Une solution toute fraîche
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La revue spécialisée consacrée au nickel et à ses applications |
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LA VILLE DE TORONTO, située en bordure du lac Ontario, puise l’eau très froide du lac pour réduire le coût
de la climatisation d’immeubles à bureaux, pendant les mois d’été. |
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L’EAU FROIDE DU LAC, de 4 °C, sert à compenser la chaleur produite par la population, les dispositifs
d’éclairage et le matériel dans les immeubles à bureaux. |
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LES ÉCHANGEURS À COURANTS PARALLÈLES, faits d’acier inoxydable
S31600 à teneur en nickel. |
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TRENTE-SIX ÉCHANGEURS DE CHALEUR comme celui-ci sont fournis dans le cadre du projet de quatre millions de
dollars. |
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Les échangeurs de chaleur en acier inoxydable : La clé des climatiseurs écoénergétiques.
Par Virginia Heffernan
Revue Nickel, Juillet 2004 -- L’acier inoxydable austénitique joue un rôle prépondérant dans un effort qui vise à remplacer la climatisation classique dans les immeubles à bureaux du centre-ville. On utilise de l’eau lacustre en guise d’agent de refroidissement, dans un nouveau système plus écologique puisqu’il ne consommerait que 25 % de l’électricité habituellement requise par un climatiseur traditionnel.
Le projet en cours à Toronto, le plus gros du genre au monde, vise à puiser de l’eau très froide située à une profondeur d’environ 83 mètres sous la surface du lac Ontario et à la faire circuler dans des immeubles à bureaux, au moyen d’un réseau de tuyaux souterrains. L’eau froide ainsi extraite passe dans des systèmes de climatisation commerciaux par l’entremise d’échangeurs de chaleur que fournit APV Solutions & Services, une division de Invensys de Londres.
En vertu d’un contrat de quatre millions de dollars canadiens avec Enwave District Energy Ltd., APV fournit 36 échangeurs de chaleur faits d’acier inoxydable S31600, pour le projet.
Enwave, l’un des plus importants fournisseurs de systèmes énergétiques collectifs en Amérique du Nord, a choisi pour le projet un système d’échangeurs de chaleur à plaques, de fabrication APV (échangeurs de type Paraflow). Selon Osama Shenouda, ingénieur des procédés de fabrication pour APV, ces derniers procurent un taux de récupération de 93 % (ce qui signifie que seulement 7 % du refroidissement se perd dans l’eau, soit un excellent rendement) et sont conformes aux exigences de la National Sanitation Foundation, en matière d’approvisionnement d’eau potable en réseau.
Les échangeurs Paraflow (ainsi nommés parce que les fluides circulent en parallèle de chaque côté des plaques) sont conçus pour fonctionner dans des milieux difficiles sur les plans chimique et industriel. Ils sont offerts dans une variété de matériaux et de modèles, selon l’application et la rudesse des fluides utilisés dans le procédé. Généralement, de tels milieux d’application comprennent les aciéries, les exploitations de bauxite et d’alumine et les usines équipées de fours à coke. L’acier S31600 peut être entièrement recyclé à la fin de la période de 40 ou 50 ans d’utilisation que doivent durer les échangeurs.
Selon le porte-parole d’Enwave, plus de la moitié de la charge annuelle de refroidissement à Toronto sert à compenser la chaleur produite par la population, les dispositifs d’éclairage et le matériel dans les immeubles à bureaux, et ce, tout au long de l’année. Mais la ville jouit d’un emplacement idéal pour remplacer la technologie de climatisation énergophage traditionnelle par le procédé de réfrigération par eaux profondes, parce que son agglomération de gratte-ciel du centre-ville se trouve juste à côté d’un vaste plan d’eau profonde.
Le projet de 165 millions de dollars canadiens, dans le cadre duquel on extrait l’eau d’une température de 4 °C et on l’achemine au moyen de cinq kilomètres de tuyaux jusqu’à une station de pompage sur le rivage, finira par atteindre une production suffisante pour rafraîchir plus de 1,8 million de mètres carrés de locaux, l’équivalent d’environ 100 tours de bureaux.
Une fois que l’eau aura produit le refroidissement requis, elle sera acheminée vers le réseau municipal d’approvisionnement en eau de Toronto.
« Ce sera le plus grand système de réfrigération par eaux profondes au monde et le premier du genre au Canada », déclare Dennis Fotinos, président et directeur général de la compagnie Enwave. « Ce projet permettra de répondre à la demande de climatisation dans des proportions pouvant atteindre 40 % pour le cœur du centre-ville de Toronto et nécessitera jusqu’à 75 % de moins d’énergie que les refroidisseurs électriques traditionnels, tout en éliminant quarante milles tonnes de dioxyde de carbone, ce qui réduira les niveaux de pollution. »
Peu de systèmes énergétiques collectifs ont tiré profit de cette importante source renouvelable de refroidissement. En 2002, l’université Cornell (New York, États-Unis) a remplacé les refroidisseurs du centre de son campus afin d’utiliser, comme nouvelle source, les eaux profondes et froides du lac Cayuga situé à proximité. Cette initiative lui a par ailleurs valu le prix Technology Award décerné par la American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. On trouve les autres systèmes de réfrigération par eaux profondes à Stockholm (Suède), où les eaux salées de la mer Baltique passent par des échangeurs de chaleur à plaques de titane, à Halifax (Nouvelle-Écosse, Canada), où les eaux de l’océan permettent de climatiser deux immeubles commerciaux dans le secteur riverain, ainsi qu’au National Energy Lab de Keahole Point (Hawaii, États-Unis).
Virginia Heffernan est une collaboratrice indépendante établie à Toronto.
ILLUSTRATIONS : APV Solutions & Sevices
 Osama Shenouda |
