Le transfert de chaleur entre l’air de la chambre (chaud) et l’évaporateur ou le refroidisseur dry cooler (froid) est ce qui va permettre d’évacuer la chaleur de la chambre et de l’en faire sortir, pour finalement la libérer dans l’environnement. Au cours de ce processus, comme indiqué précédemment, du givre est normalement produit, ce qui oblige l’évaporateur/refroidisseur dry cooler à effectuer des opérations d’arrêt du froid et de dégivrage.

Le processus de dégivrage est à la fois nécessaire et contre-productif pour la température de l’espace réfrigéré, car d’une part il nécessite l’arrêt de la production de froid et, d’autre part, il apporte de la chaleur (pour faire fondre le givre) à l’espace réfrigéré. Tout processus permettant de réduire le nombre de dégivrages est bénéfique ou très bénéfique pour l’efficacité du système, car l’énergie destinée au dégivrage peut représenter jusqu’à 10 % de la consommation totale de la chambre ou du meuble réfrigéré.

En outre, l’accumulation de givre au niveau des tubes et des ailettes de l’échangeur peut entraîner la captation de nombreuses frigories au niveau du bloc de l’échangeur. Ces frigories finissent par être drainées lors du dégivrage et, réutilisées pour le refroidissement. Elles constituent une source potentielle d’optimisation énergétique, historiquement passée inaperçue dans le secteur.

Deux aspects : La réduction des dégivrages et la réutilisation des frigories accumulées dans le givre sont à la base de l’algorithme breveté SELF-DRIVE © du contrôleur AKOCORE ADVANCE, qui permet de réaliser jusqu’à 40 % d’économie dans les chambres froides négatives avec dégivrages électriques non optimisés.

Comment un contrôle peut-il générer des économies ? L’algorithme calcule à une fréquence contrôlée, le niveau de givre dans l’évaporateur et ne procède aux dégivrages que lorsque nécessaire. Lorsque le niveau de givre est suffisant, le ventilateur de l’échangeur est utilisé pour abaisser la température de l’espace réfrigéré sans faire rentrer de réfrigérant frais, en ne travaillant qu’avec le froid accumulé dans le givre. L’intervention électrique des compresseurs n’est donc pas nécessaire, ce qui permet d’allonger les cycles de réfrigération par ledit « free cooling », comme indiqué à la Figure 3. Lorsque le givre est suffisamment important, l’espace réfrigéré peut en effet atteindre la température de consigne par simple circulation d’air autour du givre froid, sans que l’admission de réfrigérant dans l’échangeur ne soit nécessaire. Le graphique montre comment la chambre peut être maintenue dans cette plage plus longtemps sans faire rentrer de liquide de réfrigérant supplémentaire : C’est la clé des économies engendrées par l’algorithme breveté SELF-DRIVE © d’AKO.

Comme présenté précédemment, un deuxième niveau d’optimisation concerne l’utilisation de l’évaporateur, concrètement, le contrôle de l’expansion par vannes électroniques, également connu sous le nom de contrôle de vanne de détente électronique. Bien qu’il s’agisse d’une fonctionnalité bien connue du secteur de la réfrigération industrielle et commerciale, il est également vrai que sa mise en œuvre n’est pas très répandue. Sans entrer dans des détails techniques plus approfondis (vannes pas à pas vs. vannes à impulsion et leurs contrôles correspondants, pour et contre), la difficile configuration du contrôle électronique et de son réglage correspondant, ainsi que le prix de ses composants, figurent parmi les raisons pour lesquelles cette technique ne s’est pas répandue dans le secteur.

Le nouveau contrôleur pour chambre avec contrôle de vanne de détente électronique d’AKO s’attaque précisément à la racine de ce problème. Pour la configuration, un wizard de configuration très pratique ne pose que les questions nécessaires pour définir les paramètres strictement indispensables, notamment ceux relatifs au type et aux valeurs du capteur de pression, généralement source de problèmes.

En outre, l’algorithme de contrôle est spécialement conçu pour gérer l’expansion du réfrigérant dans les évaporateurs, en l’équilibrant en interne pour éviter les grandes variations et décalages liés à l’altération des paramètres PID (Proportionnel, Intégral et Dérivé) et en utilisant des sondes très rapides pour pouvoir suivre les changements soudains des conditions de réfrigérant. Enfin, un limiteur de la partie intégrale empêche les variations de pression typiques des bancs de compresseurs ou même des unités de condensation, de générer une accumulation d’erreurs de contrôle, en maintenant la surchauffe toujours très proche du point de consigne.

L’algorithme de contrôle électronique d’expansion d’AKO, axé principalement sur les vannes à impulsion, dote ainsi les évaporateurs d’une efficacité maximum, avec une configuration très simple et facile et des résultats très précis et sûrs, ce qui permet de rendre le passage du contrôle d’expansion thermostatique au contrôle électronique, beaucoup plus accessible au secteur de la réfrigération.