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LEROY-SOMER

La réfrigération industrielle, un défi relevé par Leroy-Somer

Leroy-Somer propose aux utilisateurs, installateurs et constructeurs d’équipements frigorifiques des solutions d’entraînement performantes, compactes et à haut rendement : motorisations asynchrones à vitesse fixe, moteurs haut rendement, variation de vitesse, et, au sommet de la productivité, les nouvelles solutions à aimants permanents Dyneo®. Cette technologie brevetée possède un rendement très élevé sur l’ensemble de la plage de vitesse, une compacité exceptionnelle et permet ainsi d’obtenir un COP plus élevé qu’avec des solutions traditionnelles. Cette performance a été démontrée lorsque J&E Hall, a choisi Leroy-Somer pour la motorisation de ses compresseurs. Ce fabriquant majeur d’équipements frigorifiques vient de mettre en œuvre le système de réfrigération d’un nouveau centre de distribution de la chaîne de supermarchés Wm Morrison Supermarkets PLC. L’économie d’énergie a été évaluée à près de 45000 euros sur 4 ans.

La réfrigération industrielle, un défi relevé par Leroy-Somer
L’enjeu des économies d’énergie
Extrêmement gourmande en énergie, une installation de froid industriel représente généralement des puissances comprises entre 3 et 10 MW et les moteurs électriques font l’objet d’une attention particulière car ils constituent la principale source potentielle d’économie d’énergie. Pour les installateurs tout comme pour les constructeurs, il est vital de promouvoir des solutions techniques qui améliorent le rendement des installations.

L’utilisation de la vitesse variable est certainement la première réponse à ce défi. Le dimensionnement d’une installation est fonction des températures extérieures et principalement des périodes de chaleur les plus élevées. En dehors de ces périodes, l’installation est surdimensionnée. La vitesse variable permet de palier aux variations de charge thermiques, d’adapter le fonctionnement des machines aux besoins réels et donc d’optimiser le rendement global de l’installation.

Le 'Coefficient de Performance' (COP) peut s’avérer un excellent outil de mesure de l’efficacité d’une installation. Il exprime le rapport entre la puissance frigorifique produite et la puissance électrique consommée. Plus ce ratio est élevé, plus le système est efficace.

Une offre complète et adaptée
Grâce à son expertise dans la conception et la fabrication de systèmes d’entraînement industriels, Leroy-Somer a développé une gamme étendue de solutions apportant des gains énergétiques significatifs.

En vitesse fixe, Leroy-Somer propose des gammes de moteurs asynchrones fermés et protégés à haut rendement conformes à la classe IE2 définie par la Directive Européenne ErP (Energy related Product, anciennement EuP). Parmi ces gammes, certaines séries sont même déjà conformes à la classe IE3, rendement 'Premium'.

En vitesse variable, Leroy-Somer propose l’offre la plus complète du marché, du simple variateur de vitesse au système complet sur cahier des charges, en passant par la vitesse variable décentralisée. Pour garantir la performance du système d’entraînement électronisé, plusieurs séries de moteurs spécifiques apportent les réponses concrètes aux exigences des applications : rendements élevés, fonctionnement à couple constant sans déclassement et sans ventilation forcée afin de réduire la maintenance et les risques de panne…

L’entreprise développe également de nouvelles technologies de motorisations particulièrement adaptées à ce marché : la gamme Dyneo® rassemble l’ensemble des solutions intégrant les variateurs de fréquence et les moteurs synchrones à aimants permanents de Leroy-Somer. La technologie brevetée du rotor à aimants radiaux permet, en supprimant les pertes rotoriques, d’augmenter très significativement le rendement des machines, en particulier celles qui fonctionnent à charge très variable. Ces niveaux de rendement inégalés sont d’ores et déjà très supérieurs aux minimas de la future classe IE4 et permettent de réaliser des gains énergétiques additionnels de plus de 10% en comparaison des solutions vitesse variable traditionnelles. Le retour sur investissement de ces nouvelles technologies est donc très souvent inférieur à 12 mois.

Cette technologie innovante, éprouvée depuis plus de 10 ans chez les constructeurs leaders de compresseurs, bénéficie d’une compacité exceptionnelle et permet d’obtenir un COP plus élevé qu’avec des solutions traditionnelles, tout en réduisant les coûts de maintenance.

Pour la modernisation des systèmes existants, la série LSRPM, dont la construction mécanique est identique à celle d’un moteur asynchrone, se révèle particulièrement aisée à mettre en œuvre. En plus d’apporter des économies d’énergie significatives, le retour sur investissement est très rapide.

Enfin, en tant que groupe mondial, l’entreprise accompagne les installateurs à travers le monde, qu’il s’agisse de mettre en route de nouvelles unités ou d’assurer la maintenance des unités existantes.

Coup de projecteur sur l'efficacité de la nouvelle solution DYNEO® de Leroy-Somer
Avec la création d'un tout nouveau centre de distribution au Royaume-Uni, la chaîne de supermarchés Wm Morrison Supermarkets PLC, qui poursuit son objectif de proposer « des produits frais pour tous », a placé la question de l'environnement au cœur de son processus de conception.

J&E Hall, un grand fabricant d'équipements frigorifiques, est parvenu avec son pack compresseur à relever le défi énergétique de Wm Morrison Supermarkets PLC.

L'approche de J&E Hall était de combiner le pack frigorifique à vitesse fixe et le pack à vitesse variable utilisé pour réguler le système en fonction de la demande.

Afin de maximiser l'économie d'énergie, J&E Hall a travaillé sur deux solutions pour le pack à vitesse variable : l'une avec la technologie existante de moteur à induction asynchrone et l'autre avec la solution Dyneo® de Leroy-Somer. C’est cette dernière solution que le compressoriste décide d’utiliser après une analyse comparative approfondie.

Le graphique ci-après montre la différence d'efficacité entre le moteur à aimant permanent Dyneo® (PM) et le moteur à induction asynchrone Eff2 :

De 3 600 à 1 000 tr/min, la différence de rendement entre ces deux moteurs peut atteindre jusqu'à 7,5 points.
L'installation fonctionne 7 jours sur 7 et 365 jours par an.
L’illustration suivante indique l'économie d'énergie réalisée avec Dyneo® en fonction du cycle de service du client :
Moteur Eff2 = consommation de 2.899.243 kWh soit un coût de £ 231 937 (274088 €)
Dyneo® = consommation de 2.780.802 kWh , soit un coût de £ 222464 (262893 €)

L'économie annuelle est donc de £ 9473 (11194 €). La consommation totale d'énergie du moteur standard inclut une ventilation forcée de 3 kW. Le calcul est basé sur un coût de 8 pence par kW. L'énergie économisée après 4 ans = 37 892 livres Sterling (44 776 € )

Duncan ASPINALL, responsable du projet J&E Hall, souligne que « les clients portent une attention croissante à leur facture énergétique et que Dyneo® est incontestablement la solution idéale. Ce moteur combiné aux compresseurs à vis de J&E Hall a vraiment de l'avenir. »

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