Trigénération

La trigénération ou production combinée de chaleur, d'électricité et de froid (CHP), est le procédé par lequel la chaleur produite par une centrale de cogénération est utilisée pour générer de l'eau réfrigérée pour la climatisation ou la réfrigération. Un refroidisseur à absorption est lié à la production combinée de chaleur-électricité (PCCE) pour fournir cette fonctionnalité. La quadrigénération développe encore davantage ce procédé, avec l'ajout de systèmes permettant de purifier le dioxyde de carbone provenant de l'échappement du moteur. Le système de refroidissement et de puissance combinés signifie que l’électricité et le refroidissement sont utilisés de manière autonomes.

Plusieurs avantages sont associés à la trigénération, notamment :

• Production hautement efficace, sur place, d'électricité et de chaleur
• Réduction des coûts de combustible et d'énergie
• Utilisation électrique réduite durant la demande estivale
• La chaleur du moteur peut être utilisée pour produire de la vapeur d'eau chaude pour une utilisation interne
• Importantes réductions des émissions de gaz à effet de serre
• Aucun polluant chimique nocif car l'eau sert d'agent réfrigérant
• Bénéfique pour améliorer le classement de rendement énergétique du bâtiment tel que Green Star et NABERS en Australie

Les systèmes de trigénération permettent de produire de l'énergie sous trois formes:

1. Électricité
2. Chaleur
3. Eau réfrigérée

Les refroidisseurs à absorption fournissent une alternative économique et environnementale à la réfrigération conventionnelle. La combinaison d'un équipement de production d'énergie efficace et à faible émission avec des refroidisseurs à absorption permet d'obtenir un rendement énergétique total maximum, l'élimination des agents réfrigérants nocifs et un réduction des émissions générales dans l'air. Il existe diverses configurations d'unités CHP dans lesquelles la réfrigération peut être dérivée. Elles incluent :

Refroidisseurs à absorption

• Opération utilisant de l'eau chaude
• Opération utilisant de la vapeur
• Chauffage direct via la combustion

Machines frigorifiques à compression

• Énergie à commande directe
• Énergie à commande électrique

La combinaison d'une centrale CHP ou de cogénération avec un système de réfrigération à absoption permet l'utilisation de la chaleur excessive saisonnière pour refroidissement. L'eau chaude du circuit de refroidissement de la centrale sert d'énergie de commande pour le refroidisseur à absorption. Les gaz d'échappement chauds du moteur à gaz peuvent également être utilisés en tant que source d'énergie pour la génération de vapeur, pouvant ensuite servir de source d'énergie pour un refroidisseur à vapeur à double effet, hautement efficace. Jusqu'à 80 % de la puissance thermique de la centrale de cogénération sont ainsi convertis en eau réfrigérée. De cette manière, l'utilisation de la capacité toute l'année et l'efficacité globale de la centrale de cogénération peuvent être significativement augmentées.

Avantages par rapport à la réfrigération conventionnelle

La technologie de réfrigération à absorption offre la solution la plus reconnue et économique pour les systèmes de climatisation à émissions réduites.

• Fonctionnement à chaleur, utilisant une énergie excédentaire relativement économique
• Production de l'électricité pouvant être introduite dans le réseau électrique ou utilisée pour répondre aux exigences d'électricité de la centrale
• Durant les saisons froides, la chaleur peut être utilisée pour répondre aux besoins de chaleur
• Les refroidisseurs à absorption ne disposent pas de pièces mobiles, ainsi il n'existe aucune usure et les frais de maintenance sont faibles.
• Le système d'absorption a un fonctionnement silencieux
• Faibles coûts d'exploitation et de cycle de vie
• L'utilisation de l'eau en tant qu'agent réfrigérant remplace l'utilisation de substances nocives pour l'ozone.

Chiffres clés

• Un rendement à froid d'environ 150-170 kW est requis pour 1000m² de locaux à usage de bureaux
• Le terme Tonnes de réfrigération (TR) est généralement utilisé comme unité de l'énergie frigorifique - 1 TR (métrique) = 3,86 kWh, 1 TR (US) 3,52 kWh
• Le terme Coefficient de performance (COP) est utilisé pour vous référer à l'efficacité d'un refroidisseur à absorption. Pour un refroidisseur d'eau chaude, le COP est compris entre 0,6 et 0,8, et pour un refroidisseur de vapeur à double effet, entre 1,2 et 1,3
• Les températures d'eau froide inférieures à 4,5 °C peuvent être obtenues avec du sel de bromure de lithium
• Les températures inférieure à -60 °C peuvent être obtenues avec de l'ammoniac

Compétence

Il existe actuellement dans le monde entier une nouvelle emphase sur les projets qui combinent une protection climatique et production d'énergie primaire économique. La technologie de refroidisseur à absorption représente une solution optimale pour une source efficace de refroidissement et de chaleur toute l'année, spécialement lorsqu'elle est utilisée conjointement à une centrale de cogénération de moteur à gaz. Plus de 500 systèmes équipés des moteurs à gaz GE's Jenbacher et combinés avec des refroidisseurs à absorption ont été fournis dans le monde entier.