La technologie scroll au CO₂ Copeland™ fait ses preuves sur le terrain.

Case Studies

Case Study Co-operative Group

Copeland’s CO₂ scroll technology proves its worth in the field.

_{^{“Lorsque Copeland nous a proposé de devenir son partenaire pour tester cette nouvelle technologie, nous étions enchantés des possibilités offertes en matière d’innovation dans la conception des systèmes. Cette technologie représente une réelle avancée en termes d’innovation dans le secteur. La technologie traditionnelle des compresseurs scroll est une référence dans le secteur depuis des années pour les petites entreprises de vente au détail. L’évolution de la technologie scroll transcritique au CO₂ permet de bénéficier d’un rendement accru, d’une réduction du niveau sonore et de systèmes plus petits.”}}

^{_{Mike Gittoes, Directeur général chez Arctic Circle}}

Dès 2017, la chaîne de supermarchés britannique The Co-Operative Group (The Coop) s’est engagée à remplacer progressivement les systèmes de réfrigération à base de HFC de ses magasins de détail par des réfrigérants CO2. Par conséquent, la technologie scroll au CO2innovante de Copeland pour les systèmes de booster transcritiques a été testée pendant 18 mois dans le cadre d’un essai sur le terrain entre The Coop et son partenaire Plant Manufacturing Arctic Circle Ltd, qui s’est soldé par un grand succès.

Rendement élevé grâce à la nouvelle conception du système

La dernière solution mise au point par Copeland, numéro un mondial dans le secteur des compresseurs scroll, a remporté un franc succès à tous égards grâce à son rendement supérieur sans la conception standard et forcément complexe du système. Outre son faible encombrement, il génère également moins de bruit par rapport aux systèmes booster classiques, ce qui présente de nombreux avantages, notamment dans les centres-villes. The Co-Operative Group prévoit maintenant d’introduire la nouvelle solution Copeland dans plusieurs autres succursales grâce au succès de l’essai.

The Coop est l’une des plus grandes chaînes de supermarchés du Royaume-Uni, avec plus de 2 500 magasins à travers le pays. En réponse à la prise de conscience environnementale croissante et à l’élimination progressive des gaz fluorés depuis 2015, l’entreprise a cherché un moyen de convertir progressivement les systèmes de réfrigération de ses magasins en une technologie durable et à l’épreuve du temps, basée sur le réfrigérant à base de CO2. Le nouveau système devait offrir des avantages considérables, non seulement en termes de rendement et de fiabilité mais aussi en ce qui concerne certains facteurs sous-jacents liés à l’implantation des succursales, en grande majorité en centre-ville. Afin d’assurer une utilisation optimale de l’espace au sol disponible, coûteux mais minimal par rapport au système existant, le nouveau système de refroidissement devait prendre beaucoup moins de place et peser beaucoup moins lourd. Un autre point essentiel de la liste des exigences était la réduction significative des émissions sonores pour éviter de déranger les voisins avec le bruit de fonctionnement.

Tests d’endurance approfondis en magasin pour le système booster scroll au CO₂

Copeland a collaboré avec une équipe d’ingénieurs de The Coop et son partenaire système Arctic Circle Ltd pour sélectionner un magasin pour l'installation test du système afin de vérifier le rendement de la conception innovante du système combiné à un système booster R744 dans le monde réel. Ils ont rapidement trouvé le candidat idéal : un magasin situé à Malmesbury, d’une superficie de 750 mètres carrés. À partir des informations fournies par le magasin, Copeland a développé un concept de système sur mesure pour une période d’essai de 18 mois. En plus d’autres composants, le nouveau système comprenait six compresseurs scroll CO₂ transcritiques Copeland avec des systèmes d’entraînement optimisés, notamment des vitesses variables, des vannes de régulation et un système de contrôle électronique intégré. La puissance frigorifique requise était de 68 kW pour la réfrigération normale (évaporation à -6 °C) et de 10 kW pour la congélation (évaporation à -28 °C).

Installation, mise en service et optimisation par une équipe d’experts

À la demande du client, le système a été installé et mis en service par une équipe d’experts commune. Ces tâches comprenaient un examen du site d’installation, l’ajustement des paramètres de surchauffe des groupes de réfrigération, la surveillance du comportement du retour d’huile et la garantie d’une fonctionnalité optimale de plusieurs autres facteurs importants. En ce qui concerne le logiciel, le système de contrôle et de surveillance de la solution scroll au CO₂ devait être intégré au système de gestion d’immeuble (BMS) existant utilisé pour gérer tous les magasins appartenant à The Co-Operative Group au Royaume-Uni. L’unité de commande Copeland étant entièrement compatible avec le BMS, cette connexion a pu être mise en œuvre sans passerelle supplémentaire, ce qui a permis de gagner du temps et de l’argent. Le système a été continuellement optimisé par l’équipe d’ingénieurs pendant la phase de test. Les connaissances acquises lors de l’essai sur le terrain permettront de réduire davantage les coûts opérationnels des futures installations.

Une durabilité impressionnante : au cours de la période d’essai qui s’est étendue sur 18 mois au total, le système a assuré des performances de refroidissement fiables dès le départ pendant l’été le plus chaud de l’hémisphère nord (de juin à août 2020) depuis le début de l’enregistrement des données.

^{Faible niveau sonore et gain d’espace}

“Avec un niveau sonore inférieur à celui des compresseurs à pistons, cette toute nouvelle technologie scroll au CO2 permet de répondre aux niveaux sonores les plus exigeants. Avec autant de magasins situés en ville, c’est particulièrement important pour The Coop. En réalité, le niveau sonore du système en marche était si faible que je me suis demandé, en entrant dans l’enceinte de l’usine, si l’unité fonctionnait vraiment. The Coop est extrêmement fière d’avoir pu contribuer à la mise en place de cette technologie innovante, qui est probablement le secret le mieux gardé de ces derniers temps en ce qui concerne la conception de nouvelles solutions de réfrigération. Le système a fonctionné admirablement bien au cours des 18 derniers mois et le fait de disposer maintenant de versions fabriquées en usine constitue une avancée significative par rapport au développement du prototype original. Les compresseurs sont très compacts et permettent de réduire l’empattement de l’installation, car l’espace disponible est très important pour The Coop."

Adrian Crowther, responsable de la conception et des normes (réfrigération), The Co-Operative Group

Avantages principaux: plus efficace, plus léger et plus silencieux

L’une des principales caractéristiques du nouveau système réside dans la conception nettement plus fine du circuit du réfrigérant. Les technologies innovantes employées dans le nouveau système ont permis à Copeland de délaisser l’utilisation de nombreux composants supplémentaires souvent utilisés pour augmenter le rendement des systèmes au CO2, tels que des compresseurs parallèles pour faire recirculer le flash gas. Lors de l’essai à Malmesbury, des composants parfaitement harmonisés ont permis au système booster scroll au CO2 Copeland d’atteindre le niveau de rendement obtenu par les systèmes à compression parallèle.

La conception compacte a également permis de réduire considérablement la taille et le poids du système. Le système booster scroll au CO2 pèse environ 60 % de moins que les produits similaires. Au total, il pèse environ 600 kg de moins qu’une structure comparable utilisant une technologie conventionnelle. Sa structure peu encombrante et son poids léger facilitent l’installation là où l’espace est limité, par exemple sur le toit, ce qui est souvent la seule option dans de nombreux magasins. Autre avantage : le nouveau système est beaucoup plus silencieux que le système de réfrigération à compresseurs à pistons installé précédemment dans le magasin de Malmesbury.

Au cours de la période d’essai qui s’est étendue sur 18 mois au total, le système a assuré des performances de refroidissement fiables dès le départ pendant l’été le plus chaud de l’hémisphère nord (de juin à août 2020) depuis que l’on enregistre des données. Photo : Copeland.

Sur la base du résultat de cet essai de 18 mois, la chaîne The Co-operative Group a décidé d’installer progressivement le système booster scroll au CO₂ Copeland dans plusieurs autres magasins.Photo : Copeland.

Conclusion : Un système innovant basé sur le CO₂ pour les applications de réfrigération de petite et moyenne taille.

Innovation technologique Copeland scroll au CO₂ avec injection dynamique de vapeur (DVI) pour les systèmes booster se distingue par son rendement élevé, ses dimensions compactes, son poids réduit et ses émissions sonores considérablement faibles. Par conséquent, les avantages et le potentiel offerts par les systèmes de réfrigération basés sur le CO₂ peuvent désormais être utilisés efficacement dans les petites et moyennes surfaces. Le système contribue considérablement à l’augmentation de la durabilité, de la compétitivité et de la viabilité future des opérateurs de supermarchés. Sur la base des résultats de l’essai de 18 mois, The Co-Operative Group a décidé d’installer progressivement le système booster scroll au CO₂ Copeland dans plusieurs autres magasins.

Fiche d’information sur l’essai sur le terrain

Projet
The Co-operative Group – Système de réfrigération au CO₂ pour les petites et moyennes enseignes de la distribution alimentaire

Passage d’un supermarché de 750 m² à la technologie scroll au CO₂ Copeland pour les systèmes booster.
Préparation d’un concept de système adapté
Évaluation pratique de 18 mois du système innovant
Optimisation continue de tous les composants pour les futures installations

Accomplissement
L’installation test a été très bien accueillie

Des performances de refroidissement fiables dès le départ, pendant les 18 mois d’essai, même durant une vague de chaleur extrême.
Haut degré de rendement avec un système simplifié (par rapport aux systèmes booster standard)
Réduction significative des émissions sonores (par rapport aux systèmes booster standard)

Système
booster scroll au CO₂Copeland – Détails techniques

Le système booster scroll au CO₂ Copeland comprend notamment les composants suivants.
Compresseurs MT scroll au CO₂ 4x, DVI
Compresseurs LT scroll au CO₂ sans injection
Régulateur scroll au CO₂ Pro XC Copeland, XWEB 500 EVO
Système de gestion de l’huile TraxOil OM5