φ1 x φ2 [W]

Tout comme les apports par induction, ceux par rayonnement sont influencés de nuit par la pose du rideau de nuit. Pour autant que le rideau de nuit soit légèrement isolant la température de paroi du rideau sera plus élevée et échangera moins avec les parois de la zone de vente. En régime de nuit, en simplifiant, on peut considérer que les principaux apports par l’ouverture du meuble sont des apports par pénétration du rideau de nuit dont on inclurait la composante par rayonnement.
La relation en période de nuit devient alors :

Pray = Krideau_nuit  x Aouverture (Tparoi – T i) [W]

Apports internes

Pour maintenir le meuble à température et dans des bonnes conditions de fonctionnement ainsi que pour rendre les denrées attrayantes, des apports internes sont produits.
On retrouve principalement :

  • les apports de chaleur par l’éclairage Pecl;
  • les apports de chaleur par l’intégration des moteurs des ventilateurs dans le réseau de distribution d’air du meuble Event (le moteur chauffe);
  • les apports de chaleur des cordons chauffants Pcordon_chauf;
  • les apports de chaleur ponctuels par les systèmes de dégivrage Pdeg.

Apports de chaleur par l’éclairage

L’éclairage dans le volume utile de chargement contribue aussi au réchauffement des denrées alimentaires. La chaleur évacuée par l’évaporateur est grosso modo la puissance électrique qui alimente l’éclairage, à savoir la puissance des lampes et des auxiliaires s’ils sont placés dans le volume utile. Généralement, ce sont des tubes fluorescents qui équipent les meubles frigorifiques. Les ballasts qui les alimentent peuvent se trouver ou pas dans le volume utile; d’où l’importance d’avoir des luminaires énergétiquement performants.
L’apport de chaleur procuré par les éclairages est repris dans la relation suivante :

Pecl  = Pélectrique_luminaire + Pélectrique_ballast (si dans le volume utile de chargement) [W]

Apports de chaleur des ventilateurs

Les ventilateurs placés dans la reprise d’air, en amont des évaporateurs, dissipent aussi leur chaleur. Tout comme l’éclairage placé dans le volume utile, la puissance électrique alimentant les ventilateurs est transformée en chaleur.
On évalue l’apport de chaleur des ventilateurs Pvent par la relation suivante :

Pvent  = Pélectrique_ventilateur [W]

Apports de chaleur dû au dégivrage

Le dégivrage est un mal nécessaire sachant que les meubles frigorifiques ouverts sont des déshumidificateurs puissants. L’humidité de l’air de l’ambiance se retrouve sous forme de givre, de gel ou encore de glace (quand il est trop tard) sur les ailettes de l’évaporateur. L’apport de chaleur lors de l’opération de dégivrage est ponctuel.
On évalue l’apport de chaleur du dégivrage Pdeg par la relation suivante :

Pdeg = Pélectrique_dégivage [W]

  • en froid positif, on essaye d’effectuer un dégivrage naturel en coupant l’alimentation de l’évaporateur en froid;
  • en froid négatif, on effectue des dégivrages par des résistances chauffantes placées sur l’évaporateur.

Apports de chaleur dû aux cordons chauffants

Les cordons chauffants sont en général placés au niveau des vitrages afin de réduire les risques de condensation au niveau des surfaces vitrées (porte vitrée, miroir, …), des ponts thermiques inévitables, …
On évalue l’apport de chaleur dû aux cordons chauffants Pcord_chauf par la relation suivante :

Pcord_chauf = Pélectrique_cordon_chauffant [W]

Bilans thermique et énergétique

L’évaluation du bilan thermique permet de préciser la puissance frigorifique nécessaire pour combattre les agressions thermiques du meuble. La puissance frigorifique appliquée à des meubles linéaires et rapportée au mètre linéaire en [W/ml] est un ratio important souvent utilisé par les professionnels pour comparer la performance de différents meubles de même type, mais de marques différentes (voir certification EUROVENT).

Évaluation théorique des consommations journalières

L’évaluation théorique du bilan énergétique journalier est plus parlant que le bilan thermique des puissances mises en jeu, car elle prend en compte les modifications de régime des apports thermiques tels que l’éclairage pendant la journée, la réduction de l’induction lors de la mise en place du rideau de nuit après la fermeture du magasin, les dégivrages, …, sur une période de 24 heures. Cette période est la même que celle utilisée par EUROVENT pour caractériser les meubles frigorifiques.

Calculs

 

Pour évaluer le coefficient de conductivité thermique d’une paroi, cliquez ici !

Bilan thermique

Les bilans thermiques instantanés de jour et de nuit sont différents. Ils s’expriment par la somme des déperditions tant internes qu’externes selon la période de la journée, à savoir :

Bilan thermique instantané de jour Pjour =

Σ P apports_jour = P pen + Pind_jour + Pray_jour + Pecl + Pvent [W]

Bilan thermique instantané de nuit Pnuit =

Σ P apports_nuit = P pen + Pind_nuit + Pray_nuit  + Pvent [W]

Bilan énergétique

Le bilan énergétique journalier représente l’énergie nécessaire à l’évaporateur du meuble frigorifique pour vaincre les apports internes et externes. Il s’écrit de la manière suivante :

Bilan énergétique meuble positif 

Q = Pjour x tjour + Pnuit x tnuit [kWh/jour]

Bilan énergétique meuble négatif Q

 Q = Pjour x tjourPnuit x tnuit + Pdégivrage x nbre_dégivr x tdégivr [kWh/jour]

avec :

  • nbre_dégivr = nombre de dégivrages par jour;
  • tdégivr = temps de dégivrage.

Calculs du bilan énergétique d’un meuble ouvert vertical positif

Bilan énergétique

Calculs

 

Pour évaluer le bilan énergétique d’un meuble frigorifique ouvert vertical, cliquez ici !

L’énergie frigorifique journalière est l’énergie froid consommée par l’évaporateur du meuble ouvert. Le bilan énergétique issu du calcul théorique est repris dans le tableau suivant :

Q = Pjour x tjour + Pnuit x tnuit [kWh/jour]

Apports de chaleur Énergie de jour (10 heures/jour) Energie de nuit (14 heures/jour) Energie total journalière
Pénétration 1,4 1,9 3,3
Induction 20,7 8,2 28,9
Rayonnement 3,2 0 3,2
Ventilation/cordon chaud 2,1 2,9 5,0
Éclairage 2,9 0 2,9
Total 43,5
Total/m² 43,5/4,25 = 10,23 [kWh/m².jour]

Pour ce cas de figure, le bilan énergétique est repris ci-dessous :

Meuble frigorifique vertical : bilan énergétique journalier.

Puissance frigorifique de l’évaporateur

Vu la présence d’un système de dégivrage électrique (en négatif, le dégivrage naturel ne suffit pas), la détermination de la puissance frigorifique du meuble doit s’effectuer en partant de l’énergie journalière. Soit :

P0 = Q / (24 – nombredégivrage x tempsdégivrage)
 

P0 = 3.1 [kW]

Puissance frigorifique spécifique

La puissance frigorifique spécifique ou couramment connue sous le nom de puissance par mètre linéaire de meuble frigorifique est de :

Pml = P 0 / longueur du meuble

Pml = 3100  / 7,5

Pml = 413  [W/ml]

Commentaires

  • Une majorité importante des apports sont dus à l’induction au travers du rideau d’air (cousu de fil blanc) en journée; d’où l’importance de la maîtrise du rideau d’air;
  • pour être tout à fait rigoureux dans le calcul de l’énergie consommée par le meuble frigorifique, il faudrait tenir compte de l’énergie consommée par le dégivrage des évaporateurs. Cependant, fréquemment, le dégivrage s’effectue par la coupure de la production de froid alimentant l’évaporateur, signifiant que seule la relance après le dégivrage consommera de l’énergie à l’évaporateur; la figure suivante montre que l’énergie mise en jeu pour compenser un dégivrage par arrêt de l’évaporateur est difficile à évaluer, mais intuitivement reste faible par rapport à l’induction.

Profil de puissance d’une centrale de froid.

  • Le graphique ci-dessus montre aussi que, dans la pratique, le rapport puissance à l’évaporateur de jour et de nuit est de l’ordre de 1.8 plutôt que 3. En effet, l’efficacité du rideau de nuit n’est pas aussi bonne que l’on pourrait s’y attendre théoriquement.
  • Le calcul théorique de l’énergie frigorifique journalière du meuble est de 10,23 [kWh/m².jour]. Pour pouvoir la comparer par rapport à la TEC d’EUROVENT il serait nécessaire d’y ajouter la consommation du groupe de froid. Pour une installation performante (COP de 4 par exemple), la consommation du compresseur serait de l’ordre de 10,23 / 4 = 2.56 [kWh/m².jour]. On en déduit le TEC = 10,23 + 2.56 = 12,8 [kWh/m².jour]. En se référant au tableau de la moyenne européenne des TEC, pour ce type de meuble, TEC = 10,1 [kWh/m².jour].

Calculs du bilan énergétique d’un meuble ouvert horizontal négatif

Bilan énergétique

Calculs

 

Pour évaluer le bilan énergétique d’un meuble frigorifique ouvert horizontal négatif, cliquez ici !

L’énergie frigorifique journalière est l’énergie froide consommée par l’évaporateur du meuble ouvert. Le bilan énergétique issu du calcul théorique est repris dans le tableau suivant :

Q = Pjour x tjour + Σ P apports_nuit x tfermeture + Pdégivrage x nbre_dégivr x tdégivr [kWh/jour]
Apports de chaleur Energie de jour (10 heures/jour) Energie de nuit (14) heures/jour) Energie total journalière
Pénétration 4,2 5,9 10,1
Induction 13,1 12,4 25,6
Rayonnement 15,5 0 15,5
Ventilation/ cordon chaud 4,4 6,1 10,5
Dégivrage 9,6 0 9,6
Total 71,4
Total/m² 71,4/8,25 = 8,6 kWh/m².jour]

Pour ce cas de figure, le bilan énergétique est repris ci-dessous :

Meuble frigorifique vertical : bilan énergétique journalier.

Puissance frigorifique de l’évaporateur

Vu la présence d’un système de dégivrage électrique (en négatif, le dégivrage naturel ne suffit pas), la détermination de la puissance frigorifique du meuble doit s’effectuer en partant de l’énergie journalière. Soit :

P0 = Q / (24 – nombredégivrage x tempsdégivrage)

P0 = 71,4  / (24 – 2 x 0.5)

P0 = 3.1 [kW]

Puissance frigorifique spécifique

La puissance frigorifique spécifique ou couramment connue sous le nom de puissance par mètre linéaire de meuble frigorifique est de :

Pml = P 0 / longueur du meuble

Pml = 3 100  / 7,5

Pml = 413  [W/ml]

Commentaires

  • La puissance par mètre linéaire d’un meuble frigorifique horizontal négatif est moins énergivore que son homologue vertical positif de par la conception qui induit des échanges thermiques avec l’ambiance plus importants.
  • Pour autant que l’on puisse correctement contrôler les déperditions de nuit, les consommations énergétiques peuvent être limitées de manière drastique.
  • Le calcul théorique de l’énergie frigorifique journalière du meuble est de 8,6 [kWh/m².jour]. Pour pouvoir la comparer par rapport au TEC d’EUROVENT il serait nécessaire d’y ajouter la consommation du groupe de froid. Pour une installation performante (COP de 2,5 en froid négatif par exemple), la consommation du compresseur serait de l’ordre de 8,6  / 2,5 = 3,5 [kWh/m².jour]. On en déduit le TEC = 8,6 + 3,5 = 12,1 [kWh/m².jour]. En se référent au tableau de la moyenne européenne des TEC, pour ce type de meuble, TEC = 13 [kWh/m².jour].

Puissances frigorifiques spécifiques et températures

Une manière souvent utilisée pour classifier les meubles frigorifiques, est de se baser sur la puissance frigorifique spécifique ou la puissance frigorifique :

  • par mètre linéaire;
  • ou par module de porte en fonction des conditions classiques définies par EUROVENT (température d’ambiance de 25°C et une humidité relative de 60 %).

Meuble frigorifique à applications positives

Famille de meubles Surface d’exposition [m²/ml] Température de service [°C] Puissance frigorifique spécifique [kW/ml]
Vitrine service par le personnel en convection naturelle 0,8 2 à 4 0,2 à 0,25
Vitrine service par le personnel en convection forcée 0,25 à 0,28
Comptoir horizontal self-service en convection 0,9 0 à 2 0,4 à 0,43
Meuble vertical self-service en convection forcée 1,3 4 à 6 1,2 à 1,3

Meuble frigorifique à applications négatives

Famille de meubles Type de rideau d’air Surface d’exposition [m²/ml] ou [m²/porte] Température de service [°C] Puissance frigorifique spécifique [kW/ml]
Gondole self-service en convection forcée horizontale, asymétrique, laminaire 0,8 -18 à -20 0,42 à 0,45
Vitrine service par le personnel en convection forcée horizontal, asymétrique, laminaire 1,1 -23 à -25 0,63 à 0,67
Meuble vertical self-service en convection verticale, à 3 flux parallèles, turbulents 1,1 -18 à -20 1,9 à 2,1
Meuble vertical self-serv

2019-06-05T14:54:18+00:0025 septembre, 2007|Froid alimentaire|

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