Gain de rendement grâce à une vanne d’expansion magnétique
Gain de rendement grâce à une vanne d’expansion magnétique
Refra adopte la solution de Siemens
L’innovation a permis à Refra de décrocher un prix lors des British National ACR&Heat Pump Awards
La vanne d’expansion magnétique MVL702 de Siemens. (Ilona Brant Pavšukova)
La pompe à chaleur Ignis de Refra lors d’un test sur le terrain en Lituanie (Ilona Brant Pavšukova)
Refra, le fabricant lituanien d’équipements HVAC-R a amélioré le rendement de ses pompes à chaleur réversibles au R290 (propane) en intégrant la vanne d’expansion magnétique MVL702 de Siemens. La pompe à chaleur réagit plus rapidement aux fluctuations de charges, ce qui réduit le risque de surchauffe. L’efficacité de la solution a été démontrée lors d’un test pratique réalisé avec une pompe à chaleur Refra Ignis. Par rapport à une configuration identique d’une vanne d’expansion classique, la version avec la MVL702 atteint un COP supérieur de 16%, selon le cycle de fonctionnement.
Réagir en souplesse aux charges fluctuantes
La vanne d’expansion magnétique MVL702 de Siemens se caractérise par une régulation rapide et précise du réfrigérant dans l’évaporateur. La MVL702 s’ouvre en 1 seconde, ce qui, d’après Siemens, est dix fois plus rapide que les solutions conventionnelles équipées d’un moteur pas à pas. De plus, ces dernières utilisent une technologie à broche, ce qui les rend moins précises.
Comme la vanne magnétique réagit rapidement aux charges fluctuantes, la valeur de surchauffe diminue d’environ 30%, par exemple de 9K à 6K. Une surchauffe moindre assure un fonctionnement plus efficace de l’évaporateur, une température d’évaporation supérieure, de petits écarts de température dans l’échangeur de chaleur et une augmentation de température moindre dans le cycle de refroidissement. C’est particulièrement utile dans les applications où la demande de chaleur peut fluctuer rapidement.
Test pratique
Les affirmations théoriques doivent toutefois être étayées par des données pratiques. Refra a réalisé des tests pratiques approfondis dans des conditions réelles. Une pompe à chaleur réversible Ignis a été équipée de deux circuits identiques, l’un avec une vanne Siemens et l’autre avec une vanne de moteur pas à pas bipolaire d’une autre marque. La puissance frigorifique des deux circuits est de -6/50°C à 21,9 kW, et la puissance calorifique de 31,1 kW. Le test a été réalisé à une température de chauffage de 50°C, une température de départ de 30-32°C et une température extérieure de -6°C. Les deux circuits fonctionnaient à 100% de leur capacité.
Les résultats parlent d’eux-mêmes : en mode chauffage, le circuit avec la vanne Siemens a enregistré une augmentation du COP de 8,3%. En tenant compte du cycle de dégivrage, le gain a même atteint 16,4%. Une surchauffe moindre entraîne une température d’évaporation supérieure, ce qui augmente le rendement. Bien que le test ait été réalisé à pleine charge, il offre des perspectives pour des applications à charge fluctuante. Lors du test, la version avec le moteur pas à pas a pu chauffer pendant 63 minutes sans dégivrage. Le circuit avec la vanne Siemens a tenu 133 minutes, soit plus du double. Cela signifie un potentiel d’économie d’énergie de plus de 50% sur les cycles de dégivrage et plus de temps effectif pour le chauffage que pour le dégivrage.
Ces performances ont valu aux pompes à chaleur Refra équipées de la vanne de Siemens de remporter un prix important au Royaume-Uni. Elles ont été reconnues meilleur produit commercial dans la catégorie des pompes à chaleur lors des National ACR&Heat Pump Awards.
Par: Alex Baumans
Photos: Refra
