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La certification de performance AHRI pour les échangeurs devient internationale

Dès la fin des années 90, la filiale commerciale d'Alfa Laval aux Etats-Unis rentrait en contact avec AHRI (Air conditioning, Heating and Refrigeration Institute) dans le but de leur faire développer une certification des performances uniformes pour les échangeurs de chaleur.

En 2001, ce programme de certification des échangeurs de chaleur liquide-liquide a été lancé sur le marché nord-américain, de même que la norme d'essais techniques AHRI 400. Depuis 2012, ce programme de certification peut être utilisé au niveau international. Ce développement a un énorme impact sur le mode de spécification et d'achat des échangeurs de chaleur à plaques. 

Le Programme de certification des échangeurs de chaleur liquide-liquide AHRI 400 (AHRI LLHE) est actuellement la seule certification par un tiers des performances des échangeurs de chaleur à plaques qui soit disponible internationalement.

Un problème tenu secret

Avant que la norme AHRI 400 et le programme de certification des échangeurs de chaleur liquide-liquide n'aient été instaurés aux États-Unis et au Canada, un problème sous-jacent existait concernant les performances des échangeurs de chaleur à plaques. La concurrence avait longtemps été féroce et certains fabricants diminuaient les coûts en réduisant les dimensions des composants. De cette façon, ils nuisaient délibérément aux performances mais pouvaient fréquemment proposer des prix attractifs sur le marché.

Toutefois, dans une perspective à long terme, les prix bas se sont avérés être illusoires. Les échangeurs de chaleur dimensionnés de cette façon affichaient souvent de mauvaises performances à long terme, ce qui augmentait les coûts d'exploitation. Pendant des périodes de pointe prolongées (par exemple pendant les étés torrides de New York), un certain nombre d'échangeurs de chaleur fonctionnaient bien en dessous du niveau de puissance d'échange thermique approprié, ce qui forçait les pompes et groupes frigorifiques à compenser en fonctionnant davantage. Les conséquences étaient évidentes : une perte d'électricité considérable. Non seulement aux heures de pointe, mais en permanence.

Étant donné que les échangeurs de chaleur « faisaient leur travail » (même en consommant beaucoup d'énergie), cette absence de correspondance entre les puissances d'échange thermique était rarement observée et encore moins résolue. On ne peut nier que ce problème était bien caché.

Une révolution tranquille

La norme AHRI LLHE est désormais applicable dans le monde entier. C'est une révolution tranquille qui a de multiples effets sur notre industrie. Pour nos clients, les conséquences sont évidentes, même à court terme. Par un système de certification homogène, nous serons en mesure de comparer les échangeurs de chaleur sur une base totalement vérifiable et transparente. Aucun test de performances sur site ne sera nécessaire, ce qui engendrera des réductions de coûts considérables en plus de la baisse des coûts énergétiques.

Évidemment, la rentabilité énergétique s'avère être un facteur clé, d'un point de vue financier autant qu'éthique. Du fait de l'explosion de l'urbanisation mondiale et de l'évolution vers des systèmes de refroidissement urbain plus volumineux et plus puissants, le rendement thermique du refroidissement est un défi pour tous les intervenants, de la production à la chaîne de décision. La certification AHRI permet d'atteindre plus facilement les objectifs visés pour l'utilisation de l'énergie et la régulation d'ambiance par un dimensionnement adéquat de la puissance de l'échangeur de chaleur. Ce point est particulièrement important dans les applications telles que les sous-stations de refroidissement urbain, les systèmes de stockage de la glace et le free cooling, où un faible pincement de température est nécessaire.

Un petit changement de la température spécifiée, un grand changement de la surface d'échange thermique requise

Un décalage relativement faible de la température du fluide de refroidissement/chauffage a un gros impact sur la surface d'échange thermique nécessaire pour que l'échangeur de chaleur continue à fonctionner au niveau de performances requis dans les systèmes de climatisation. La nécessité de marges de puissance suffisantes dans les échangeurs de chaleur, et leur impact sur le rendement énergétique de l'ensemble du système, a souvent été sous-estimée. Avec la mise en œuvre progressive de la certification AHRI dans l'industrie mondiale du génie climatique, la réduction globale potentielle de l'énergie électrique est très impressionnante.

La norme américaine de construction verte LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) implique la certification AHRI 400 des échangeurs de chaleur à plaques dans les applications de chauffage comme dans les applications de refroidissement. Le concept de « construction verte » s'étend rapidement dans le monde et de nombreux pays travaillent actuellement avec des normes similaires à la norme LEED. Un échangeur de chaleur à plaques dont les performances sont certifiées signifie l'adoption d'une solution verte.

Un nouveau point de vue sur le rendement énergétique

A long terme, l'utilisation progressive globale du programme LLHE de l'AHRI augmentera l'attention accordée au rendement énergétique et fera garantir par les fabricants les résultats publiés. Les performances thermiques peuvent être comparées correctement, tout comme le ratio prix/performance des échangeurs de chaleur de différents fabricants. Les échangeurs de chaleur de la série Alfa Laval AlfaQ™ seront les premiers certifiés AHRI 400 et ils satisfont cette norme de performances depuis plus de dix ans.

Il semble également logique de prévoir que le remplacement des équipements obsolètes sera stimulé, tout simplement parce qu'il s'avère très rentable. Le remplacement par des échangeurs de chaleur certifiés dans les systèmes de refroidissement de climatisation réduira la consommation électrique des pompes et groupes frigorifiques d'environ 4% à pleine charge. Ceci signifie que la durée d'amortissement est favorablement raccourcie et que le bilan global de l'investissement est intéressant.

En fin de compte, une déclaration franche et vérifiable des performances du produit est une question d'éthique commerciale. Cependant, la réussite de la mise en œuvre de l'AHRI 400 et du programme de certification LLHE sera fonction des consultants/bureaux d'études en génie climatique qui encouragent son utilisation et des utilisateurs/exploitants qui la spécifient dans leurs documents d'appel d'offre. Investir dans la certification des performances des échangeurs de chaleur à plaques, c'est choisir un investissement sûr.

AHRI

Information technique sur la certification AHRI des échangeurs à plaques Alfa Laval

Certification AHRI (site officiel)

 Liste des références échangeurs Alfa Laval AQ

New York - la ville test pour l'utilisation des échangeurs de chaleur.

 

Performance des échangeurs - un élément crucial, longtemps négligé, pour l'éfficacité énergétique des bâtiments.

Certification AHRI

AHRI est une organisation assurant la promotion de la qualité et de la sécurité au sein de l'industrie du génie climatique nord-américaine. Avec plus de 300 fabricants, elle est l'une des plus importantes associations professionnelles en Amérique du Nord.

Les membres représentent plus de 90 pour cent des équipements fabriqués pour le refroidissement de locaux résidentiels et commerciaux, le chauffage d'ambiance et la production d'eau chaude sanitaire. AHRI dispose de 80 certifications différentes, dont l'une d'entre elles est la ceritifcation de échangeurs de chaleur liquide-liquide.