Les compresseurs aident les utilisateurs d'énergie à atteindre leurs objectifs de développement durable

Dec 10, 2023

Souvent appelé le "cœur" du système, le compresseur joue un rôle crucial dans le fonctionnement et les performances d'un système de climatisation ou de réfrigération. En effet, sans compresseur, il n'y a pas de refroidissement pour les personnes ou le produit. Cependant, de nombreux utilisateurs finaux attendent de leurs systèmes plus qu'un simple refroidissement fiable ; ils veulent également des équipements durables offrant une meilleure efficacité énergétique et des solutions à faible GWP. Les fabricants ont accepté avec joie, en concevant un certain nombre de nouveaux compresseurs qui non seulement économisent de l'énergie, mais utilisent également des réfrigérants à faible GWP.

Alors que 33 États ont déclaré des plans d'action pour le climat accordant la priorité à la décarbonisation, Danfoss s'est principalement concentré à l'AHR Expo sur la durabilité et la réduction des émissions de carbone. À l'appui de cette mission, la société a présenté sa vaste gamme de technologies de compresseurs pour les pompes à chaleur, la récupération de chaleur, les refroidisseurs, les centres de données, la vente au détail de produits alimentaires et la réfrigération, y compris des solutions utilisant le CO2 et d'autres réfrigérants à faible potentiel de réchauffement global.

L'une de ces solutions est le compresseur scroll à vitesse variable VZH, qui a une enveloppe de fonctionnement élargie et une efficacité améliorée. Il a été utilisé avec le R-410A mais sera commercialisé plus tard cette année pour être utilisé avec le R-454B, a déclaré Brian Dail, responsable de l'ingénierie des applications chez Danfoss.

NOUVEAU RÉFRIGÉRANT : Le compresseur scroll à vitesse variable VZH de Danfoss a été utilisé avec le R-410A mais sera commercialisé plus tard cette année pour une utilisation avec le R-454B. (Avec l'aimable autorisation de Danfoss)

"Le VZH peut être fourni en tant que compresseur autonome, mais il peut également être associé à un compresseur à vitesse fixe, offrant une solution tandem hybride", a-t-il déclaré. "Les tandems hybrides permettent une plus grande marge de manœuvre et une plus grande capacité dans un seul circuit."

Danfoss a également présenté sa gamme PSH de compresseurs à injection de vapeur et de liquide, qui sont disponibles depuis des années avec le R-410A et l'injection de liquide (permettant aux pompes à chaleur à basse température ambiante de continuer à fonctionner avec une température de condensation élevée). Cette année, Danfoss le lance avec une option d'injection de vapeur pour améliorer son efficacité, et il sera lancé avec l'autorisation de fonctionner avec le R-410A et le R-454B, a déclaré Dail.

Les nouveaux compresseurs centrifuges sans huile TGS380 et TTH375 étaient également exposés sur le stand. Le modèle TGS380 est un nouveau compresseur sans huile optimisé pour une utilisation dans des applications exigeantes de refroidisseurs refroidis par air ou par eau, a déclaré Eddie Rodriguez, responsable du marketing stratégique pour Turbocor Compressors Group chez Danfoss. La large carte de fonctionnement le rend idéal pour une utilisation dans le refroidissement de confort, le refroidissement des centres de données et les applications à haute élévation (par exemple, les refroidisseurs refroidis par air dans les climats ambiants chauds), tandis que sa capacité nominale plus élevée réduit les coûts en réduisant le nombre de compresseurs nécessaires sur le refroidisseur.

APPLICATIONS EXIGEANTES : Le TGS380 est un nouveau compresseur sans huile de Danfoss optimisé pour une utilisation dans des applications exigeantes de refroidisseurs refroidis par air ou par eau. (Avec l'aimable autorisation de Danfoss)

« Le compresseur centrifuge à grande levée sans huile modèle TTH375 offre aux clients une solution respectueuse de l'environnement pour fournir un chauffage électrique comme alternative au chauffage aux combustibles fossiles émetteurs de carbone », a déclaré Rodriguez. "Ce modèle est le premier compresseur centrifuge sans huile au monde optimisé pour une utilisation dans des applications à haute élévation telles que les pompes à chaleur, la récupération de chaleur, les processus à basse température et les refroidisseurs refroidis par air dans des climats ambiants élevés."

L'industrie HVACR migre vers des réfrigérants à faible GWP, et Embraco répond à la tendance en augmentant le nombre de compresseurs qu'il propose pour les équipements R-290.

« Les hydrocarbures ont non seulement un GWP proche de zéro, mais ils sont également plus économes en énergie que les HFC traditionnels, ce qui en fait une solution parfaite pour l'avenir », a déclaré Michel Moreira, directeur commercial de la réfrigération commerciale pour l'Amérique du Nord chez Nidec Global Appliance, responsable pour le portefeuille Embraco dans la région. "En 2021, 65 % de nos compresseurs vendus dans le monde, dans les secteurs résidentiel et commercial, disposaient déjà de réfrigérants naturels."

L'un de ces compresseurs est l'EMX, qui est la dernière génération de la plate-forme de compresseur EM. Il présente un couple de démarrage élevé pour les applications telles que les machines à glaçons, les refroidisseurs de bouteilles, les présentoirs à bière, les sous-comptoirs, etc. L'EMX a également fait l'objet d'une étude de cas publiée à l'Expo, qui a montré qu'une machine à glaçons a réalisé 34 % d'économies d'énergie et 35 % d'augmentation de la production de glace après la migration d'un compresseur R-404A vers le compresseur R-290 EMX. .

« Pour nous, l'étude démontre que la migration vers les réfrigérants naturels est la prochaine tendance pour le marché des machines à glace, car il s'agit d'une situation gagnant-gagnant : réduction des coûts énergétiques et augmentation de la productivité combinées à un impact environnemental moindre », a déclaré Moreira. "C'est également une solution évolutive, car elle est adaptée à la législation actuelle et prévue fixant des limites sur le GWP des équipements de réfrigération."

NOUVEAU PRODUIT: Michel Moreira d'Embraco a présenté le compresseur alternatif à vitesse variable VNEX qui sera bientôt lancé pour les grandes applications de vente au détail de produits alimentaires à basse et moyenne température. (Photo du personnel)

Embraco a également mis en avant le compresseur alternatif à vitesse variable VNEX qui sera bientôt lancé pour les grandes applications de vente au détail de produits alimentaires à basse et moyenne température. Il est assez grand pour couvrir jusqu'à cinq portes congélateurs commerciaux et grands réfrigérateurs à air ouvert. Le NEX, qui est la quatrième génération de la famille de compresseurs NE, était également présenté sur le stand. Cette solution à vitesse fixe convient aux applications telles que les vitrines, les machines à glaçons, les réfrigérateurs de cuisine professionnels, les refroidisseurs de boissons et les cellules de refroidissement rapide.

Embraco envisage également des limites de charge supérieures à 150 grammes, en vue des extensions de limite de charge qui devraient avoir lieu aux États-Unis et dans d'autres régions du monde dans un avenir proche, a déclaré Moreira.

Emerson s'attend à une année chargée à venir, alors que l'industrie de la climatisation se concentre sur le respect des réglementations nationales et fédérales à venir pour les réfrigérants. Cela comprend l'élimination imminente du R-410A dans les nouveaux équipements, qui seront remplacés par des réfrigérants A2L. En outre, la société a noté que l'industrie assiste à une tendance à la décarbonisation entraînant une évolution vers des alternatives plus durables dans le chauffage des locaux et de l'eau, telles que les pompes à chaleur, et établissant des efficacités minimales plus élevées sur plusieurs gammes de produits.

NOUVELLES SOLUTIONS : Le stand Emerson a présenté de nouvelles solutions de compresseurs pour les applications de climatisation et de réfrigération. (Photo du personnel)

TECHNOLOGIE SANS HUILE : Selon Mike Oakley d'Emerson, le compresseur centrifuge sans huile Copeland offre une solution peu complexe qui offre des performances élevées grâce à la technologie révolutionnaire de roulement Aero-lift. (Photo du personnel)

Ces tendances se sont reflétées dans la zone de climatisation du stand, alors qu'Emerson a présenté sa technologie qui aide les pompes à chaleur à offrir l'efficacité, les performances et la fiabilité supérieures nécessaires pour atteindre les objectifs globaux de durabilité. Cela comprend le nouveau compresseur sans huile Copeland, ainsi que des technologies de pompe à chaleur pour le chauffage résidentiel et commercial, et des solutions de refroidissement à haut rendement qui utilisent des options à faible GWP.

« Le compresseur centrifuge sans huile Copeland offre une solution peu complexe qui offre des performances élevées avec la technologie révolutionnaire de roulement Aero-lift », a déclaré Mike Oakley, directeur des produits centrifuges sans huile chez Emerson. « Le compresseur est conçu pour augmenter l'efficacité des applications de refroidissement avec des réfrigérants à faible GWP, tout en offrant une empreinte carbone réduite et un coût global du cycle de vie inférieur avec une efficacité à charge partielle élevée.

Aero-lift est une technologie unique, a déclaré Oakley, en ce sens qu'elle permet le découplage de toutes les commandes compliquées normalement associées à ce produit. De plus, il offre une solution aux coupures de courant.

"Il s'arrête juste et peut également avoir des redémarrages rapides", a déclaré Oakley. "Nous l'avons conçu pour de larges applications de refroidisseurs, telles que les refroidisseurs refroidis par air et par eau. Le marché du refroidissement par air est particulièrement mal desservi, car la plupart d'entre eux sont des compresseurs à vis avec de l'huile. Notre technologie se débarrasse de l'huile et offre un avantage en termes d'efficacité, ainsi que des coûts de maintenance et de cycle de vie inférieurs."

Le compresseur à spirales à deux étages Copeland ZPSK7, lauréat du prix de l'innovation AHR, était également exposé, conçu pour prendre en charge les modifications de la réglementation du DOE en 2023 et se conformer au passage de 2025 aux réfrigérants à faible GWP. Cette gamme de compresseurs est optimisée pour les réfrigérants R-410A, R-454B et R-32, offre des caractéristiques de conception exclusives pour permettre une efficacité élevée du compresseur et offre un confort abordable, réduisant l'humidité et améliorant le contrôle de la température en modulant la capacité.

Emerson a également présenté son compresseur scroll Copeland™ ZPK7 pour les applications résidentielles et commerciales légères, qui est optimisé pour le R-410A et offre une efficacité accrue dans les conditions de fonctionnement clés SEER2 et HSPF2. Les compresseurs Scroll à vitesse variable Copeland offrent un contrôle précis de la température et de l'humidité en ajustant dynamiquement la vitesse du compresseur pour faire correspondre la capacité à la demande de chauffage et de refroidissement dans les applications commerciales et industrielles.

Du côté de la réfrigération du stand d'Emerson, l'accent a été mis sur les réglementations environnementales et énergétiques, les objectifs de durabilité et la dynamique du marché qui accélèrent la transition vers des réfrigérants à faible GWP. Comme l'a fait remarquer Katrina Krites, directrice du marketing stratégique, chaîne du froid chez Emerson, la plupart des grands détaillants et des entreprises de services alimentaires sont axés sur la durabilité.

"Ils essaient de comprendre comment ils vont atteindre leurs objectifs nets zéro, et beaucoup d'entre eux ont mis des engagements et des objectifs là-bas", a déclaré Krites. "L'un de ces piliers est le paysage des réfrigérants et comment vont-ils passer de ce à quoi ressemble leur flotte aujourd'hui à cette flotte à faible GWP ? Toutes les réglementations jouent là-dedans."

RÉDUCTION PROGRESSIVE DES HFC : Jennifer Butsch (à gauche) et Katrina Krites ont expliqué comment Emerson répond aux nouvelles réglementations, y compris la réduction progressive des HFC. (Photo du personnel)

Concernant la réglementation, Jennifer Butsch, directrice des affaires réglementaires chez Emerson, a évoqué la prochaine grande réduction de la production de HFC, qui aura lieu en janvier 2024.

« Il s'agit d'une réduction de 40 % par rapport à la référence, et étant donné que la référence a été établie il y a 10 ans, notre utilisation de HFC n'a augmenté qu'après cela », a déclaré Butsch. "Nous allons donc ressentir l'impact. Je pense que la question est de savoir si nous sommes capables de gérer à la fois les nouveaux équipements et le service ? Risque-t-on des poches de pénurie tout au long de la chaîne ? Et qui va ressentir cette pénurie ? L'objectif est de compenser ce delta avec la récupération, mais les derniers chiffres de récupération sont inférieurs à la moyenne. Nous devons augmenter cela, mais pour 2024, nous pourrions certainement ressentir ce pincement.

En ce qui concerne les produits, le point culminant du stand était le lauréat du prix de l'innovation de l'AHR Expo, le compresseur scroll à vitesse variable Copeland ZFW, conçu pour les applications de réfrigération commerciale à basse température telles que les refroidisseurs autonomes à portée de main et congélateurs, applications de rack centralisées, vitrines et walk-ins.

"Une première dans l'industrie, la solution scroll à vitesse variable Copeland a le double de la capacité d'un compresseur à vitesse fixe avec une cylindrée équivalente, fournissant jusqu'à 7 HP de refroidissement tout en offrant une amélioration de l'efficacité de 20% à 30% par rapport aux autres compresseurs testés données », a déclaré Jeff Lichty, directeur de la gestion des produits, réfrigération chez Emerson. "Avec la technologie d'injection de vapeur et une plage de vitesse de 1 000 à 7 000 tr/min, le compresseur Copeland ZFW offre des niveaux de contrôle inégalés, tout en réduisant considérablement les taux de cyclage du compresseur et en améliorant la fiabilité. Aujourd'hui, cette solution robuste est disponible avec les réfrigérants A1 ; nous travaillons à qualification avec A2L et R-290 d'ici 2024."

Emerson a également présenté le défilement horizontal à vitesse variable Copeland ZSVH, qui offre un profil bas et une modulation à capacité variable de ½ à 4 CV. Le compresseur à piston hermétique à vitesse variable Copeland ASVF et son entraînement offrent une efficacité énergétique et des gains de performances dans un format compact.

Au cours de l'AHR Expo, LG Electronic Component Solutions a partagé les détails de sa gamme de produits pour les compresseurs à faible GWP, ainsi que les solutions de moteur ECM et BLDC pour une empreinte carbone nulle.

"De nouvelles normes d'efficacité minimales ont commencé cette année, et la plupart des fabricants de CVC testent déjà des systèmes de climatisation et de chauffage à faible GWP pour se préparer aux réglementations de 2025", a déclaré Jeff Horne, responsable de compte senior chez LG Electronic Component Solutions. "En tant que l'un des principaux fabricants de compresseurs, LG Compressors sera sur la bonne voie pour lancer les compresseurs R-454B et R-32 à partir du second semestre 2023 au plus tôt."

COMPRESSEUR SCROLL : Jerry Edwards a présenté le compresseur scroll Gen3 de LG Electronic Component Solutions, qui sera compatible avec les réfrigérants à faible GWP R-32 et R-454B. (Photo du personnel)

En parlant de cela, Jerry Edwards de LG Electronic Component Solutions a discuté des nouvelles solutions pour les produits de climatisation et de pompe à chaleur résidentiels et commerciaux légers de LG.

"Dans la gamme résidentielle, nous avons deux principaux types de compression, les rotatifs et les scrolls, et ce sont ceux que produit LG", a déclaré Edwards. "Donc, le rotatif, nous pensons que celui-ci est moins cher mais un peu moins tolérant d'une machine, tandis que le scroll est plus efficace et silencieux et est très fiable. Au cours des dernières années, nous nous sommes penchés sur l'efficacité minimale exigences, donc des machines à haut rendement qui répondent aux objectifs du ministère de l'Énergie (DOE), et maintenant nous affichons la prochaine grande chose, qui est la transition du R-410A au R-32 et au R-454B."

À cette fin, Edwards a présenté le compresseur scroll Gen3, qui sera compatible avec les réfrigérants à faible GWP R-32 et R-454B. Ceux-ci sont similaires au compresseur Gen3 R-410A actuel, avec seulement des modifications mineures de la taille de la cylindrée ou de l'huile. Les nouveaux compresseurs offrent une meilleure fiabilité et de meilleures performances tout en offrant des améliorations significatives de l'efficacité du moteur et de la réduction de la friction. Selon la société, les compresseurs présentent des performances de démarrage et de douille améliorées, ce qui se traduit par une meilleure fiabilité et durabilité que les compresseurs à spirale LG précédents. Les compresseurs seront disponibles au second semestre.

Une autre nouvelle offre, le compresseur UniRotary, offre de nouvelles fonctionnalités qui permettent des redémarrages fluides et fiables et une durabilité accrue pour l'utilisation du compresseur rotatif dans les applications unitaires. La technologie rotative de LG offre une durabilité et une longévité accrues avec une électrovanne de redémarrage brevetée qui égalise la pression mécaniquement, pour un démarrage en douceur sans aucun dispositif de démarrage électrique agressif.

En réponse à la demande mondiale d'émissions nettes nulles ou d'énergie nette nulle, Tecumseh a présenté sa technologie de compresseur conçue pour les réfrigérants A3 et A2L, tels que le R-290, le R-453A, le R-453C et le R-1234yf.

« Nous avons également élargi notre portefeuille de compresseurs avec des réfrigérants A2L à faible GWP, où les compresseurs commerciaux légers à base de R-290 peuvent ne pas avoir une capacité suffisante ou les systèmes à base de CO2 peuvent être trop volumineux », a déclaré Hiroshi Saito, vice-président du marketing mondial. et le développement des affaires chez Tecumseh. "Grâce aux offres A2L, les équipementiers de réfrigération disposent désormais de choix plus appropriés pour aborder les transitions de réfrigérants tout en répondant aux exigences de faible GWP."

PETITE TAILLE: Vinnie Pucci a expliqué les avantages du compresseur de la série AL, qui utilise le R-290 et peut offrir un rendement élevé dans un petit boîtier pour les équipements de vente au détail et de restauration. (Photo du personnel)

Les produits exposés sur le stand de Tecumseh comprenaient le compresseur de la série AL, qui offre un rendement élevé dans un petit boîtier pour les équipements de vente au détail et de restauration à base de R-290. Cette nouvelle plate-forme de compresseur offre des performances et une efficacité énergétique jusqu'à 15 % améliorées dans un boîtier très compact et silencieux dont la hauteur est estimée à environ 5 % inférieure à celle des produits concurrents. Les modèles de la série AL fournissent des cylindrées allant jusqu'à 20 cc et sont conçus spécifiquement pour les applications à basse et moyenne contre-pression dans la réfrigération commerciale légère.

"Nous ouvrons également la voie en matière de réfrigérants A2L à faible GWP, avec nos compresseurs AE2, AJ2, FH2 et AG", a déclaré Saito. "Nous sommes l'une des premières entreprises à avoir développé des compresseurs prenant en charge les réfrigérants A2L, et nos compresseurs compatibles A2L sont la solution idéale pour les chambres froides, les vitrines, les armoires réfrigérées et les distributeurs de boissons dans le commerce de détail et les services alimentaires."

Le marché des pompes à chaleur offre une énorme opportunité, et Tecumseh a souligné ses offres pour ce marché, qui comprenaient les compresseurs rotatifs VR2 et HG.

"Nous sommes le seul fabricant de compresseurs de l'hémisphère occidental à fabriquer des compresseurs rotatifs pour la climatisation depuis des décennies", a déclaré Saito. "Nous tirons parti de ces capacités et travaillons désormais également sur les compresseurs de pompe à chaleur."

Joanna Turpin est rédactrice en chef. Elle peut être contactée au 248-786-1707 ou [email protected]. Joanna travaille chez BNP Média depuis 1991, où elle a d'abord dirigé la division des livres techniques de l'entreprise. Elle a obtenu son baccalauréat en anglais de l'Université de Washington et a travaillé sur sa maîtrise en communication technique à l'Université Eastern Michigan.