Pourquoi l’ammoniac?

Les réfrigérants naturels le CO2, l’ammoniac et les hydrocarbures sont utilisés dans diverses applications HVAC & R depuis de nombreuses années. À l’exception de certains secteurs, leur pénétration du marché est restée relativement faible. Aujourd’hui, cela change rapidement. L’évolution de la législation sur les fluides frigorigènes fluorés, la proactivité des utilisateurs finaux influents et la baisse des coûts technologiques entraînent une reprise et une acceptation mondiales plus larges des fluides frigorigènes naturels.

Avantages clés de l’ammoniac

De nombreux systèmes de réfrigération industriels utilisent un réfrigérant à l’ammoniac. L’ammoniac pour la réfrigération (NH3) n’a rien de nouveau et son histoire remonte au milieu du 19e siècle. Cependant, il reste un outil important dans les grandes applications commerciales et industrielles. Voici quatre avantages de ce réfrigérant éprouvé.

1. Efficacité

Les propriétés de l’ammoniac le rendent parfait pour le refroidissement. Par exemple, la capacité de refroidissement de l’ammoniac est supérieure à celle d’autres réfrigérants. En d’autres termes, moins d’ammoniac est nécessaire qu’avec les réfrigérants à base d’hydrocarbures halogénés pour faire le travail, donc le système n’a pas à fonctionner aussi vite (meilleure efficacité) et est donc plus efficace et économique. Il s’agit de l’un des réfrigérants les plus efficaces pouvant être utilisés pour de grandes applications (industrielles).

2. Économique.

L’ammoniac étant très efficace, les entreprises dotées d’équipements de refroidissement ou de refroidissement industriels peuvent économiser beaucoup d’énergie avec les systèmes NH3. Les économies sont parfois de 50% ou plus. Cela représente des économies importantes dans les grandes opérations. Les réfrigérants à base d’ammoniac sont facilement disponibles et peu coûteux, ce qui augmente encore la rentabilité. L’ammoniac anhydre est facilement disponible auprès des fournisseurs de réfrigérants à des prix abordables.

3. Bon pour l’environnement

Bien que le NH3 dégage des fumées toxiques, ces vapeurs ne sont pas nocives pour l’environnement. Lorsque l’ammoniac est rejeté dans l’atmosphère, il augmente rapidement car il est plus léger que l’air. Il ne faut que quelques jours pour que l’ammoniac se décompose et libère de l’azote.

Contrairement à certains réfrigérants, l’ammoniac n’endommage pas la couche d’ozone et n’est pas dangereux après son rejet dans l’atmosphère.

4. Vapeurs

Les vapeurs d’ammoniac sont toxiques, mais facilement détectables. Lorsqu’une fuite se produit dans un système, elle est rapidement connue et des mesures peuvent être prises rapidement. L’ammoniac est relativement à l’abri des risques d’explosion (sauf dans certaines conditions). Cependant, la manipulation de l’ammoniac nécessite une formation et des précautions de sécurité, et vous devez toujours utiliser des applications industrielles fiables.

Avantages économiques du refroidissement à l’ammoniac

Quels sont les avantages généraux de l’utilisation de l’ammoniac comme réfrigérant? En tant que réfrigérant, l’ammoniac offre trois avantages distincts par rapport aux autres réfrigérants industriels couramment utilisés:

1) Premièrement, l’ammoniac est écologique. Il n’appauvrit pas la couche d’ozone et ne contribue pas à l’effet de serre.

2) Deuxièmement, l’ammoniac a des propriétés thermodynamiques supérieures, ce qui fait que les systèmes de refroidissement à l’ammoniac consomment moins d’électricité.

3) Troisièmement, l’odeur d’ammoniac reconnaissable est la plus grande caractéristique de sécurité. Contrairement à la plupart des autres réfrigérants industriels qui sont inodores, le refroidissement à l’ammoniac a une histoire de sécurité éprouvée, en partie parce que les fuites sont peu susceptibles d’échapper à la détection.

D’un point de vue thermodynamique, l’ammoniac est 3 à 10% plus efficace que les autres réfrigérants. Par conséquent, les installations d’ammoniac consomment moins d’électricité. Le coût de l’ammoniac est nettement inférieur à celui des autres réfrigérants, et moins d’ammoniac est nécessaire dans le système par rapport aux autres réfrigérants pour la même efficacité. Tout cela se traduit par une baisse des coûts d’exploitation pour les entreprises de transformation alimentaire et les chambres froides.

Les besoins énergétiques inférieurs sont-ils bénéfiques pour l’environnement?

Une évaluation correcte de l’impact environnemental des fluides frigorigènes et de leurs systèmes nécessite de prêter attention à la contribution directe et indirecte à l’effet de serre. Les systèmes de refroidissement contribuent directement à l’effet de serre et au réchauffement climatique grâce à leurs émissions volatiles. Ils contribuent indirectement au réchauffement climatique en émettant du dioxyde de carbone provenant de la conversion des combustibles fossiles en énergie nécessaire au fonctionnement des systèmes.

L ‘impact de réchauffement équivalent total, TEWI, est défini comme la somme de ces contributions directes et indirectes. Le score TEWI de l’ammoniac est très faible car l’ammoniac lui-même ne contribue pas à l’effet de serre. De plus, en raison de ses propriétés thermodynamiques très favorables, les systèmes de refroidissement à l’ammoniac nécessitent moins d’énergie primaire que les autres réfrigérants couramment utilisés. En conséquence, il y a un effet positif indirect sur le réchauffement climatique en raison de la baisse des émissions de CO2 des centrales électriques; l’un des réfrigérants les plus bas de tous.

Pourquoi l’ammoniac gagne-t-il en popularité?

Comme de moins en moins de CFC et de HCFC sont disponibles pour être utilisés comme réfrigérants, les entreprises cherchent à considérer l’ammoniac comme un substitut plus efficace. Selon l’ASHRAE et l’Institut international de réfrigération de l’ammoniac (IIAR), l’ammoniac est une alternative rentable et efficace aux CFC et aux HCFC qui est également sans danger pour l’environnement.

L’ammoniac (formule chimique NH3) est un gaz qui se compose de deux autres gaz – l’azote et l’hydrogène. Qu’il soit trouvé dans la nature ou fabriqué par l’homme, l’ammoniac est incolore mais a une odeur âcre. Souvent utilisé commercialement dans les grandes installations de congélation et de refroidissement, l’ammoniac est également appelé « ammoniac anhydre » car il ne contient presque pas d’eau (il est pur à 99,98%). À titre de comparaison, l’ammoniac domestique n’est composé qu’à 10% d’ammoniac mélangé à de l’eau.

En tant que réfrigérant, l’ammoniac présente divers avantages principaux par rapport aux CFC et aux HCFC:

L’ammoniac est un réfrigérant 3 à 10% plus efficace que les CFC, donc un système à base d’ammoniac nécessite moins d’électricité, ce qui réduit les coûts d’exploitation.

L’ammoniac est sans danger pour l’environnement, avec un indice de potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone (ODP) de zero et un indice de potentiel de réchauffement planétaire (GWP) de zero.

L’ammoniac comme fluide est considérablement moins cher que les CFC ou les HCFC.

L’utilisation de l’ammoniac comme liquide de refroidissement présente deux inconvénients principaux:

Il n’est pas compatible avec le cuivre, il ne peut donc pas être utilisé dans un système de tuyaux en cuivre.

L’ammoniac est toxique à des concentrations élevées. Cependant, deux facteurs réduisent ce risque: l’odeur caractéristique d’ammoniac est détectable à des concentrations bien inférieures aux niveaux considérés comme dangereux, et l’ammoniac est plus léger que l’air, donc si une fuite se produit, l’ammoniac augmente, puis s’évapore et finalement il se répandra dans l’atmosphère.