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Johnson Controls présente YORK YZ, son nouveau refroidisseur de liquides à compresseur centrifuge, optimisé pour atteindre des niveaux d’efficience supérieurs grâce à un fluide réfrigérant à très faible impact sur le réchauffement global (PRG) : le R-1233 zd(E).

Alors que la réglementation F-Gaz de l’U.E. accélère l’abandon des fluides frigorigènes de type HFC au profit de nouveaux équipements, les ingénieurs en bâtiment, les consultants et les entrepreneurs recherchent aujourd’hui des refroidisseurs de liquide écologiques à potentiel de destruction de la couche d’ozone (ODP) nul.

C’est pour relever ce défi que Johnson Controls a repensé la conception des refroidisseurs de liquide classiques en développant un groupe froid adapté à la nouvelle génération de fluides. L’entreprise a ainsi conçu le premier groupe froid du secteur entièrement optimisé pour des performances record, utilisant un nouveau fluide frigorigène à faible potentiel de réchauffement global (PRG) : le groupe froid centrifuge à paliers magnétiques YORK YZ au R-1233zd(E).

Sélectionner le bon fluide frigorigène

Lors de la sélection d’un fluide frigorigène de nouvelle génération pour des refroidisseurs de liquide centrifuges, plusieurs facteurs entrent en ligne de compte. Le premier est l’inflammabilité. Seuls quelques fluides frigorigènes de nouvelle génération sont classés non inflammables. L’utilisation de fluides frigorigènes inflammables ou moyennement inflammables représente un véritable défi pour les propriétaires de bâtiments et les entrepreneurs qui n’étaient pas confrontés à ce cas de figure avec les fluides frigorigènes habituels.

L’aspect économique, lié aux coûts de fabrication des nouveaux fluides frigorigènes, doit également être pris en compte. Ces fluides frigorigènes de nouvelle génération sont, plus complexes à produire, et peuvent donc être plus coûteux à fabriquer que les réfrigérants

de type HFC. Ce surcoût ne constitue pas un obstacle quand les groupes sont complètement optimisés tant au niveau des performances thermiques que des coûts d’exploitation. Le retour sur investissement est très rapide. Le troisième aspect à prendre en compte est la sécurité liée à la toxicité du fluide frigorigène. Ce point ne pose pas de problème car la majorité des fluides frigorigènes ont une toxicité faible de classe "A".

Optimiser un groupe froid à compresseur centrifuge

A partir de toutes ces considérations, l’équipe R&D de la division Groupes Froids de Johnson Controls a repensé le design global des groupes à compresseur centrifuge. L’objectif était d’optimiser un groupe froid YORK pour le R-1233zd(E), fluide basse pression très faiblement toxique, non inflammable et avec un PRG de 1.

Pour la conception et l’ingénierie du système, l’équipe a optimisé chaque élément du groupe pour tirer le meilleur parti des propriétés de ce nouveau réfrigérant.

Le résultat est le groupe froid centrifuge à paliers magnétiques YORK YZ. Il s’agit d’un groupe à condensation par eau, qui bénéficie d’un compresseur simple étage à vitesse variable entraîné par un moteur à induction hermétique utilisant des paliers magnétiques actifs.

Cette technologie de pointe se caractérise par une ligne d’arbre unique suspendu dans un champ magnétique, ne nécessitant pas de lubrification. Ceci entraîne une réduction de 80 % des pièces mobiles par rapport aux compresseurs classiques lubrifiés par huile ou par un fluide frigorigène.

Pour permettre de minimiser les coûts d’exploitation et les consommations énergétiques avec le R-1233zd(E), le groupe froid YORK YZ tire parti du fait que les refroidisseurs fonctionnent jusqu’à 99 % du temps en dehors des conditions nominales de design.

Le système intégré de contrôle du groupe froid YORK YZ permet un fonctionnement stable sur une large plage d’opération. La température de l’eau en entrée du condenseur peut ainsi descendre jusqu’à 4,5°C, tandis que la régulation permet d’ajuster la capacité de 100 % à 10 % de la charge nominale, tout en gérant des températures de sortie d’eau réfrigérée de 3,5°C à 21,0°C.

Ce compresseur et cette technologie de régulation permettent ainsi de fonctionner lorsque la température de l’eau entrant dans le condenseur est inférieure à celle de l’eau réfrigérée qui sort de l’évaporateur. Ce mode de fonctionnement dit "inversé ", supprime le besoin d’un système spécifique de "Free cooling" (refroidissement gratuit) coté eau, ce qui simplifie l’installation et permet donc de faire des économies au niveau des composants, de la tuyauterie, de la régulation et de la maintenance.

Optimisation des performances grâce à l’analyse des données

La régulation intelligente est rendue possible par l’armoire de contrôle OptiView™ et les services connectés associés. Cette solution offre plus de 100 points de consigne, relevés, alertes, rapports sur les tendances et plus encore. En outre, une plate-forme d’analyse assure une connexion sécurisée des données pour la surveillance à distance et les diagnostics prédictifs, ce qui est particulièrement appréciable pour la maintenance préventive. Johnson Controls et le client ont accès à tout moment aux données stockées sur le Cloud, ce qui permet une optimisation encore plus poussée des performances après installation de la machine.

Étant donné que chacun des composants du groupe froid YORK YZ a été choisi pour offrir le plus large domaine d’applications possible, le groupe froid fonctionne toujours au point de rendement optimal. Ainsi, par rapport aux groupes de froids classiques à paliers lubrifiés et à vitesse fixe, le groupe YORK YZ permet de réaliser jusqu’à 35 % d’économies d’énergie.

Conçu par les experts des refroidisseurs de liquide pour délivrer des performances ultimes, le groupe YORK YZ redéfinit la notion de durabilité au coût de possession le plus bas.

http://www.johnsoncontrols.com/