Axima Refrigeration devient le partenaire de la société norvégienne Hybrid Energy, qui a développé une pompe à chaleur hybride haute température (jusqu’à 110°C) présentant des coefficients de performance supérieurs à 4,5.

En France, la consommation énergétique industrielle s’élève à 453 TWh/an. 25% de ces besoins thermiques, soit environ 110 TWh, sont nommés « chaleur fatale », correspondant à de l’énergie non utilisée par les processus industriels. L’enjeu est de mettre à profit l’énergie thermique de ces rejets, en les valorisant, c'est-à-dire en les élevant à une température utile. Les pompes à chaleur (Pac) sont un des moyens pertinents pour répondre à cette nécessité. D’un point de vue énergétique, la fourniture de chaleur par une Pac correspond à substituer 20 à 25 kWh d’électricité à 100 kWh d’énergie fossile, soit un coefficient de performance compris entre 4 et 5 en considérant un écart de température maximum entre la source et l’utilisation de 45°C. L’offre actuelle des Pac industrielles est en mesure d’adresser des températures de sortie utiles proche de 80°C. Cependant les besoins des processus sont cinq fois plus importants pour des températures comprises entre 80°C et 140°C. Les technologies traditionnelles (compresseurs centrifuges, à vis et à pistons) permettent déjà d’atteindre des températures de 100°C avec des fluides de type R245fa. Il faut néanmoins pour cela résoudre des contraintes importantes de lubrification qui viennent impacter sensiblement les coûts de la solution.

Objectif 140°C

Fruit de son expérience dans la technologie des compresseurs centrifuges à paliers magnétiques, Johnson Controls développe des applications de Pac haute température pour répondre à ce besoin du marché. A ce jour, le niveau de température utile est proche de 100°C. Demain, Johnson Controls a l’objectif de délivrer 120°C avec un écart de température entre la source et l’utilisation pouvant atteindre 55°C. Les équipes de R&D testent actuellement des solutions pour atteindre 140°C avec de l’eau comme fluide frigorigène. Les premiers essais, dans son usine de Carquefou (44), seraient prometteurs.

Hybride et flexible

Axima Refrigeration, pôle froid de Cofely Axima et filiale de GDF Suez, devient le partenaire de la société norvégienne Hybrid Energy, développeur d’une pompe à chaleur hybride haute température, baptisée la Pac Hybride. Son fonctionnement inédit combine deux technologies : le premier, mécanique, repose sur la compression et la détente du réfrigérant (eau et l’ammoniac) tandis que le second, chimique, fait appel aux propriétés de ces deux fluides qui varient au cours des phénomènes d’absorption et de désorption. Déjà installée sur huit sites norvégiens et danois (pour une durée de fonctionnement cumulée estimée à plus de 100 000 heures), cette pompe présente des coefficients de performance supérieurs à 4,5 et pouvant atteindre 6, avec des températures pouvant atteindre 110° C. Il s’agit d’un système flexible dont la concentration en eau/ammoniac est pilotée par un automate afin de pallier toute variation du besoin calorifique lié au process, tant en termes de charge que de température. « Pour certaines activités comme les abattoirs ou les laiteries qui doivent refroidir leurs effluents, la mise en place d’une Pac Hybride évite d’avoir systématiquement recours à des condenseurs évaporateurs ou des tours de refroidissement, grands consommateurs d’eau. », précise Axima Refrigeration.

La gamme standard industrielle affiche une puissance calorifique comprise entre 500 et 5000 kW et des températures entre 75 et 110° C.