Bac à eau glacée

Stockage d'énergie et refroidissement efficaces pour l'industrie et le commerce

Banque de glace BUCO de 510 kWh avec 7 pompes

Performance de refroidissement maximale avec une faible consommation d'énergie

Une Bac à eau glacée est un dispositif de stockage d'énergie thermique qui provoque le gel de l'eau de manière contrôlée. L'énergie stockée pendant le changement de phase est ensuite utilisée pour fournir de grandes quantités de froid dans un espace compact. Cela permet de gérer les pics de charge, de réduire les coûts d'exploitation et de concevoir des systèmes de réfrigération plus efficaces.

Vos avantages en un coup d'œil

  • Refroidissement rapide et fiable grâce à des températures constantes de l'eau glacée à partir de 0,5 °C
  • Réduction des pics de charge et des coûts d'électricité grâce à l'utilisation de l'électricité pendant la nuit
  • Construction compacte et hygiénique (acier inoxydable, nettoyage facile)
  • Adaptation flexible aux systèmes de refroidissement existants

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Un système de stockage en bac à eau glacée permet une conception plus efficace des systèmes de réfrigération.

Quels sont les avantages des bacs à eau glacée ?

  • température de l'eau glacée très stable, inférieure à 1°C, jusqu'à la fin du processus
  • puissance frigorifique très élevée pour les pointes
  • faible teneur en réfrigérant
  • retour d'huile sûr
  • entièrementen acier inoxydable
  • conception ouverte, inspection et nettoyage faciles
  • possibilité d'utiliser les réservoirs existants
Visualisation pour comprendre le principe de fonctionnement d'une Bac à eau glacée
Visualisation pour comprendre le principe de fonctionnement d'une Bac à eau glacée

Faible teneur en réfrigérant. Retour d'huile sûr. Conception ouverte, facile à inspecter et à nettoyer.

Qu'est-ce qu'un système de stockage en eau glacée ?

Un système de stockage en bac à eau glacée est une solution de stockage d'énergie thermique qui gèle délibérément l'eau et stocke l'énergie thermique latente qui en résulte. Cette énergie est libérée en fonction des besoins par une décongélation ciblée et est utilisée comme énergie de refroidissement sous forme d'eau glacée (environ 0,5 °C). Cela permet de tamponner les charges de pointe, de réduire les coûts énergétiques et d'améliorer l'efficacité des refroidisseurs et des pompes à chaleur.

Une Bac à eau glacée permet d'atténuer les pics de charge et de réduire les coûts énergétiques.

Principe de fonctionnement du système de stockage en bac à eau glacée

Le cœur du système de stockage de glace est un évaporateur installé à l'intérieur d'un réservoir d'eau. Pendant la charge, un système de refroidissement connecté retire la chaleur de l'eau, ce qui entraîne la formation régulière de glace sur les plaques de l'évaporateur. Lors de l'opération de refroidissement, cette glace est fondue de manière contrôlée par l'eau chaude de retour ou de traitement. Il en résulte une température constante de l'eau glacée, même en cas de demande très variable.

Phases de la conversion énergétique

  • Congélation (phase de chargement) : Le refroidisseur extrait de la chaleur ; de la glace se forme sur les plaques.
  • Refroidissement (phase de décharge) : L'eau de retour dégèle la glace, générant de l'eau glacée à environ 0,5°C.
  • Efficacité du stockage : Jusqu'à 84,9 kWh/m³ de capacité de stockage en utilisant l'enthalpie de fusion de l'eau.

Pendant l'opération de refroidissement, cette glace est fondue uniformément et de manière contrôlée par l'eau chaude de retour ou de traitement.

Banque de glace BUCO de 1000 kW
Banque de glace BUCO de 1000 kW
Banque de glace BUCO de 510 kWh avec 7 pompes
Banque de glace BUCO de 510 kWh avec 7 pompes
The image shows an ice bank with the top partially opened, revealing the internal structure.
350 kW BUCO ice bank top partially opened

Rentabilité et avantages du stockage en eau glacée

L'utilisation de systèmes de stockage de glace offre des avantages économiques et techniques aux entreprises.

Réduction des coûts d'exploitation

  • Utilisation des tarifs d'électricité nocturnes à faible coût pour la recharge
  • Éviter les charges de pointe coûteuses
  • Amélioration du coefficient de performance (COP) des refroidisseurs grâce à des températures extérieures nocturnes plus basses.

Réduction des investissements

  • Des refroidisseurs plus petits sont suffisants, car le stockage de la banque de glace amortit les charges de pointe.
  • Éviter de surdimensionner inutilement les refroidisseurs
  • Il est possible de moderniser les systèmes existants.

Avantages opérationnels

  • Températures de l'eau constamment basses jusqu'à la fin du cycle de dégel
  • Temps de réaction court en cas d'augmentation soudaine de la demande
  • Hygiène et facilité d'entretien: composants en acier inoxydable, conception ouverte, nettoyage facile.

Systèmes de stockage en bacs à glace combinés à des pompes à chaleur

Le raccordement d'un système de stockage en eau glacée à une pompe à chaleur élargit considérablement ses applications :

  • En mode chauffage : La pompe à chaleur utilise la banque de glace comme source de chaleur efficace.
  • En mode refroidissement : La Bac à eau glacée sert de réservoir tampon pour le refroidissement des processus ou des locaux.
  • En combinaison avec le solaire thermique ou les énergies renouvelables : Le stockage saisonnier de l'énergie devient possible.

Cette solution hybride permet de réaliser jusqu'à 50 % d'économies d'énergie dans l'industrie et le commerce.

Cette solution hybride permet de réaliser jusqu'à 50 % d'économies d'énergie dans l'industrie et le commerce.

Domaines d'application des systèmes de stockage en eau glacée

Les systèmes de stockage de la Bac à eau glacée sont utilisés dans diverses industries où un refroidissement fiable ou des technologies combinées de chauffage et de refroidissement sont nécessaires :

  • Industrie laitière et alimentaire (par exemple, refroidissement du lait et de l'eau de brassage)
  • Industrie des boissons
  • Climatisation de bureaux et de bâtiments commerciaux
  • Refroidissement des processus dans les industries chimiques et pharmaceutiques
  • Gestion de l'énergie en combinaison avec des sources d'énergie renouvelables

Combinaison avec l'énergie solaire

L'intégration de systèmes solaires thermiques avec un système de stockage de glace permet de

  • une accumulation saisonnière d'énergie à des fins de chauffage et de refroidissement
  • l'utilisation du rendement élevé des capteurs solaires thermiques (jusqu'à 80 % d'efficacité)
  • une application plus large dans les bâtiments où les sondes géothermiques ou l'eau souterraine ne sont pas disponibles.

Cela permet de créer un système d'énergie régénérative qui couvre à la fois les besoins de chauffage et de refroidissement.

Les systèmes de stockage de la Bac à eau glacée créent un système d'énergie régénérative qui couvre à la fois les besoins de chauffage et de refroidissement.

Aperçu technique - Stockage de glace

Pour les ingénieurs et les planificateurs, la vue d'ensemble ci-dessous fournit les données techniques et les propriétés les plus importantes en un coup d'œil :

  • Taille du stockage : 50 - 2000 kWh d'énergie frigorifique
  • Température de l'eau glacée : constante à environ 0,5°C
  • Densité de stockage : jusqu'à 84,9 kWh/m³ à ΔT = 6 K
  • Chaleur latente de l'eau : 333 kJ/kg
  • Matériau : Acier inoxydable pour un fonctionnement durable et hygiénique
  • Types de construction / dimensions :
    • Système compact : 0.5 × 2.3 × 1.5 m
    • Type A : 2,5 × 2,3 × 2,2 m
    • Type B : jusqu'à 10 × 2,3 × 2,2 m
  • Réfrigérant : Convient à tous les fluides et modes de fonctionnement courants, y compris le fonctionnement à l'eau glycolée
  • Intégration : Unité autonome ou intégration dans des systèmes de refroidissement existants

Conclusion - Bac à eau glacée

Un système de stockage en eau glacée est une solution énergétiquement efficace, économique et durable pour le refroidissement et le chauffage dans l'industrie et le commerce. Il permet de réduire les coûts d'exploitation, de diminuer les pics de charge et d'offrir une fiabilité opérationnelle maximale, en particulier lorsqu'il est associé à des pompes à chaleur, à l'énergie solaire et à des tarifs d'électricité avantageux.

Une Bac à eau glacée est une solution énergétiquement efficace, économique et durable.

Questions fréquemment posées

L'utilisation d'un Falling Film ruisseleur comme pré-refroidisseur permet de réduire la quantité de glace nécessaire, ce qui se traduit par une baisse de la température de l'eau entrant dans le réservoir de stockage de glace. L'eau est d'abord introduite dans le réservoir inférieur, puis dans un tube de mélange, avant d'être acheminée par une pompe vers le refroidisseur à film tombant à un débit constant. Pour garantir une qualité optimale des aliments et des produits laitiers, la performance de refroidissement ne doit pas chuter pendant les périodes de pointe.

Un capteur situé entre les plaques de l'échangeur thermique permet de régler l'épaisseur de glace souhaitée. Le capteur envoie un signal à un contrôleur d'épaisseur de glace, qui fournit le signal marche/arrêt au refroidisseur pour qu'il fonctionne. Si le stockage de glace est déjà livré avec un refroidisseur installé par nos soins, le capteur d'épaisseur de glace a déjà été testé. Cependant, après un fonctionnement à long terme, des conditions qui n'ont pas pu être simulées lors de l'essai peuvent apparaître. Il peut donc être nécessaire de réajuster l'épaisseur de la glace.

Les collecteurs solaires thermiques offrent un rendement beaucoup plus élevé, jusqu'à 80 %. En comparaison, les modules photovoltaïques ont un rendement compris entre 14 et 22 %. Par conséquent, avec un système solaire thermique, la surface d'installation nécessaire est beaucoup moins importante, ce qui constitue un avantage certain par rapport à l'énergie photovoltaïque. L'utilisation d'un Distributeur automatique de glace écaille en combinaison avec l'énergie solaire permet un stockage intermédiaire saisonnier de l'énergie pour l'utilisation de pompes à chaleur. Lorsque les sondes géothermiques ne sont pas autorisées, que le sol n'est pas disponible, que les eaux souterraines ne peuvent pas être utilisées ou qu'une pompe à chaleur air-eau est exclue, le stockage de glace est une bonne option. En outre, le refroidissement actif des pièces en été peut être un argument intéressant, en particulier compte tenu de l'augmentation des températures estivales. Cela peut également représenter une alternative raisonnable dans les habitations résidentielles. Le Distributeur automatique de glace écaille est alimenté par l'énergie solaire et la chaleur ambiante, qui provient de l'air autour des capteurs solaires, de la chaleur naturelle du sol et éventuellement d'autres sources telles que la récupération de la chaleur des eaux usées. En outre, l'énergie de cristallisation considérable de 93 kWh/m³ libérée lors du changement de phase de l'eau en glace peut être utilisée.

Des collecteurs ou absorbeurs solaires sont utilisés comme principale source de chaleur et pour la régénération du Distributeur automatique de glace écaille. Ces collecteurs permettent d'obtenir des températures de fonctionnement très efficaces. En utilisant des capteurs non vitrés ou une ventilation active, la chaleur de l'air ambiant peut également être utilisée. La condensation sur la surface du capteur contribue de manière significative au gain de chaleur. Lorsque des capteurs vitrés et/ou sélectifs sont utilisés, la chaleur solaire peut également être utilisée à des températures plus élevées directement pour le chauffage des locaux et/ou l'eau chaude sanitaire.

Les systèmes de distribution automatique de glace écaille sont de plus en plus populaires en tant que solution alternative pour le stockage de la chaleur saisonnière dans divers bâtiments résidentiels et commerciaux. Compte tenu de la baisse de la demande de chauffage et de l'augmentation des besoins de refroidissement grâce aux énergies renouvelables, la technologie de stockage de la glace en combinaison avec l'énergie solaire devient de plus en plus importante.