L'ammoniac dans la réfrigération industrielle

Des composants dernier cri pour la réfrigération à l'ammoniac

L'ammoniac est la référence des réfrigérants depuis le 19e siècle. Si vous travaillez dans le domaine de la conservation des aliments ou dans une usine de traitement industriel, vous savez que l'ammoniac est le réfrigérant privilégié en raison de ses propriétés thermodynamiques inégalables. En savoir plus à ce propos et sur les nombreux autres avantages de l’utilisation de l’ammoniac.

Les préoccupations environnementales et la nouvelle réglementation F-gas obligent les scientifiques et les techniciens en réfrigération à envisager sérieusement d'utiliser des réfrigérants naturels comme l'air, l'eau, l'ammoniac ou encore le dioxyde de carbone comme solution alternative à long terme pour la réfrigération industrielle. Si vous travaillez dans le domaine de la conservation des aliments ou dans une usine de traitement industriel, vous savez que l'ammoniac est le réfrigérant privilégié en raison de ses propriétés thermodynamiques inégalables.

Après avoir résisté à l'épreuve du temps pendant plus d'un siècle et montré qu'il comptait parmi les solutions les plus efficaces, l'ammoniac est désormais envisagé pour des domaines d'application dans lesquels il était autrefois inconcevable de l'utiliser. Danfoss est l'un des leaders du marché des composants de réfrigération à l'ammoniac, et notamment des vannes électriques, mécaniques et manuelles. Nous travaillons sans relâche au développement de composants permettant une mise en œuvre sûre et écoénergétique de la réfrigération à l'ammoniac.

Pourquoi utiliser l'ammoniac dans la réfrigération industrielle ?

Introduction

L'ammoniac fut utilisé pour la première fois pour la réfrigération en 1876, par Carl Von Linde dans une machine à compression de vapeur. Le développement des CFC (chlorofluorocarbures) aux États-Unis dans les années 1920 fit pencher la balance en faveur de ces réfrigérants, au détriment de tous les autres réfrigérants alors utilisés, les CFC étant considérés comme des produits chimiques inoffensifs et extrêmement stables. Les conséquences sur l’environnement des rejets massifs de fluide frigorigène n’étaient pas prévisibles à cette époque. Les CFC étaient considérés comme des fluides frigorigènes sûrs, ce qui augmenta la demande et leur succès. Ces réfrigérants artificiels étaient qualifiés de miraculeux.

L'ammoniac subit de fortes pressions avec le succès des CFC, mais conserva sa position, en particulier dans les grandes installations industrielles et le domaine de la conservation des aliments.

Dans les années 1980, les effets nocifs des réfrigérants CFC devinrent évidents et il fut généralement admis que ces réfrigérants contribuaient à l'appauvrissement de la couche d'ozone et au réchauffement climatique, ce qui aboutit en 1989 à la signature du Protocole de Montréal par la quasi-totalité des pays, qui convinrent avec lui de réduire puis d'éliminer complètement les CFC selon un échéancier bien précis.

Compte tenu de la gravité des dommages dans l'atmosphère et des dangers imputables aux émissions de CFC/HCFC, et en raison des effets du réchauffement planétaire, les révisions du Protocole de Montréal (1990) de 1992 (Copenhague) et 1998 (Kyoto) imposèrent un calendrier accéléré d'élimination progressive. Les HCFC doivent eux aussi être éliminés progressivement et l'Europe a pris l'initiative dans ce domaine.

De nombreux pays européens ont cessé d'utiliser des réfrigérants HCFC, et de nouveaux réfrigérants ainsi que des réfrigérants éprouvés et fiables comme l'ammoniac et le dioxyde de carbone sont également envisagés pour diverses nouvelles applications.

L'ammoniac présente de nombreux avantages, établis par des décennies d'utilisation de systèmes de réfrigération à l'ammoniac.

Performance énergétique

L'ammoniac est l'un des réfrigérants les plus efficaces pour les températures élevées à basses. Étant donné l'importance croissante accordée à la consommation d'énergie, les systèmes à l'ammoniac constituent un choix sûr et durable pour l'avenir. Un système à l'ammoniac noyé est normalement 15 à 20 % plus efficace qu'un système DX R404A équivalent. Les développements récents de la combinaison de NH3 et de CO2 ont contribué à améliorer encore les performances. Le NH3/CO2 en cascade est extrêmement efficace pour les applications à basse et très basse température (inférieures à -40'C), tandis que les systèmes de saumure NH3/CO2 sont environ 20 % plus efficaces que les saumures traditionnelles.

Respect de l'environnement

L'ammoniac est le réfrigérant le plus respectueux de l'environnement. Il appartient au groupe des réfrigérants dits « naturels » et présente un potentiel de réchauffement global (PRG) et un potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone (PACO) tous deux nuls.

Sécurité

L'ammoniac est un réfrigérant toxique ; il est également inflammable à certaines concentrations. Il doit donc être manipulé avec soin, et tous les systèmes à l'ammoniac doivent être conçus dans une optique de sécurité. Par ailleurs, l'ammoniac possède, contrairement à de nombreux autres réfrigérants, une odeur caractéristique détectable par le nez humain même à des concentrations très faibles. Cette odeur constitue un signal d'alarme en cas de fuite, même minime. S'il est nécessaire de réduire la charge en ammoniac, une option efficace peut consister à associer de l'ammoniac à du CO₂ (en cascade ou en saumure).

Tailles de tuyau plus petites

Quelle que soit la phase, vapeur ou liquide, l'ammoniac nécessite des diamètres de tuyau plus petits que la plupart des réfrigérants chimiques.

Meilleur transfert de chaleur

L'ammoniac possède de meilleures propriétés de transfert de chaleur que la plupart des réfrigérants chimiques, ce qui permet l'utilisation d'appareils dotés d'une surface de transfert de chaleur moins étendue, et donc de réduire les coûts de construction de l'installation. Ces propriétés profitant également à l'efficacité thermodynamique du système, l'ammoniac permet aussi de réduire ses frais d'exploitation.

Prix du réfrigérant

Dans de nombreux pays, le coût de l'ammoniac (au kg) est bien moins élevé que le coût des HFC. Un avantage d'autant plus bénéfique que l'ammoniac présente une densité plus faible en phase liquide. Par ailleurs, toute fuite d'ammoniac se détecte très rapidement en raison de son odeur, ce qui réduit ainsi tout risque de perte de réfrigérant.

L'ammoniac n'est pas un réfrigérant universel. Il convient principalement aux applications industrielles et commerciales lourdes. Il convient de tenir compte de la toxicité, de l'inflammabilité et de la compatibilité de l'ammoniac avec d'autres matériaux. Une contrainte que de nombreux systèmes à l'ammoniac sont toutefois parvenus à surmonter partout dans le monde.

Produits pour l'ammoniac

Découvrez tous nos produits conçus pour la réfrigération industrielle et l'ammoniac.

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SVL Flexline™

La plateforme de produits SVL Flexline™ est conçue pour satisfaire les exigences en matière de réfrigération industrielle. La gamme couvre cinq fonctions différentes avec seulement deux modèles de vannes.
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Vannes de régulation ICV Flexline™

Danfoss ICV Flexline™ vous garantit une solution fiable, sûre et écologique qui répondra à vos besoins actuels et futurs. La gamme de produits se compose d'un régulateur piloté ICS, d'un régulateur motorisé ICM et d'une électrovanne à 2 temps ICLX.
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Station de vannes ICF Flexline™

Les stations de vannes ICF Flexline™ se caractérisent par une flexibilité inégalée. Comme tous les produits de la plateforme Flexline™, ces stations de vannes sont basées sur un concept modulaire unique.
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Plate-forme Flexline™

La plate-forme Flexline ™ est synonyme de flexibilité pour la réfrigération industrielle. Basé sur un concept de conception modulaire, chaque produit présente plusieurs avantages, vous disposerez notamment d’un choix flexible, ainsi que d’une installation et d’une maintenance aisées.