Systèmes de banques de glace : Stockage efficace de l'énergie thermique pour les besoins de refroidissement

Introduction : L'importance du stockage de la glace pour la gestion de l'énergie

Dans le domaine de la réfrigération industrielle et commerciale, il est essentiel de pouvoir stocker l'énergie de manière efficace. Les systèmes de Silo à eau glacée offrent une solution rentable et durable en produisant de la glace la nuit (lorsque les tarifs d'électricité sont plus bas) et en l'utilisant pendant les pics de demande de la journée. Cette approche du stockage thermique peut réduire les coûts énergétiques jusqu'à 40 %, ce qui en fait un outil stratégique dans la gestion moderne de l'énergie.

Qu'est-ce qu'une Bac à eau glacée ? Structure, fonctionnement et principe énergétique

Un Silo à eau banque glacée est un réservoir vertical cylindrique en acier inoxydable avec des plaques d'évaporation intégrées. Pendant la phase de chargement, la glace se forme sur les plaques verticales à l'aide de réfrigérants tels que l'ammoniac, le fréon ou le glycole. Une fine couche de glace assure une résistance thermique minimale. Après un dégivrage contrôlé au gaz chaud ou un guidage au glycole, l'évaporateur est prêt pour le cycle de refroidissement suivant.

La chaleur latente stockée est libérée lors de la fonte de la glace, ce qui permet de fournir une capacité de refroidissement exactement quand on en a besoin, c'est-à-dire pendant les périodes de charge maximale. En outre, le système peut être utilisé comme refroidisseur direct, en refroidissant l'eau de retour directement à 0,5 °C, ce qui améliore l'efficacité et réduit la consommation d'énergie.

Principaux bénéfices et avantages techniques

  • Capacité de charge de pointe élevée avec des refroidisseurs relativement petits

  • Lafonction de refroidissement direct améliore considérablement le COP

  • Stockage d'énergie jusqu'à 80 fois supérieur à celui de l'eau glacée

  • Faibles volumes de réfrigérant requis

  • Encombrement au sol minimal

  • Acier inoxydable hygiénique, résistant à la corrosion et durable

  • Fonctionnement automatique par PLC avec contrôle de la température

Conception et variantes

L'évaporateur n'est pas immergé, ce qui permet de l'inspecter et de l'entretenir à tout moment. Le système utilise une fine pellicule de glace, qui est périodiquement libérée par de courtes impulsions de gaz chauds. Des géométries personnalisées et des adaptations à des réservoirs existants sont possibles. Le système est modulaire, ce qui simplifie le transport et l'installation.

Matériaux, fabrication et contrôle

  • Boîtier en acier inoxydable, entièrement soudé et isolé en option

  • Conçu pour une utilisation à l'intérieur et à l'extérieur

  • Système de contrôle : Basé sur un automate programmable, utilisant la température de retour et les données relatives à la demande

  • Réfrigérants : NH₃, fréon, glycol en option

Applications et cas d'utilisation

  • Laiteries et transformation du lait

  • Brasseries et usines de boissons gazeuses

  • Transformation alimentaire avec refroidissement par eau glacée

  • Systèmes de refroidissement urbain

  • Stockage d'énergie pour soulager le réseau

  • Optimisation des tarifs de nuit dans les systèmes CVC

Résumé technique

CaractéristiquesCaractéristiques
Capacité de stockage2 000 à 10 000+ kWh
Fluides frigorigènesNH₃, fréon, glycole
Refroidissement directOui, jusqu'à 0,5 °C
MatériauAcier inoxydable, isolé
RégulationSystème PLC (contrôle de la température de retour)
Type d'évaporateurPlaques verticales avec dégivrage par gaz chauds
EncombrementCompact
Possibilité de mise à niveauOui, pour les réservoirs existants

Visualisation d'un Silo à eau glacée

Avantages de notre Silo à eau glacée

  • Capacité de refroidissement par stockage de glace extrêmement élevée pour les charges de pointe, principalement dans l'industrie alimentaire et laitière
  • Stockage de l'énergie thermique avec un minimum de réfrigérant
  • Efficacité élevée grâce à l'option de refroidissement direct de l'eau glacée
  • Stockage d'énergie avec un minimum d'espace au sol
  • Inspection facile car le système d'évaporation n'est pas immergé dans l'eau
  • Possibilité d'utiliser les réservoirs de stockage existants pour le stockage de la glace

Description du produit et propriétés générales

Profil de refroidissement du Bac à eau glacée Silo de la banque de glace et conditions aux limites pour le stockage de l'énergie

Alors que les propriétaires d'entreprises recherchent en permanence des solutions innovantes pour accroître l'efficacité et réduire les coûts, le stockage de la glace est apparu comme une technologie qui change la donne dans le domaine de la gestion de l'énergie. Tirant parti des tarifs réduits de l'électricité pendant les heures creuses, cette méthode ingénieuse consiste à produire de la glace pendant la nuit ou selon les indications du fournisseur d'électricité. Le processus consiste ensuite à stocker cette énergie dans une Bac à eau banque glacée industrielle, qui sert à fournir un refroidissement instantané pendant la journée, lorsque les tarifs sont les plus élevés. Remarquablement, l'utilisation du stockage de glace peut conduire à une réduction significative des factures de refroidissement, jusqu'à 40 % ! Dans un monde où les stratégies d'économie d'énergie sont d'une importance capitale, le stockage de la glace offre aux entreprises la possibilité de créer des solutions de refroidissement durables et rentables.

Le stockage thermique de la glace offre de nombreuses possibilités avantageuses en termes d'environnement. Les Baco de la banque glacée, qui stockent la glace pendant la nuit et la rendent disponible pendant les périodes de forte demande, sont particulièrement efficaces pour réduire les pics de demande d'électricité.

Utilisation et valeur ajoutée du produit

Stockage de glace ou stockage d'eau réfrigérée ?

Quelle est la solution la plus adaptée à l'emploi pour le stockage de l'énergie ?

Pour tout ingénieur ou consultant dans le secteur de l'énergie, le stockage de l'énergie thermique est un élément essentiel de la production moderne d'énergie renouvelable. Afin de répondre aux besoins sans cesse croissants en matière d'énergie renouvelable et de décarboniser nos systèmes électriques, des solutions efficaces de stockage de glace thermique sont plus que jamais mises à profit. Le stockage thermique de la glace offre une méthode viable pour stocker à moindre coût de grandes quantités d'énergie sur de longues périodes sans avoir besoin d'équipements coûteux - c'est une solution fiable qui fonctionne quand vous en avez le plus besoin. Dans les pages qui suivent, nous expliquons les principes fondamentaux des mécanismes de stockage de glace thermique et examinons les avantages que cette technologie peut apporter à vos projets à l'avenir.

L'objectif premier est toujours de clarifier si, et dans quelle proportion, une division entre un circuit de refroidissement direct (avec un meilleur COP) d'une part et un refroidissement par glace stockée (avec un système de réfrigération plus petit) d'autre part est plus efficace. Les systèmes de stockage de glace s'adaptent très rapidement à l'évolution des besoins de refroidissement. Cela vaut à plusieurs égards, en termes de consommation d'énergie, de coûts énergétiques, de coûts d'investissement et de disponibilité de l'espace et de l'électricité. Nos clients sont généralement confrontés au choix d'un silo à eau banque glacée ou d'un refroidisseur à film tombant. Il ne fait donc aucun doute qu'un silo à banque glacée peut être exploité de manière plus efficace en termes d'énergie en profitant de la période favorable des tarifs bas.

Cette approche n'est que le début de la manière dont cette technologie peut contribuer à améliorer la durabilité ; il existe un potentiel considérable d'avantages supplémentaires qui vont au-delà de ce qui est actuellement évident. En poursuivant le développement et la mise en œuvre, le stockage thermique de la glace peut se traduire par des gains bien plus importants, qui permettront de réduire l'empreinte sur notre planète.

Refroidissement des produits et stockage de l'énergie le plus rapide possible grâce à de petits systèmes de réfrigération

En général, les clients attachent une grande importance aux économies d'énergie et aux opérations de stockage de l'énergie thermique. Dans les études énergétiques que nous réalisons, nous constatons régulièrement qu'un Silo banque de glace comme système de stockage de glace, qui est aussi dynamique que possible avec une capacité de dégivrage élevée et une température d'évaporation relativement élevée, apporte le meilleur résultat économique.

Lors des discussions avec les utilisateurs concernant le stockage de l'énergie glacée dans un Bac à eau glacée, il est toujours clair qu'une analyse différenciée du profil de refroidissement et des conditions limites des projets est importante pour trouver la meilleure solution pour l'utilisateur spécifique.

Un Silo à eau glacée, avec sa surface de glace extrêmement grande, permet de refroidir les produits le plus rapidement possible, même avec un petit système de réfrigération, et ce malgré des pics de charge extrêmes. L'efficacité de la production dynamique de glace avec dégivrage par gaz chauds d'un Baco à la banque glacée de Buco repose sur l'absence de couches de glace épaisses sur l'évaporateur. En comparaison, la conduction de la chaleur dans les évaporateurs de stockage statique est entravée par la couche de glace. La glace garantit une réserve de puissance et une sécurité maximales.

Les systèmes de stockage thermique constituent un moyen efficace et rentable de réduire la consommation d'énergie dans les bâtiments. Il existe deux principaux types de systèmes de stockage thermique : les systèmes complets et les systèmes partiels. Dans le cas d'un système de stockage thermique complet, la réfrigération est utilisée pour produire de la glace pendant les heures creuses de la journée, lorsque les tarifs des services publics d'électricité sont les plus bas. La glace est ensuite stockée dans un Silo à eau glacée, qui peut être converti en refroidissement pendant les heures de pointe. Les systèmes de stockage thermique partiel utilisent un refroidisseur ou un système de réfrigération de taille réduite en conjonction avec le stockage thermique de la glace pour les besoins de charge de pointe. Ces deux systèmes permettent d'optimiser l'efficacité et la réduction des coûts, ce qui en fait des solutions très intéressantes pour les entreprises d'aujourd'hui.

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Pour une qualité optimale des aliments et des produits laitiers, la performance de refroidissement aux heures de pointe ne doit pas se dégrader. La machine à glaçons BUCO dans le silo ne fabrique pas seulement de la glace, mais peut également refroidir l'eau directement à 0,5°C avec un COP encore plus élevé. Un évaporateur du Distributeur automatique de glace écaille peut être disponible à tout moment avec un espace libre sans coquilles de glace et donc également être utilisé comme refroidisseur direct pour l'eau de retour chauffée. Le refroidissement direct de l'évaporateur libre permet d'augmenter considérablement l'efficacité du système de réfrigération grâce à une température d'évaporation plus élevée, ce qui permet d'économiser l'énergie coûteuse de l'entraînement électrique.

Ce mode de fonctionnement devrait être utilisé aussi souvent que possible pour la charge de base, qui peut être contrôlée automatiquement par un automate, en fonction de la température de retour de l'eau.

Mode opératoire

L'eau est pompée dans le bac de distribution d'eau supérieur. À partir de ce bac, l'eau est répartie uniformément sur les panneaux d'échange thermique en une fine pellicule et gèle en une couche de glace d'une épaisseur moyenne de 7 mm à 10 mm. Après quelques minutes de formation de glace, du gaz chaud est introduit dans les plaques d'évaporation pendant quelques secondes par l'intermédiaire d'un contrôleur automatique, PLC, pour séparer la surface de glace. La glace tombe dans un silo à glace situé en dessous et se brise en petits morceaux. Ensuite, l'évaporateur est à nouveau en état de marche, prêt pour un nouveau cycle de fabrication de glace. Le contrôleur PLC pour le silo de la banque de glace BUCO est contrôlé via un écran tactile. L'automate pour le contrôle des données et le réglage des paramètres de la station de vannes de réfrigérant et des composants électriques, entièrement programmé, est prêt à être connecté et utilisé. Les composants sont montés sur rail DIN (300 mm de largeur) pour être installés dans une armoire électrique locale, et le panneau tactile de l'opérateur se trouve à l'extérieur de la porte de l'armoire électrique.

Propriétés techniques

Bac à eau glacée ?

Avantages du Silo à eau glacée BUCO

  • Capacité de refroidissement extrêmement élevée du stockage de glace pour les charges de pointe, principalement dans l'industrie alimentaire et laitière
  • Rendement élevé grâce à l'option de refroidissement direct de l'eau glacée dans l'industrie alimentaire et laitière
  • Stockage d'énergie thermique entièrement en acier inoxydable
  • Stockage d'énergie thermique avec une teneur minimale en réfrigérant
  • Stockage d'énergie avec un encombrement au sol minimal
  • Inspection facile car le système d'évaporation n'est pas immergé dans l'eau
  • Presque toutes les géométries de réservoirs d'eau glacée sont possibles
  • Possibilité d'utiliser des réservoirs de stockage existants pour le stockage de la glace
  • Production de glace ou d'eau glacée pour un refroidissement direct énergétiquement favorable dans l'industrie alimentaire et laitière

Spécifications techniques de la Bac à eau glacée BUCO

  • Stockage d'énergie de 2 000 kWh à plus de 10 000 kWh
  • Évaporateur de stockage de glace pour l'ammoniac et les fréons dans l'industrie alimentaire et laitière

Applications et avantages du silo à glace BUCO

  • Augmentation de la capacité de refroidissement de pointe avec un système de réfrigération plus petit dans l'industrie alimentaire, de la bière et des produits laitiers
  • Réduction des pics de puissance dans le réseau électrique grâce au stockage de glace dans l'industrie alimentaire et laitière
  • Utilisation de tarifs d'électricité nocturnes favorables pour le stockage de l'énergie dans l'industrie alimentaire et laitière

Bac à eau glacée Silo de la banque de glace de glace et dimensions

Dimensions typiques de la machine à glaçons
L (m) / B (m) / H (m)

Système compact : 2.0 / 1.0 / 2.5
Système type BEE : 2.0 / 3.0 / 2.5

Dimensions typiques du silo à glace
D (m) / H (m)

approximativement : 4,0 / 12,0
jusqu'à environ : 4,0 / 20,0

Photos et exemples

Silo à glace entièrement en acier inoxydable
Silo à glace entièrement en acier inoxydable
Silo à glace double entièrement en acier inoxydable
Silo à glace double entièrement en acier inoxydable