Les solutions pour optimiser l’efficacité énergétique des installations agroalimentaires


Que ce soit pour une application frigorifique ou calorifique, pour refroidir ou chauffer un outil ou un produit, en stockage de froid ou en surgélation, l’industrie agroalimentaire a besoin d’optimiser son installation thermique, un enjeu majeur afin de pérenniser la production et de minimiser l’empreinte carbone.

 

 

Interview d’Emilie Kugener, Corporate & Web Communication Manager auprès de Pierre Emmanuel Danet, Responsable du Support Technique Climalife.

 

 

Les systèmes de froid dits indirects ont le vent en poupe, en quoi constituent-ils une solution intéressante dans les processus de fabrication ou de conservation des produits alimentaires ?


P-E. D. : Les caloporteurs apportent une réponse aux exigences de la F-Gaz. La conception d’une installation avec un circuit secondaire permet de diminuer la charge en fluide frigorigène, de le confiner et de pouvoir utiliser des fluides à très faible impact environnemental, tel que l’ammoniac présent dans l’industrie agroalimentaire, pour lequel la mise en œuvre est réglementée.

 

 

Existe t-il un caloporteur pour chaque application ? Comment doit-on le sélectionner ?


P-E. D. : Le caloporteur est formulé à base de glycols (MEG, MPG), de 1.3 propanediol, de bétaïne, etc. auxquels on ajoute des inhibiteurs de corrosion. Le caloporteur est dilué selon le point de congélation souhaité. Chaque application a des particularités et il est important d’analyser toutes les solutions possibles avant de faire une sélection, c’est pourquoi Climalife propose une offre globale. Le choix d’un caloporteur est fonction de la température nécessaire pour le processus. Les productions de crème glacées, les tunnels de surgélation, la production de viande, l’alimentation emballée, etc. peuvent être concernés par des caloporteurs à basses voir très basses températures.

Afin de répondre à ces besoins, nous avons développé le Greenway® Neo, à base de 1,3 propanediol bio-sourcé, qui allie performance et développement durable. Nous proposons aussi le Temper, à base d'acétate et de formiate de potassium, qui couvre des applications très basses températures (jusqu’à – 60°C en point de congélation) grâce à sa faible viscosité. Et enfin le Friogel® Neo (base MPG) qui est couramment utili-sé par les grands noms de l’industrie agroalimentaire.

 

 

Le caloporteur peut-il être considéré comme « alimentaire » ?


P-E. D. : Non, un caloporteur n’est pas un produit alimentaire. Pour le processus de fabrication d’un produit alimentaire, nous préconisons une installation conçue afin d’éviter une contamination de la production par du caloporteur. Parce que le principe de précaution s’impose, et même si le processus ne met pas les aliments en contact direct avec le fluide, il est dangereux d’utiliser des caloporteurs à base de Mono Ethylène Glycol (MEG) en agroalimentaire car ils sont nocifs en cas d’ingestion. En effet, certains industriels pensent qu’il n’y a pas de danger avéré et font le choix de solutions à base de MEG environ 40 % moins chères que les autres bases non nocives. Or, nous savons que le circuit caloporteur peut subir des fuites non détectées, liées à la corrosion ou à d’autres origines avec des conséquences graves dans ce secteur d’activité.

En cas de projection, contamination ou contact d’un caloporteur avec un produit alimentaire, même si ce produit n'est pas classé toxique au regard de la réglementation, toute contamination d’un produit alimentaire rend celui-ci impropre à la consommation. Le produit alimentaire contaminé devra être retiré du marché et détruit quel que soit l’agrément du caloporteur.

 

 

Les fluides caloporteurs participent-ils à la réduction de l’impact environnemental ?


P-E. D. : Oui la nature et les caractéristiques du caloporteur auront un impact sur l’efficacité de la production. C’est notamment le cas pour ceux qui combinent une faible viscosité et une origine non fossile. La taille des pompes est réduite, la consommation électrique diminue, ils contribuent donc à l’amélioration de l’efficacité énergétique d’une installation.
Par exemple, le Greenway® Neo peut être utilisé pour des températures jusqu’à – 50°C avec une viscosité plus faible qu’un MPG, ce qui permet de gagner en efficacité tout en étant moins énergivore. De plus, pour les entreprises certifiées ISO 14000, le frigoporteur d’origine végétale Greenway® Neo est idéal. Le principal composant de ce fluide, le 1,3 propanediol bio-sourcé, affiche par rapport à un MPG classique une réduction de 42 % d’émissions de gaz à effet de serre et de 38 % de la consommation énergétique lors de sa fabrication.

 

 

Et pour les fluides frigorigènes, y a t-il également un fluide pour chaque application ? Comment faire le bon choix ?

 

P-E. D. : Il existe différents types de molécules sur le marché. Il n’y a pas de solution unique qui couvre l’ensemble des besoins de production et de conservation des denrées alimentaires. Cependant, lors de la conception d’une nouvelle installation de réfrigération, il convient de sélectionner le fluide frigorigène en prenant en compte les paramètres techniques, économiques et environnementaux selon les besoins en production de froid. Les installations confinées permettent de réduire l’impact environnemental.
Plusieurs critères sont à considérer dans le choix du fluide le plus adapté, en particulier :

  • le GWP du fluide,
  • la production frigorifique,
  • l’efficacité énergétique,
  • la mise en œuvre du fluide choisi,
  • la sécurité,
  • le retour sur investissement.

 

Pouvez-vous nous donner quelques exemples de fluides et d’applications ?


P-E. D. : Bien sûr. Le Solstice® N40 (R-448A) est la solution de remplacement pour les installations existantes avec des fluides frigorigènes R-404A /R-507A très utilisés dans l’industrie agroalimentaire. Avec un GWP de 1387, il est adapté pour les installations de réfrigération positives et négatives des entrepôts frigorifiques, pour la surgélation, pour les laboratoires de préparation et pour la conservation des produits congelés.

Pour les systèmes neufs en réfrigération positive et négative, nous préconisons le Solstice® L40X (R-455A) qui est la solution au plus faible GWP (<150) du marché. Ce fluide possède un meilleur coefficient de performance. Plusieurs études du secteur ont d’ailleurs démontré que ce fluide frigorigène permet des gains de rendement d’au moins 6 % pour les applications en réfrigération négative. D’un point de vue sécurité, le R-455A classé A2L est quasiment ininflammable. Sa plage d’inflammabilité est de seulement 1,1 % et il est non toxique ce qui est un avantage intéressant par rapport à l’ammoniac classé B2L, fréquemment utilisé en application agroalimentaire.

Enfin, pour remplacer en installation neuve le R-134a dans les applications frigorifiques positives et de conditionnement d’air, le Solstice® ze (R-1234ze) est un HFO à très faible GWP (<1).

Il offre de bonnes performances pour un impact environnemental réduit. La plage de températures couverte par le R-1234ze (de -20°C à +110°C) est bien plus large que celle du R-134a, ce qui ouvre de nouvelles applications dans le domaine de l’agroalimentaire comme le blanchiment des légumes par exemple en permettant de chauffer l’eau au-delà de 85°C.

 

En conclusion, quelles solutions préconisez- vous pour optimiser l’efficacité énergétique des installations en agroalimentaire ?


P-E. D. : D’un point de vue purement énergétique, les circuits à détente directe, équipés d’un système performant de contrôle d’étanchéité et d’énergie seront les plus efficaces. Le choix du fluide devra se faire en fonction de sa capacité frigorifique volumétrique, du régime de fonctionnement, des conditions ambiantes, de production, ou de stockage. On considérera aussi les pressions de service (une plus faible pression engendrera une plus faible consommation et diminuera le risque de fuite). Dans ce cas, les mélanges à base de HFO sont intéressants.


Les systèmes indirects quant à eux, consommeront plus d’énergie du fait des pertes liées à l’échange intermédiaire, et de la consommation des pompes. C’est pour cela qu’il est important de choisir le caloporteur avec les meilleures capacités thermiques et les plus faibles viscosités. Et tout comme pour les fluides, il faut tenir compte de l’aspect sécurité/toxicité du fluide caloporteur mis en œuvre en respectant les réglementations et les recommandations de mise en œuvre.

 

 

Retrouvez nos cas d’études sur notre site internet :

 

Le caloporteur Greenway® Neo apporte des économies d’énergie : démonstration chez Comerándalus.


Grâce au caloporteur Greenway® Neo, Danone réduit son empreinte carbone.


Le fabricant IceCool International BV, déploie le Solstice® L40X à grande échelle chez Feihl Bäcker.