Les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) régulent le niveau de confort de nombreux environnements intérieurs. Une centrale de production d'eau glacée est un système centralisé qui refroidit l'air d'un bâtiment ou d'un ensemble de bâtiments et assure la fonction de climatisation au sein des installations CVC. Selon le site Energy Star du gouvernement fédéral américain, plus de 35 % des bâtiments de plus de 9 300 m² (100 000 pieds carrés) sont équipés d'une centrale d'eau glacée.
Histoire
Les Romains de l'Antiquité furent les premiers à appliquer des techniques de refroidissement aux espaces intérieurs, même s'ils ne disposaient pas d'une installation centralisée. Ils faisaient circuler de l'eau dans les murs des bâtiments afin de réduire la température ambiante. Les premières tentatives modernes de climatisation remontent au tournant du XIXe siècle, lorsque l'on commença à expérimenter la ventilation d'air sur des surfaces froides à l'aide de ventilateurs électriques. Ces systèmes se révélaient toutefois inefficaces et coûteux. En 1922, Willis Carrier inventa le groupe frigorifique centrifuge, une innovation qui rendit la climatisation accessible au grand public.
Composants
Bien que les groupes frigorifiques, ou unités de condensation, constituent l'élément essentiel de la fonction de climatisation, une centrale d'eau glacée se compose de plusieurs équipements mécaniques. L'air refroidi par les groupes frigorifiques circule dans l'ensemble du bâtiment grâce à un réseau de distribution. Ce réseau comprend un ventilateur qui propulse l'air et des gaines métalliques qui le transportent jusqu'à sa destination. Aujourd'hui, nombreuses sont les centrales intégrant un variateur de vitesse, capable de faire fonctionner plusieurs unités de condensation de manière plus efficace qu'un simple système marche/arrêt. Des tours de refroidissement sont parfois utilisées pour pré-refroidir l'air avant son entrée dans le groupe frigorifique, réduisant ainsi l'écart de température à traiter.
Efficacité énergétique
Le Département de l'Énergie américain estime que 10 à 15 % de l'énergie consommée par les bâtiments est dédiée à la climatisation. Bien que le rendement des unités de condensation ne cesse de s'améliorer, des économies supplémentaires restent possibles en optimisant les réseaux de distribution et en réduisant la taille globale de l'installation. Une part importante du froid produit se perd lorsque l'air circule dans les gaines du bâtiment : plus l'air se déplace rapidement et efficacement, moins il perd de froid. De plus, l'air en mouvement subit des pertes de charge dues aux fuites dans le réseau de gaines, ce qui oblige les ventilateurs à fournir davantage d'efforts pour acheminer l'air dans le bâtiment.
Exploitation et maintenance
Un autre levier d'économies d'énergie pour les centrales d'eau glacée réside dans leur exploitation et leur maintenance. De nombreux systèmes actuels sont reliés à des contrôles centralisés capables d'ajuster automatiquement la production afin de maintenir un fonctionnement optimal. Pour garantir que les unités mécaniques opèrent à pleine capacité, un entretien périodique s'impose : remplacement des filtres à air, changement des courroies et des joints d'étanchéité, entre autres interventions.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/architecture/1007000209.html