Pourquoi utilise-t-on du glycol dans les chillers ?

Introduction

Les groupes froids au glycol sont largement utilisés dans des secteurs comme la brasserie, la transformation alimentaire, la pharmacie et les systèmes CVC. Contrairement aux systèmes qui utilisent uniquement de l’eau, ces chillers utilisent un mélange d’eau et de glycol pour refroidir les équipements, prévenir le gel et maintenir des températures stables. Ils sont idéaux pour les applications nécessitant un refroidissement précis et constant.

Un groupe froid au glycol est un système de réfrigération qui refroidit une solution eau-glycol, laquelle circule dans un réseau de tuyaux pour extraire la chaleur d’un procédé ou d’un espace. Le glycol permet de prévenir le gel, améliorer le transfert thermique et protéger les composants du système contre la corrosion et les dépôts. Sa présence le rend plus efficace que l’eau seule, notamment dans les applications à basse température.

Dans cet article, nous allons explorer pourquoi le glycol est utilisé dans les groupes de froid, y compris les types de glycol employés. Nous verrons également comment fonctionne un groupe de froid au glycol, en détaillant ses composants clés, ses avantages, et comment ces systèmes soutiennent les industries qui dépendent d’un contrôle précis de la température.

Qu’est-ce que le glycol ?

Le glycol est un composé chimique couramment utilisé dans les systèmes de refroidissement pour empêcher le gel, améliorer le transfert de chaleur et protéger les équipements contre la corrosion.
C’est un type d’antigel qui, une fois mélangé à de l’eau, abaisse le point de congélation de la solution. Cela le rend idéal pour les groupes froids fonctionnant dans des environnements à basse température, où l’eau seule gèlerait et endommagerait les tuyaux et les équipements.

Pourquoi utilise-t-on du glycol dans les chillers ?

Les principales raisons pour lesquelles le glycol est utilisé dans les systèmes de groupes froids sont les suivantes :

Protection contre le gel : le glycol empêche la formation de glace, garantissant le bon fonctionnement du système de refroidissement même à des températures extrêmement basses.
Prévention de la corrosion : le glycol contient des inhibiteurs qui protègent les tuyaux métalliques et les composants du chiller contre la rouille et les dépôts.
Durée de vie prolongée du système : en réduisant les risques de corrosion et de gel, le glycol permet aux groupes froids de durer plus longtemps avec moins d’entretien.

Types de glycol utilisés dans les groupes froids

Tous les glycols ne se valent pas. Les deux types les plus couramment utilisés dans les systèmes de groupes froids à glycol sont le monoéthylène glycol et le monopropylène glycol.

Monoéthylène glycol (MEG) : Un liquide de refroidissement haute performance offrant un excellent transfert de chaleur. Cependant, il est toxique, ce qui le rend inadapté aux applications dans l’agroalimentaire ou les boissons.
Monopropylène glycol (MPG) : Une alternative non toxique, utilisée dans des secteurs comme le brassage, la transformation alimentaire et la pharmacie, où un contact direct avec les produits peut se produire.

Le choix du type de glycol dépend des exigences de l’application, des réglementations de sécurité et des besoins en refroidissement.

Utilisation du glycol dans les groupes froids selon les applications

Le glycol est utilisé dans les groupes froids pour les industries qui nécessitent un contrôle précis de la température et une protection contre le gel.
Sa capacité à maintenir un refroidissement constant en fait un élément essentiel pour de nombreuses applications industrielles.

Refroidissement pour brasseries et boissons

L’utilisation du glycol dans les groupes froids est essentielle dans l’industrie du brassage et des boissons, où le maintien de températures précises pour la fermentation et le stockage est crucial.

Contrôle de la fermentation : la bière et le vin doivent être maintenus à des températures spécifiques pendant la fermentation pour garantir une bonne activité des levures et le développement des arômes.
Prévention du gel : contrairement à l’eau, le glycol empêche la formation de glace tout en maintenant les températures froides nécessaires au stockage des boissons.
Refroidissement rapide dans les échangeurs de moût : dans les brasseries, le glycol est utilisé pour refroidir rapidement le moût (le liquide extrait des céréales maltées lors de l’empâtage) après l’ébullition, afin de préserver les arômes.

De nombreuses brasseries utilisent des systèmes de refroidissement au glycol à plusieurs circuits, permettant de maintenir différentes cuves à des températures spécifiques à partir d’un seul groupe froid.

Transformation alimentaire et industrie laitière

Le maintien d’un refroidissement stable et précis est crucial dans l’industrie agroalimentaire pour éviter la détérioration des produits, garantir leur qualité et respecter les normes sanitaires strictes. Les groupes de froid au glycol jouent un rôle central à chaque étape de la chaîne de production et de conservation.

Stockage frigorifique et réfrigération : les groupes de froid au glycol sont utilisés dans les chambres froides, les congélateurs à surgélation et le transport réfrigéré pour maintenir les produits périssables à des températures sûres.
Transformation laitière : le lait et les produits laitiers nécessitent un refroidissement précis pendant la pasteurisation et le stockage afin de prévenir la croissance bactérienne.
Conformité réglementaire : le refroidissement au glycol aide les fabricants alimentaires à respecter les réglementations strictes en matière de température pour garantir la sécurité des aliments.

Dans de nombreuses usines de transformation alimentaire et de boissons, les boucles de glycol sont intégrées aux lignes de production pour maintenir un refroidissement constant à chaque étape du processus.

Refroidissement pharmaceutique et médical

Les industries pharmaceutique et de la santé nécessitent un refroidissement précis pour préserver l’efficacité des médicaments et le bon fonctionnement des équipements sensibles.

Production et stockage de médicaments : de nombreux vaccins, produits biologiques et médicaments doivent être conservés à des températures basses et stables pour rester efficaces.
Refroidissement des IRM et équipements médicaux : les machines IRM et autres dispositifs d’imagerie génèrent une chaleur importante. Les chillers au glycol sont utilisés pour réguler leur température et garantir leur bon fonctionnement.
Environnements en salle blanche : les installations de production pharmaceutique utilisent des groupes froids au glycol pour maintenir un climat contrôlé et prévenir toute contamination dans les zones sensibles.

Ces systèmes sont conçus pour maintenir des températures ultra-basses, tout en évitant la condensation et la prolifération microbienne, répondant ainsi aux exigences strictes du secteur.

Systèmes de refroidissement industriels et CVC

Les systèmes de refroidissement à grande échelle dans les environnements commerciaux et industriels bénéficient d’une protection contre le gel, d’une résistance à la corrosion et conviennent parfaitement aux applications à basse température.

Contrôle climatique des bâtiments : de nombreux systèmes CVC utilisent du glycol dans les groupes de froid pour refroidir l’air dans de grands espaces commerciaux tels que les hôpitaux, bureaux ou centres de données.
Refroidissement des procédés industriels : les équipements industriels génèrent de la chaleur qui doit être dissipée pour éviter les dommages. L’utilisation de glycol dans les groupes de froid permet un refroidissement stable et contrôlé.
Refroidissement des centres de données : les serveurs et les infrastructures informatiques nécessitent un refroidissement constant pour éviter la surchauffe et garantir une disponibilité continue.

Les groupes de froid au glycol offrent une solution fiable et évolutive pour les industries qui exigent un refroidissement précis et ininterrompu.

Comment fonctionne un groupe de froid au glycol ?

Pour comprendre le fonctionnement d’un groupe de froid au glycol, il est important de connaître sa fonction de base. Ce type de système suit le cycle de réfrigération à compression de vapeur, mais au lieu de refroidir uniquement de l’eau, il refroidit un mélange eau-glycol. Cette solution glycolée refroidie est ensuite pompée à travers un réseau de tuyaux pour extraire la chaleur d’un procédé, d’un équipement ou d’un espace.

Comment fonctionne un système de chiller à glycol ?

Absorption de chaleur à l’évaporateur
Le mélange glycol/eau chaud circule dans l’échangeur de chaleur de l’évaporateur. Le fluide frigorigène absorbe cette chaleur et s’évapore, passant de l’état liquide à l’état gazeux.
Compression du fluide frigorigène
Le gaz frigorigène basse pression entre dans le compresseur, où il est comprimé pour augmenter sa température et sa pression. Le compresseur est essentiel pour faire circuler le fluide dans tout le système.
Rejet de chaleur au condenseur
Le fluide frigorigène chaud et sous haute pression passe dans les bobines du condenseur, où il libère sa chaleur dans l’air ou dans l’eau (selon le type de condenseur). Des ventilateurs ou une tour de refroidissement facilitent ce transfert thermique. Le fluide se condense alors en liquide.
Détente et recirculation
La vanne de détente réduit la pression et la température du fluide frigorigène, le préparant à absorber à nouveau de la chaleur. Il retourne ensuite dans l’évaporateur, et le cycle recommence pour maintenir la température de refroidissement souhaitée.

Différences entre un chiller à glycol et un chiller à eau

Pourquoi le glycol fait la différence :

Caractéristique	Utilisation du glycol	Utilisation d’eau uniquement
Fluide de refroidissement	Mélange eau + glycol	Eau uniquement
Protection contre le gel	Empêche le gel à basse température	Risque de formation de glace en conditions froides
Résistance à la corrosion	Protège les tuyaux et les composants du système	Plus sensible à la corrosion et aux dépôts de tartre
Performance à basse température	Refroidissement plus stable à basse température	Fonctionne mieux à température modérée

Conclusion

Le glycol joue un rôle clé dans les industries qui nécessitent un contrôle précis des basses températures et une protection contre le gel. Investir dans un groupe froid à glycol adapté et assurer un entretien régulier permet aux entreprises de garantir un fonctionnement fiable et durable de leurs installations, année après année.

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