PartagerRécupérer la chaleur des systèmes frigorifiques des patinoires pour économiser l’énergie
Plusieurs études et des études de cas récentes montrent que la récupération de la chaleur du système frigorifique est la principale mesure d’économie d'énergie dans les patinoires.
Le fonctionnement d'une patinoire repose principalement sur les systèmes énergétiques suivants : froid, chauffage, déshumidification, éclairage et ventilation. Le système frigorifique est le plus gros consommateur d'énergie dans les patinoires (40 à 65 %) et constitue donc le principal vecteur d’économie. Dans la plupart des patinoires, le froid représente 43 % de la consommation d’énergie et le chauffage environ 26 %. [1, 2] Des études ont démontré que l'optimisation du processus de récupération de la chaleur, pour lequel la chaleur rejetée est utilisée pour contribuer à satisfaire les besoins en chauffage de l'installation, est de loin la meilleure mesure d'économie d'énergie. Il a été démontré que lorsqu’une patinoire dispose d'un système de récupération de chaleur bien conçu, elle peut même être autosuffisante en chaleur. [2]
Dans un guide récent, la Fédération internationale de hockey sur glace (IIHF) recommande en effet la récupération de la chaleur du système frigorifique afin de minimiser le recours à une source de chaleur supplémentaire. [1] Les auteurs du guide suggèrent également d’optimiser le système de récupération de chaleur en connectant le système frigorifique à un stockage géothermique, ce qui offre d’autres possibilités par temps chaud et par temps froid. [1] Par temps chaud, le stockage peut être utilisé pour améliorer le (sous-)refroidissement du système frigorifique, ce qui permet d'augmenter l’efficacité énergétique du système, tout en stockant l’excès de chaleur dans les trous de forage. Cette même chaleur peut ensuite être utilisée pendant les périodes plus froides, lorsque la demande de chaleur augmente dans l’installation. [1]
Les systèmes au CO2 récents dans les patinoires ont démontré une autosuffisance en chaleur et la consommation d'énergie opérationnelle peut être réduite de 55 % par rapport aux systèmes frigorifiques classiques (HFC et ammoniac). [2] Par exemple, dans le cadre de sa rénovation en 2020, la patinoire de Pirkkala, en Finlande, a vu son ancien système frigorifique au R404A remplacé par un système indirect au CO2 qui a entraîné une réduction de 30 % de la consommation d'énergie. Une partie de la chaleur récupérée est utilisée par un nouveau déshumidificateur à sorption pour sa réactivation, ce qui réduit sa consommation d’énergie. Fonctionnant avec moins de 1,4 MWh d’électricité par jour, la patinoire de Pirkkala est actuellement l’une des patinoires les plus efficaces au monde sur le plan énergétique. [3]
Plus récemment, le nouveau "Lee Valley Ice Centre", qui a ouvert ses portes en juin 2023 dans le nord-est de Londres, utilise un système avancé de récupération de chaleur pour fournir un chauffage supplémentaire au bâtiment, ainsi que de l’eau chaude sanitaire pour les installations destinées aux visiteurs et le café du centre. [4] Les patinoires sont refroidies par quatre refroidisseurs basés sur des compresseurs à vis à haut rendement entraînés par variateur de fréquence (« inverter »), avec une puissance de refroidissement combinée de 800 kW. Les refroidisseurs fournissent du froid aux deux patinoires via un circuit secondaire de glycol et sont compatibles avec le R1234yf. [4]
Sources
[1] International Ice Hockey Federation (IIHF). Guide to Sustainable Ice Arena. (2023) https://blob.iihf.com/iihf-media/iihfmvc/media/downloads/projects/ice%20rink%20guide/230519_iihf_sustainable-ice-rink_guide.pdf
[2] Bolteau S., Grönqvist C., Rogstam J. 25th IIR International Congress of Refrigeration, 2019. Field measurements of CO2 refrigeration systems with heat recovery in retrofitted ice rinks. https://iifiir.org/en/fridoc/field-measurements-of-co2-refrigeration-systems-with-heat-recovery-in-35102
[3] CO2 Refrigeration Helps Cut Electricity Use at Finnish Ice Rink by 34%. https://r744.com/co2-refrigeration-helps-cut-electricity-use-at-finnish-ice-rink-by-34/