Suivi des performances d’un groupe froid
La puissance frigorifique issue du débit et des températures appairées d’entrée et de sortie est divisée par l’apport électrique mesuré.
- Mesurer
- Électricité du groupe froid et des pompes, débit d’eau glacée, températures d’entrée et de sortie de l’eau
- Calculer
- COP d’un groupe froid et kW par tonne frigorifique, directement sur la Gateway
- Capteurs
- ZEM-65, Classe 0,5S selon IEC 62053-22, TC étalonnés avec le compteur Fiche technique: Appareil de mesure électrique triphasé sans fil
- Sur site
- Gateway ZGW-20, Capteurs calculés et flux temps réel à 1, 5, 15 ou 30 secondes Edge
COP du groupe ou COP de l’installation ?
Décidez quels apports électriques entrent dans le rapport avant toute installation. Les deux périmètres sont valables, mais produisent des valeurs différentes pour la même installation. Une comparaison n’a de sens que si les deux côtés utilisent le même périmètre.
| COP du groupe | COP de l’installation | |
|---|---|---|
| Apport électrique | Le groupe froid seul | Groupe froid, pompes d’eau glacée et d’eau de condensation, ventilateurs des tours |
| Répond à la question | Comment fonctionne la machine | Ce que coûte réellement la production de froid |
| Compteurs | Un sur l’alimentation du groupe froid | Un de plus par pompe ou groupe de tours |
Matériel pour mesurer le COP d’un groupe froid
Un compteur pour chaque apport électrique inclus dans le périmètre, une mesure de débit et les températures d’eau fournies par le contrôleur du groupe froid.
Alimentation du groupe froid et de chaque groupe de pompes ou de tours inclus dans le périmètre
1 par alimentation triphasé, 3 ou 4 fils
- Choisissez le calibre des TC pour chaque alimentation : TC ouvrant de 120 A ou bobines Rogowski de 300 A, 1 kA et 3 kA
Classe 0,5S selon IEC 62053-22 pour le compteur et ses TC ensemble, 110 à 480 V entre phases
Sortie 4–20 mA du transmetteur de débit d’eau glacée
1 par transmetteur boucle alimentée de l’extérieur
0 à 20 mA avec résolution de 0,001 mA, jusqu’à 36 V DC, alimentation secteur
Températures d’entrée et de sortie de l’eau, consigne et état de marche du contrôleur du groupe froid
1 par contrôleur jusqu’à 30 registres
Modbus RTU sur RS-485, codes fonction 1 à 6, 15 et 16, câbles jusqu’à 1 000 m
Calcule le COP sur site et conserve les mesures d’entrée avec le résultat
1 par site jusqu’à 250 appareils sans fil
Si le circuit d’eau glacée possède déjà un compteur d’énergie
Lit l’énergie frigorifique d’un compteur de chaleur M-Bus filaire existant, à la place du débit et des températures
1 par compteur un compteur M-Bus raccordé par interface
Que mesurer sur un circuit d’eau glacée
Quatre mesures forment le rapport. Toutes doivent correspondre au même périmètre et à la même horloge.
From field measurement to Edge
Each field signal reaches its named EpiSensor interface, reports through the site Gateway and is handled locally in Edge.
- Filaire
- Zigbee
- Edge
- Plateformes
| Emplacement | Ce que la mesure indique | Référence | Capteur |
|---|---|---|---|
| Alimentation du groupe froid | Apport électrique et état de charge ou de veille de la machine | Comptage de classe 0,5S, TC dimensionnés pour l’alimentation Fiche technique: Appareil de mesure électrique triphasé sans fil | ZEM-65 (sur cette page) |
| Pompes et ventilateurs de tours | Autres apports de l’installation si le périmètre est le COP de l’installation | Un compteur par alimentation incluse dans le périmètre | ZEM-65 (sur cette page), un par groupe |
| Débit d’eau glacée | Débit volumique nécessaire au calcul frigorifique | Plage, zéro et unités du transmetteur lus dans sa propre configuration Fiche technique: Capteur de signal analogique | ZIO-20 (sur cette page) |
| Eau à l’entrée et à la sortie | Écart de température à travers l’évaporateur | Paire de sondes propres au groupe froid, lue par Modbus Fiche technique: Interface Modbus | ZMB-31 (sur cette page) |
N’utilisez pas de sondes de surface pour un faible écart. Un écart de 4 °C mesuré par deux sondes de surface comporte une erreur trop grande pour un résultat fiable. Utilisez la paire appairée du groupe froid, un compteur d’énergie ou des doigts de gant.
Convertissez les unités de débit une seule fois. Consignez si le transmetteur fournit des litres par seconde ou des mètres cubes par heure, puis faites une seule conversion dans le calcul.
Utilisez la capacité thermique propre au mélange glycolé. La capacité thermique massique d’un mélange glycolé est inférieure à celle de l’eau. Utilisez les valeurs du fluide fournies par son fabricant à la température de fonctionnement.
Calculer le COP d’un groupe froid
La puissance frigorifique provient du débit et des températures appairées d’entrée et de sortie de l’eau. Divisez-la par la somme des apports électriques inclus dans le périmètre, mesurés sur le même intervalle.
Q = V × ρ × c × ΔT
COP = Q ÷ P
kW/ton = P ÷ (Q ÷ 3.5169)- Q
- puissance frigorifique, en kW
- V
- débit volumique, en litres par seconde
- ρ
- masse volumique du fluide, en kg par litre
- c
- capacité thermique massique, en kJ par kg et par K
- ΔT
- température d’entrée moins température de sortie de l’eau, en K
- P
- apport électrique inclus dans le périmètre, en kW
Exemple de calcul
L’eau entre à 12,0 °C et sort à 7,0 °C, à un débit de 18,0 litres par seconde : Q = 18,0 × 1,0 × 4,18 × 5,0 = 376 kW. Si le groupe froid appelle 96 kW, le COP vaut 3,9 et la consommation par tonne frigorifique 0,90 kW. Une tonne frigorifique équivaut à 3,5169 kW de froid.
Dans Edge
Créez un capteur calculé sur la Gateway. L’opération Expression prend explicitement le débit, les deux températures et la puissance en entrée ; protégez la division et fixez un seuil de péremption des entrées afin de masquer le résultat plutôt que de le calculer à partir d’un ancien relevé.
Contrôles de mise en service
Un rapport ne vaut que ce que valent ses données d’entrée : vérifiez-les avant le résultat.
-
Chaque compteur mesure la bonne alimentation
Ouvrez et fermez une alimentation à la fois ou faites varier une charge connue, puis observez quel compteur réagit.
Réussi si Chaque compteur porte le nom de l’alimentation modifiée et l’ordre des phases est confirmé par une personne qualifiée.
-
Le signal de débit est correctement mis à l’échelle
Comparez l’affichage ou la configuration du transmetteur à la valeur dans Edge pour deux débits.
Réussi si Les deux valeurs concordent dans les mêmes unités et 4 mA correspond au zéro du transmetteur, sans supposer que ce zéro signifie débit nul.
-
La paire de températures est fiable
Lisez les températures d’entrée et de sortie quand le groupe froid est arrêté mais que le circuit circule.
Réussi si L’écart est proche de zéro ; tout décalage est consigné et appliqué de façon cohérente.
-
Froid et électricité partagent le même intervalle
Faites varier la charge ou observez le changement d’un étage, puis comparez les horodatages du débit, des températures et de la puissance.
Réussi si Les entrées évoluent ensemble et aucune n’a un retard supérieur à l’intervalle du calcul.
-
Recalculer un intervalle à la main
Relevez les valeurs brutes d’un intervalle et refaites le calcul sur papier.
Réussi si Le calcul manuel correspond au résultat d’Edge, et toute différence est expliquée par l’arrondi.
Limites de cette mesure
Un rapport instantané décrit un point de fonctionnement dans les conditions où il a été mesuré.
- Ce n’est ni un IPLV, ni un NPLV, ni un indice saisonnier, ni un résultat certifié à un point nominal.
- L’erreur des sondes domine si l’écart de température est faible : une erreur de 0,2 °C sur un écart de 4 °C représente 5 % du résultat.
- Comparer deux périodes n’a pas de sens si la charge, les conditions d’entrée au condenseur et le périmètre ne sont pas identiques.
- Le suivi ne permet d’établir ni la charge de fluide frigorigène, ni l’état mécanique, ni la conformité réglementaire.
Sources
- Acheter des groupes froids électriques économes en énergie (s’ouvre dans un nouvel onglet) (s’ouvre dans un nouvel onglet) Programme fédéral de gestion de l’énergie du Département de l’Énergie des États-Unis
- Fiche technique: Appareil de mesure électrique triphasé sans fil (s’ouvre dans un nouvel onglet) EpiSensor. Caractéristiques, plages de mesure et références de commande.
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