Free cooling ou compresseur ?
Le free cooling, c’est celui qui permet de refroidir suffisamment un local sans devoir en payer le prix ! En hiver, c’est évident : on peut aisément conserver des aliments dehors. Le free cooling peut évidemment aussi servir à abaisser la température d’un fluide caloporteur, ce qui permet d’économiser de l’énergie.
L’air froid extérieur est une source de free cooling (refroidissement gratuit)
Le free cooling peut être utilisé à la fois pour les systèmes à induction par air ou par eau. Dans sa forme la plus élémentaire, l’air extrait est utilisé dans des systèmes à induction par air doté d’un échangeur de chaleur pour traiter l’air extérieur. Pour un fonctionnement optimal, la température extérieure ne doit pas dépasser 16°C.
Lorsqu’un refroidisseur est utilisé pour un système à induction par eau, l’échangeur de chaleur de l’air extrait est intégré au refroidisseur entre le réfrigérant et les circuits de refroidissement. Lorsque la température extérieure le permet, l’eau est refroidie par l’air extérieur (= refroidissement gratuit) plutôt que par le refroidisseur. Le free cooling prend généralement le relais du refroidisseur aux alentours de 10 °C.
Refroidissement urbain plus courant
Le refroidissement prend la forme d’un circuit urbain distribué par de vastes installations vers des complexes de bureaux, centres commerciaux et autres grands biens immobiliers. Ce refroidissement peut être gratuit, par exemple en utilisant un lac froid ou l’énergie d’un chauffage urbain récupérée localement pour produire de l’eau froide qui, une fois dans l’unité de confort, fournit la température adéquate pour le système de ventilation.
Refroidissement par compresseur – la méthode de refroidissement classique
Depuis longtemps déjà, le compresseur est couramment utilisé pour produire un refroidissement. C’est ce qu’on appelle généralement le refroidissement mécanique. Cette technologie de refroidissement offre de nombreuses possibilités. Le froid peut être acheminé par exemple vers la batterie de refroidissement d’une centrale de traitement d’air, vers des poutres climatiques installées dans chaque pièce, des plafonds actifs ou autres.
Tous les systèmes de refroidissement sont basés sur un circuit fermé rempli de fluide frigorigène. Lorsque le compresseur augmente la pression du fluide frigorigène, celui-ci chauffe et s’évapore sous forme de gaz. Le médium passe ensuite dans un échangeur de chaleur/condenseur où il refroidit et se condense pour retourner à l’état liquide. Lorsque le fluide passe ensuite par une vanne d’expansion, la pression chute rapidement, ce qui fait refroidir le fluide frigorigène. Ce fluide passe ensuite dans un autre échangeur de chaleur : l’évaporateur. Le froid contenu dans le fluide frigorigène y est transféré vers un médium de refroidissement (air ou eau) qui achemine ensuite le froid là où il est nécessaire.
La pompe à chaleur est un compresseur de refroidissement inversé.
Le condenseur du système peut être installé dehors où il est refroidi par l’air extérieur, ou à l’intérieur où il sera refroidi par un circuit hydraulique, lui aussi doté d’un refroidissement extérieur. L’électricité qui alimente le compresseur transfère la chaleur de l’intérieur vers l’extérieur, c’est-à -dire hors du bâtiment. Avec une pompe à chaleur, c’est le principe inverse : la chaleur est transférée de l’air extérieur vers l’intérieur du bâtiment. Ici, le médium de chauffage est équivalent au médium de refroidissement / fluide frigorigène.