Le système le plus efficace pour réduire vos fuites de gaz réfrigérant

Il y a un peu plus de 2 ans, consciente des problèmes liés aux fuites de gaz et à leur détection en temps utile, AKO a lancé sur le marché le premier système de détection précoce des fuites de gaz réfrigérant. Ce système consistait en la mise en place d’un réseau de capteurs connectés via MODBUS au SERVEUR WEB AKONET, qui se chargeait de gérer les informations envoyées par les transmetteurs, de surveiller les fuites au moyen de graphiques et d’envoyer des alarmes par e-mail.

Deux ans plus tard, et avec l’intégration de la technologie de connectivité NB-IoT dans notre gamme de produits, nous avons développé les nouveaux transmetteurs de gaz AKOGASNDIR équipés de la technologie NB-IoT, ainsi que la plateforme de gestion, de surveillance, de modélisation et d’aide à la décision AKONET.Cloud.

Les avantages offerts par ce nouveau système intelligent de surveillance des fuites de gaz réfrigérant sont très importants, aussi bien pour le propriétaire que pour le responsable de la maintenance et ils sont à l’origine d’une grande innovation technologique sur le marché.

Avec le lancement d’AKOGAS-NDIR, nous avons répondu aux trois besoins principaux en matière de recherche, de localisation et de réparation des fuites :

  • Connaître l’existence de fuites en temps utile (au début, et surtout les micro-fuites).
  • Savoir où les fuites se produisent.
  • Savoir quand les fuites se produisent (grâce à une analyse détaillée des courbes d’enregistrement).

Désormais, en plus de fournir toutes ces informations, le système AKONET.Cloud fournit des indicateurs intelligents et des fonctionnalités innovantes qui nous aident à :

  • Prendre des décisions sur le niveau d’urgence et l’importance des actions et des déplacements en cas de fuite de gaz.
  • Avoir une estimation de la gravité de la fuite, comptabilisée en kilos potentiels de gaz réfrigérant que nous perdrons par an si elle n’est pas réparée.
  • Prendre la décision de réparer la fuite ou de rénover l’équipement en fonction de sa gravité et de l’analyse de l’historique des informations et des indicateurs.
  • Réduire considérablement les temps de recherche de fuites :
  • S’il existe une corrélation temporelle, le système indique les heures où il sera le plus probable de pouvoir localiser avec succès l’endroit exact de la fuite.
  • S’il existe une corrélation quotidienne, le système indique les jours de la semaine/du mois où il sera le plus probable de pouvoir localiser avec succès l’endroit exact de la fuite.
  • Avoir une estimation de l’impact environnemental grâce au calcul des émissions en tonnes d’équivalent CO2 dans l’atmosphère de la fuite détectée, par an, si elle n’est pas réparée.
  • Être informé instantanément d’un incident dans nos installations grâce au moteur avancé d’alarmes et de notifications.
  • Pouvoir consulter en temps réel l’état d’un transmetteur NDIR et les informations associées à la fuite, n’importe où dans le monde et sur n’importe quel dispositif mobile.
  • Ne pas être obligé de se rendre à l’installation pour modifier la configuration du transmetteur, en pouvant le faire à distance comme si vous étiez physiquement devant lui, toujours en fonction des rôles et des permissions qui ont été accordés à l’utilisateur.
  • Disposer automatiquement de rapports périodiques par appareil pour pouvoir effectuer des analyses préventives.

Grâce à la technologie NB-IoT, nous bénéficions également de :

  • Coût d’installation bien inférieur car il n’est nécessaire d’effectuer aucun type de câblage de communication et tous les inconvénients techniques et logistiques qui sont associés sont éliminés.
  • Il n’est pas nécessaire d’attribuer une adresse IP ou d’ouvrir des ports, ni d’interférer avec le réseau du propriétaire, ce qui garantit sa sécurité.
  • Elle peut être intégrée à d’autres systèmes de surveillance utilisant API Rest.
  • Multisite et adaptable (de 1 à n milliers de transmetteurs), avec une gestion unifiée et/ou regroupée de tous les transmetteurs et localisations.

Dans cet article, nous allons découvrir comment AKOGAS NDIR et AKONET.Cloud nous aideront à réduire les fuites de gaz de notre établissement :

La nature des fuites : OÙ, QUAND, QUELLE QUANTITÉ ?

Les fuites de gaz réfrigérant peuvent prendre différentes formes et elles sont de nature diverse, à la fois dans l’espace et dans le temps.

En ce qui concerne l’espace, il est évident que la fuite de gaz réfrigérant peut se produire n’importe où dans le circuit frigorifique, avec plus ou moins de probabilité. Cela va conditionner le compromis final entre le nombre de transmetteurs/capteurs installés (et leur emplacement) et la probabilité de détection de la fuite de l’ensemble du système.

En ce qui concerne le temps, il existe des fuites constantes, intermittentes (avec l’ouverture du passage du gaz réfrigérant vers l’évaporateur par exemple), occasionnelles ou liées à des opérations de réfrigération spécifiques (par exemple, les dégivrages).

AKOGAS NDIR, avec AKONET.Cloud, en plus de fournir aussi bien la lecture du transmetteur/capteur que son enregistrement en concentration de gaz (parties par million : ppm), avec des données très accessibles, propose des outils de support suivant trois axes :

  • la fuite se trouve
  • QUAND une fuite se produit
  • QUELLE QUANTITÉ de gaz réfrigérant est perdue avec cette fuite

Le but des indicateurs est donc de répondre aux questions nécessaires pour effectuer une priorisation efficace et rapide, la localisation finale et la réparation de la fuite : Où, quand et quelle quantité.

1. OÙ ?

La détection par le transmetteur/capteur situé dans un espace ou une volumétrie signifie que le gaz réfrigérant détecté s’y échappe. La prise en compte des espaces présents dans le système de réfrigération (meubles réfrigérés, chambres froides, salles des compresseurs, faux plafonds, etc.) dimensionnera le nombre de transmetteurs/capteurs nécessaires pour arriver à la probabilité de détection de fuite souhaitée, comme susmentionné.

Dans les espaces à grand volume (par exemple les chambres froides des centres logistiques), il est conseillé d’y installer plusieurs transmetteurs/capteurs. Le transmetteur qui indique une lecture le plus tôt et/ou qui atteint un niveau de concentration plus élevé permettra de discriminer la zone de l’espace la plus proche de la fuite, ce qui réduit le temps de localisation finale et de réparation.

2. QUAND ?

Pour les fuites constantes, les indicateurs du MOMENT où la fuite se produit ne sont pas nécessaires car sa localisation sera possible à n’importe quel moment de la journée.

En revanche, lorsque des fuites sont occasionnelles ou suivent un schéma temporel lié à des manœuvres spécifiques (dégivrage, démarrage d’un service une fois par semaine, révision des composants en maintenance, etc.), la localisation peut être pratiquement impossible sans des outils d’analyse car l’inspection de la fuite doit coïncider avec la manœuvre de réfrigération ou l’événement de fuite associé, ce qui réduit la probabilité de sa résolution à des valeurs pratiquement nulles.

AKONET.Cloud présente jusqu’à trois indicateurs d’aide à la détection des fuites occasionnelles :

  • TGCI : Histogramme de concentration (moyenne horaire) pour le transmetteur/capteur sélectionné
  • CARTE DE CHALEUR hebdomadaire : Carte thermique indiquant la concentration (moyenne horaire) pour les jours de la semaine

Les informations fournies par la carte de chaleur hebdomadaire nous indiquent les jours et heures de la semaine où la concentration de gaz est la plus élevée, facilitant ainsi la localisation de la fuite.

  • CARTE DE CHALEUR mensuelle : Carte thermique indiquant la concentration (moyenne horaire) pour les jours du mois

La carte de chaleur mensuelle nous fournit également des informations supplémentaires sur les jours où la concentration de gaz est la plus élevée, ces informations étant importantes pour les services qui ne sont pas actifs en permanence.

L’indicateur TGCI et les deux CARTES DE CHALEUR sont construits sur la base d’un calendrier avec une date de début et une date de fin. Cela permet d’effectuer une analyse statistique de périodes plus ou moins longues sur demande et, plus important encore, nous permet de voir plus facilement s’il existe des tendances claires au niveau des heures ou des jours où les fuites se produisent, nous permettant ainsi de savoir si elles présentent une fréquence horaire, journalière (dans la semaine) ou journalière (dans le mois), ou bien une combinaison de ces dernières.

L’indicateur TGCI (Time Gas Concentration Index), en plus du résultat graphique, calcule un créneau horaire particulier (par exemple 12-13h), lorsqu’il existe un créneau horaire de concentration maximale et que ladite concentration est nettement supérieure à la moyenne. Ces informations apparaissent sur le « widget » du transmetteur/capteur. Avec cela, un simple coup d’œil sur ledit créneau horaire donnera à l’installateur ou au responsable de la maintenance des indications sur le moment (QUAND) où il est préférable d’inspecter le volume de fuite (OÙ).

WIDGET d’un transmetteur/capteur NDIR pour R-448A. Le widget affiche les indicateurs les plus importants : Concentration de la fuite détectée (7 ppm), ICF : 3 %, IPF : 16 kg/an, soit 22,2 tonnes d’équivalent CO2 par an. La probabilité la plus élevée de trouver une telle fuite se situe entre 12h et 1h du matin, selon le TGCI.

3. QUELLE QUANTITÉ ?

L’un des aspects les plus difficiles à déterminer lors de la détection précoce des fuites de gaz réfrigérant est la gravité ou l’intensité de la fuite.

Pour ce faire, il faut comprendre que la technologie de détection des gaz, en général, et des gaz réfrigérants, en particulier, est basée sur la concentration en parties par million (ppm), en volume. C’est-à-dire quelle quantité du volume d’un espace est occupée par le gaz réfrigérant par rapport au volume total de l’espace. Cette mesure avec la technologie NDIR (infrarouge non dispersif) garantit sensibilité, exactitude et précision.

AKO, en harmonie avec son engagement ferme envers l’élimination des fuites de gaz réfrigérant, a développé des algorithmes avancés qui corrèlent la concentration mesurée (à un endroit précis de l’installation frigorifique) avec l’intensité de la fuite qui la génère. Ce modèle représente une méthode innovante et unique au niveau mondial pour estimer l’intensité des fuites avec une concentration donnée, ce qui rompt définitivement le paradigme actuel de la détection des fuites de gaz.

Les informations sur l’intensité de la fuite sont essentielles pour la gestion et la hiérarchisation des recherches, des réparations et du remplacement des composants du système de réfrigération, entre autres, qui sont toutes des actions nécessaires pour lutter contre les fuites de gaz réfrigérant. Il est ainsi facile de comprendre qu’une fuite de 1 kg/an de gaz réfrigérant ne provoquerait pas le changement d’un évaporateur dans une chambre froide alors qu’une fuite dans le même évaporateur de 350 kg/an justifie clairement le changement dudit évaporateur immédiatement. Dans le cas de deux fuites localisées en même temps, celle ayant la plus grande intensité, qui n’est pas toujours celle avec la plus grande concentration, sera également toujours la priorité.

Pour ce faire, AKO a créé jusqu’à trois indicateurs liés à l’intensité/gravité de la fuite :

  • Indice du potentiel de fuite (IPF)

L’indice du potentiel de fuite (IPF) est l’indicateur le plus complexe (au niveau de son calcul) et le plus important au niveau de la QUANTITÉ. Pour ce faire, il faut tout d’abord paramétrer l’application/l’emplacement (volumétrie) où le transmetteur est installé (meuble réfrigéré vertical, chambre froide moyenne, grande salle des compresseurs, etc.) dans AKONET.Cloud. AKONET.Cloud calculera ainsi l’IPF, c’est-à-dire l’estimation de la projection de la fuite détectée au cours de l’année suivante (en supposant que la fuite reste sans surveillance et n’est pas réparée), sur la base des concentrations moyennes, du volume de l’application/emplacement et de l’utilisation statistique de l’application/emplacement (ouvertures de porte, etc.). En d’autres mots, il quantifie la gravité de la fuite détectée sur la base de l’estimation de la masse de réfrigérant (kg) qui sera perdue au cours des 12 prochains mois (en supposant qu’elle soit statistiquement constante), si aucune mesure n’est prise.

Cet indicateur est très puissant car il permet au propriétaire ou au responsable de la maintenance de comprendre immédiatement l’impact économique, environnemental et opérationnel direct de la fuite et, ainsi, de donner la priorité à sa résolution et/ou d’accorder un caractère urgent à l’opération de recherche et de correction.

  • Indice de charge de fuite (ICF)

L’indice de charge de fuite (ICF) représente le % massique de l’installation frigorifique qui sera perdu l’année suivante si la fuite n’est pas réparée. Plus concrètement, l’utilisateur doit d’abord paramétrer la masse de réfrigérant de l’installation dans AKONET.Cloud. Par exemple, pour une installation de 200 kg de réfrigérant (typique d’un supermarché), une fuite ayant un IPF de 89 kg/an représente un ICF de 44 %. En d’autres termes, si la fuite n’est pas réparée, le système risque de perdre 44 % de sa masse (l’année suivante, à compter de sa détection).

L’ICF est un indicateur qui permet de déterminer l’effet relatif de la fuite sur la longévité de la charge actuelle de gaz réfrigérant dans l’installation et il permet donc également de donner la priorité à la réparation car il fournit une estimation du temps au bout duquel le système perdra sa capacité de refroidissement et donc, la capacité de maintenir les produits ou marchandises à température contrôlée.

  • Tonnes d’équivalent CO2 de la fuite

Pour finir, l’indicateur des tonnes d’équivalent CO2 permet à l’utilisateur d’estimer l’impact environnemental des fuites détectées. Pour ce faire, l’utilisateur doit d’abord spécifier le type de gaz dans son installation. Avec ces informations, AKONET.Cloud estime les tonnes d’équivalent CO2 qui seraient rejetées dans l’atmosphère l’année suivante (si la fuite n’était pas réparée).

Cet indicateur est important car il donne une estimation des économies en tonnes d’équivalent CO2 en cas de localisation et de réparation de la fuite détectée.

Les trois indicateurs utilisent les valeurs moyennes quotidiennes et font partie du WIDGET du transmetteur/capteur d’AKONET.Cloud. Toutes les informations présentées dans le widget susmentionné sont détaillées ci-dessous :

Conclusions

AKOGAS NDIR, avec AKONET.Cloud, dispose d’indicateurs avancés pour localiser et réparer les fuites. Les indicateurs ont été définis pour répondre aux questions : QUAND la fuite se produit, QUELLE QUANTITÉ de gaz réfrigérant correspond à la fuite et, bien sûr, grâce à l’emplacement physique du transmetteur/capteur, cette fuite se produit. Avec des estimations sur ces trois axes, non seulement la détection et la réparation, mais aussi la priorisation et la prise de décision concernant la fuite (changement de composants, etc.) sont possibles. C’est une approche nouvelle, innovante, unique et révolutionnaire dans la lutte contre les fuites.