Suivi énergétique des installations frigorifiques
Mesurez l’ensemble de l’installation frigorifique et certains composants séparément, puis comparez des périodes à état et charge équivalents.
- Mesurer
- Suivi de la puissance frigorifique de toute l’installation, de certains circuits de composants et de l’état de fonctionnement du contrôleur
- Calculer
- Énergie de l’ensemble en kWh, parts des composants et énergie spécifique selon un dénominateur défini pour le site NEA
- Capteurs
- ZEM-65, mesure chaque périmètre électrique triphasé avec son jeu de TC choisi Fiche technique: Appareil de mesure électrique triphasé sans fil
- Sur site
- Gateway ZGW-20, Edge conserve localement les totaux mesurés, le contexte des composants et les comparaisons calculées Fiche technique: Gateway
Définir le périmètre électrique avant de placer les compteurs
Partez du schéma unifilaire de chaque compresseur, ventilateur de condenseur ou d’évaporateur, pompe, résistance de dégivrage et auxiliaire appartenant à l’installation frigorifique. Placez un compteur parent autour de l’ensemble du périmètre déclaré. N’ajoutez des compteurs de composants que si leur alimentation distincte permet de répondre à une question utile. Un registre du contrôleur apporte le contexte de fonctionnement à côté de la mesure électrique.
| Niveau de mesure | Solution EpiSensor | Question traitée |
|---|---|---|
| Ensemble de l’installation frigorifique | ZEM-65 au tableau frigorifique | Quelle énergie électrique a traversé tout le périmètre déclaré ? |
| Circuits de composants sélectionnés | Un ZEM-65 par groupe de compresseurs, ventilateurs, pompes ou dégivrage alimenté séparément | Quel composant sans chevauchement a changé, et la ventilation se rapproche-t-elle du total parent ? |
| Contexte de fonctionnement du contrôleur | ZMB-31 sur un segment Modbus RTU documenté | Quels compresseurs, étages, ventilateurs ou états de dégivrage étaient actifs lorsque le profil électrique a changé ? |
Matériel pour le suivi électrique frigorifique
Utilisez un ZEM-65 pour le périmètre électrique parent et des unités supplémentaires uniquement pour les circuits sans chevauchement qu’il est utile de distinguer. Ajoutez un ZMB-31 si le contrôleur dispose d’une table des registres Modbus RTU publiée.
Mesure tout le tableau frigorifique ou l’alimentation sélectionnée d’un compresseur, condenseur, évaporateur ou dégivrage
1 par périmètre électrique déclaré triphasé, 3 ou 4 fils
- Choisissez le calibre des TC pour chaque alimentation suivie : TC ouvrant de 120 A ou bobines Rogowski de 300 A, 1 kA et 3 kA
Classe 0,5S selon IEC 62053-22 avec ses TC, de 0,1 A à 3 kA
Collecte les relevés électriques et ceux du contrôleur, conserve l’historique local et calcule les comparaisons déclarées
1 par zone de couverture étudiée couverture et capacité vérifiées sur site
Si le contrôleur dispose d’une table des registres publiée et d’un segment RS-485 adapté
Lit les valeurs documentées par le contrôleur frigorifique pour les compresseurs, étages de capacité, ventilateurs, dégivrages, consignes ou pressions
1 par segment RS-485 jusqu’à 30 registres configurés
Maître Modbus RTU sur RS-485, jusqu’à 30 registres configurés
Périmètres du suivi énergétique d’une chambre froide
Le compteur parent fournit le total. Les compteurs de composants en expliquent certaines parties. Conservez l’état de fonctionnement et le dénominateur de comparaison avec les deux, afin d’interpréter toute variation de charge, météo, consigne ou programme de dégivrage comme un changement de conditions.
Comment l’énergie frigorifique parvient à Edge
Les alimentations électriques de l’installation et les données documentées du contrôleur empruntent des voies de mesure distinctes avant d’être alignées localement dans Edge.
- Liaison
- Zigbee
- Modbus
- Edge
- Plateformes
| Emplacement | Ce que la mesure indique | Référence | Capteur |
|---|---|---|---|
| Tableau frigorifique complet | Puissance en kW, énergie en kWh et demande de toutes les charges électriques incluses dans le périmètre frigorifique déclaré | Incluez ou excluez explicitement les compresseurs, ventilateurs des condenseurs et évaporateurs, pompes et résistances de dégivrage, d’évacuation et anti-condensation DOE | ZEM-65 (sur cette page) |
| Alimentation des compresseurs | Part électrique du groupe de compresseurs, démarrages et profil des variations de capacité | N’utilisez un compteur distinct que si l’alimentation est électriquement séparée ; conservez le compteur parent comme total du système NEA | ZEM-65 (sur cette page), périmètre enfant sélectionné |
| Charges de rejet et de distribution thermique | Ventilateurs des condenseurs et évaporateurs, ainsi que pompes, dont l’évolution peut différer de celle de l’électricité des compresseurs | La mesure de l’ensemble évite qu’une économie apparente sur les compresseurs masque un surcroît de consommation des ventilateurs ou des pompes NREL | ZEM-65 (sur cette page), périmètre enfant sélectionné |
| Dégivrage et charges auxiliaires | Temps et énergie des résistances électriques de dégivrage, d’évacuation, anti-condensation ou de bac lorsqu’elles sont alimentées séparément | Enregistrez puissance et durée de fonctionnement ; leur produit donne l’énergie quotidienne DOE | ZEM-65 (sur cette page), périmètre enfant sélectionné |
| Contexte de fonctionnement du contrôleur | Étage, ventilateur, consigne, pression ou état de dégivrage accompagnant le profil électrique mesuré | Utilisez uniquement la table des registres du modèle et du firmware documentés, en relevant adresse, type, ordre des octets, facteur d’échelle et unité Fiche technique: Interface Modbus | ZMB-31 (sur cette page) |
Ne comptez chaque compteur enfant qu’une fois. Le compteur d’un compresseur est déjà inclus dans le total du tableau frigorifique. Utilisez-le pour calculer une part ou rapprocher le solde.
Indiquez le dénominateur de chaque chiffre. Tonnes stockées ou manutentionnées, mètres cubes, heures de fonctionnement et production frigorifique répondent à des questions différentes. Consignez le dénominateur choisi et la période avec chaque chiffre d’énergie spécifique.
Lisez les données du contrôleur comme du contexte. Un indicateur de marche du compresseur ou un pourcentage de charge calculé décrit la commande du contrôleur ; la mesure électrique au périmètre choisi indique ce qui a été consommé.
Calculer la performance énergétique frigorifique
Calculez à partir de l’énergie par intervalle dans un périmètre électrique stable. Utilisez des compteurs de composants sans chevauchement pour les parts et divisez par un dénominateur de fonctionnement déclaré uniquement s’il est mesuré sur la même période.
component share (%) = Ecomponent ÷ Esystem × 100
specific energy = Esystem ÷ D- Ecomponent
- énergie par intervalle d’un composant dans un périmètre sans chevauchement, en kWh
- Esystem
- énergie par intervalle de tout le périmètre frigorifique déclaré, en kWh
- D
- dénominateur relevé sur le même intervalle, comme les tonnes stockées ou manutentionnées, le volume réfrigéré ou la production frigorifique directement mesurée
Exemple de calcul
Pendant une journée enregistrée, l’ensemble du périmètre frigorifique consomme 720 kWh. Le groupe de compresseurs mesuré séparément consomme 504 kWh, soit 70 % du total. Si le dénominateur convenu pour le site est une moyenne de 90 tonnes stockées pendant cette même journée, l’énergie spécifique enregistrée est de 8 kWh par tonne pour cette journée. La comparaison exige le même périmètre, le même dénominateur et le même contexte de fonctionnement.
Dans Edge
Edge peut additionner des entrées distinctes explicites et calculer des rapports avec garde-fous. Conservez avec le résultat l’identité des sources, les unités, l’alignement des intervalles, l’action en cas d’entrée périmée et la politique d’horodatage de sortie. Signalez un composant manquant comme une lacune et calculez les kWh à partir de registres cumulatifs plutôt que de répéter des valeurs instantanées en kW.
Contrôles de mise en service
Mettez d’abord en service le total parent. L’analyse des composants n’est utile qu’une fois le périmètre complet crédible.
-
Figer le périmètre unifilaire
Sur le schéma unifilaire électrique à jour, marquez chaque compresseur, ventilateur, pompe, résistance et auxiliaire comme inclus, exclu ou mesuré séparément.
Réussi si le schéma, les étiquettes des compteurs et les noms des points Edge décrivent les mêmes périmètres physiques.
-
Vérifier chaque voie électrique
Avec une personne qualifiée en électricité, vérifiez les références de tension, l’ordre des phases, le sens et le rapport des TC par rapport à un état de fonctionnement connu ou à un instrument de référence.
Réussi si les valeurs par phase, la puissance totale en kW et le sens sont plausibles, et la vérification est consignée pour chaque ZEM-65.
-
Rapprocher le parent et les enfants
Comparez l’énergie par intervalle du parent à la somme des compteurs enfants sans chevauchement et dressez la liste des charges présentes uniquement dans le parent.
Réussi si le solde est explicable et chaque charge physique n’est comptée qu’une fois.
-
Parcourir les états du contrôleur
Observez un changement normal d’étage de compresseur, de ventilateur et un cycle de dégivrage, en vérifiant la valeur, l’unité et l’horodatage de chaque registre choisi.
Réussi si chaque état évolue avec l’installation et se rétablit correctement après une interruption de communication.
-
Valider la base de comparaison
Relevez les consignes, les conditions ambiantes, l’activité des portes ou de production, le dénominateur de stock ou de débit traité, le programme de dégivrage et tout changement de maintenance pour les périodes de référence et de comparaison.
Réussi si les deux périodes sont comparables ou toute différence importante est indiquée avec le résultat.
-
Tester les entrées absentes et périmées
Pendant une fenêtre d’essai approuvée, interrompez une entrée et examinez le total parent, la part du composant et l’énergie spécifique avant et après la reprise des relevés.
Réussi si une entrée manquante est visible, un total incomplet est identifié comme tel et la lacune reste apparente après le rétablissement.
Limites de cette mesure
Les relevés électriques et du contrôleur expliquent quand et où l’installation a consommé de l’énergie. À eux seuls, ils ne prouvent ni l’efficacité frigorifique, ni la conformité des produits, ni la sûreté d’une stratégie de commande.
- L’électricité, la durée de fonctionnement et les températures d’exploitation ne mesurent pas la production frigorifique utile. Elles ne suffisent donc pas à calculer le COP sans une mesure distincte et conçue à cet effet.
- Cette page ne remplace ni le suivi cartographié de la température des produits, ni les procédures de sécurité alimentaire, ni la réponse aux alarmes ; ces sujets relèvent du guide sur la température de la chaîne du froid.
- Le suivi énergétique ne détecte ni ne quantifie les fuites de fluide frigorigène, l’état de charge, l’état de l’huile, les défauts vibratoires ou l’usure mécanique.
- Observer un contrôleur n’autorise ni changement de consigne, ni effacement de charge, ni réponse à la demande ; une flexibilité pilotée exige ses propres autorisations techniques, verrouillages et essais de reprise.
- Un total de kWh inférieur n’indique pas automatiquement un gain d’efficacité si la météo, la charge des produits, les portes, les consignes, les heures de fonctionnement ou le périmètre de mesure ont changé.
Sources
- Document d’appui technique sur les équipements frigorifiques commerciaux (s’ouvre dans un nouvel onglet) Département de l’Énergie des États-Unis
- Réfrigération commerciale : optimisation des transferts thermiques et réduction de l’énergie (s’ouvre dans un nouvel onglet) National Renewable Energy Laboratory et programme Better Buildings du département de l’Énergie des États-Unis
- Lignes directrices sur l’évaluation des possibilités d’efficacité énergétique et la mesure de performance énergétique pour les nouvelles installations (s’ouvre dans un nouvel onglet) National Environment Agency, Singapour
- 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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