Vue d’ensemble des systèmes d’eau réfrigérée

L’un des plus grands défis dans la sélection de chaque fait pour ce marché est d’évaluer toutes les différentes options qui s’offrent à vous, et je vais essayer d’en décomposer quelques-unes au cours de deux vidéos ici.

Le premier concerne les systèmes d’eau réfrigérée et les raisons pour lesquelles vous opteriez pour un produit unitaire AGronomic accuse plutôt que pour un système d’eau réfrigérée à quatre tuyaux. Il suffit de décrire brièvement comment nous nous sommes retrouvés dans cette position très tôt dans ce marché, l’eau réfrigérée n’était pas impliquée lorsque le marché s’est légitimé et que la légalisation s’est étendue à l’Amérique du Nord.

Les grands producteurs ont fait appel à la communauté des ingénieurs et à celle des entrepreneurs généraux, et ce dans de très grandes installations. Le groupe d’ingénieurs s’est concentré sur ce qu’il connaissait et sur les grands bâtiments. Les bâtiments de niveau campus ont généralement été réalisés avec le système d’eau glacée de l’installation centrale.

Cela signifie qu’ils ont appliqué ce qu’ils savaient – même aujourd’hui, l’ASHRAE, par exemple, ne donne aucune indication sur la manière de gérer correctement un espace agricole à environnement contrôlé. Les ingénieurs se sont donc appuyés sur les connaissances qu’ils avaient des grands bâtiments.

Un bâtiment de 1500 ou 2500 tonnes est équipé d’une centrale et c’est ainsi que cela fonctionne pour votre campus universitaire ou pour une grande tour de bureaux. Cela fonctionne, et c’est le cas. Mais il y a quelques mises en garde très importantes. Dans ce cas, je parle d’un système d’eau glacée à quatre tuyaux, c’est-à-dire d’un système d’eau glacée capable de répondre aux besoins de refroidissement, de déshumidification et de chauffage d’un espace. Un système d’eau glacée à deux tuyaux n’assure pas le réchauffage, et c’est donc une question distincte qu’il faut traiter. Je vais donc m’en tenir au système à quatre tuyaux, mais il s’agit essentiellement d’un système à deux tuyaux.

Vous avez un retour d’eau réfrigérée et un retour d’eau chaude. De ce fait, vos ventilo-convecteurs sont nettement plus coûteux qu’un système à deux tuyaux. Il est évident que vous avez quatre connexions au lieu de deux et deux ensembles de serpentins séparés.

Mais l’un des plus grands défis du système d’eau réfrigérée est d’obtenir une température d’eau réfrigérée suffisamment froide. L’un des défis de l’espace est la fraîcheur et la sécheresse requises à la fin d’un cycle de floraison, ce qui nécessite de l’eau réfrigérée très froide.

En général, il faut environ 38 degrés Fahrenheit pour atteindre le niveau de déshumidification requis à cette période plus froide du sol. Or, une batterie de 38 degrés va produire de l’air très froid, ce qui signifie que vous avez également besoin d’un système de réchauffage.

Vous avez besoin du serpentin d’eau chaude pour remonter cette température, et vous ne pouvez pas le faire. Il est évident que vous ne pouvez pas pulvériser de l’air à 45 degrés Fahrenheit dans votre usine, vous devez donc le réchauffer. C’est là que le système de tuyauterie entre en jeu.

C’est un défi dans certains de ces établissements. Cela a été un défi dans certaines de ces installations, certaines d’entre elles n’ont pas utilisé suffisamment d’eau froide pour assurer une déshumidification suffisante. C’est une leçon qui a été apprise au fil du temps. Mais l’énergie de réchauffage est un défi dans cet espace, et nous allons vous expliquer pourquoi dans une seconde.

En revanche, un système d’eau glacée correctement conçu pour les tuyaux permet un contrôle très précis de l’espace, car bien conçu signifie aussi bien contrôlé. Et lorsque vous construisez un système d’eau glacée comme celui-ci, votre centrale est conçue sur mesure pour vous.

Il n’existe pas d’ensemble qui soit une configuration conteneurisée ou une configuration par défaut. Vous avez un ingénieur qui choisit un ou deux refroidisseurs. Nous parlerons de redondance dans un instant, mais un refroidisseur ou une chaudière ou deux skids de pompe sont des systèmes distincts.

Il faut ensuite superposer un système de contrôle pour que tout fonctionne bien ensemble. Vous devez donc contrôler vos refroidisseurs, vos chaudières, vos patins de pompe, votre énergie de pompe et chaque ventilo-convecteur dans chaque pièce a quelques vannes différentes qui vont devoir être contrôlées et peut-être même un volume d’air variable pour essayer d’obtenir une meilleure déshumidification. Vous avez donc un système très compliqué, et la redondance est coûteuse car vous avez une installation centrale, vous avez un point de défaillance central. Si vous n’avez qu’un seul refroidisseur et qu’il tombe en panne, vous perdez toutes les pièces de votre bâtiment.

C’est exactement ce qui se passe. Si vous avez plusieurs refroidisseurs, si vous avez perdu un tiers ou la moitié de votre capacité, comment gérez-vous votre espace de cette manière ? Il y a des moyens de le faire, mais c’est une chose à laquelle vous devez penser lorsque vous examinez vos besoins globaux en matière d’espace.

Là encore, la redondance coûte cher. Une pompe supplémentaire et une pompe supplémentaire et une pompe supplémentaire sont généralement le nom du jeu pour obtenir une redondance dans les installations centrales, ce qui signifie que si vous avez besoin de deux chaudières, vous en avez trois sur le site.

Ainsi, si vous disposez d’une pièce de rechange, vous pouvez l’utiliser en permanence. Il en va de même pour les refroidisseurs et les pompes, et cette redondance augmente considérablement le coût du système car, une fois de plus, vous avez ce point central de défaillance. C’est probablement l’un des plus grands défis d’un système d’eau glacée à quatre pompes.

Il est évident qu’un système central est plus coûteux dans l’ensemble parce qu’il nécessite des investissements importants. Et si vous considérez uniquement le coût de refroidissement par tonne, vous vous direz que ce n’est pas tout à fait vrai.

Nous avons comparé les coûts d’installation des équipements ou des installations sur des dizaines de sites et les systèmes de tuyauterie sont coûteux à installer. Vous avez besoin d’une tonne de tuyaux et dans une grande installation, vous pouvez utiliser des tuyaux de 16 à 20 pouces pour l’eau réfrigérée et l’eau chaude.

Et rien que ce tuyau. Chaque pied de ce tuyau peut peser 300 livres sterling. Vous avez donc un poids énorme à installer. Ce n’est pas rapide. C’est coûteux. Cela demande beaucoup de travail. Le tout doit être correctement isolé pour éviter les problèmes d’eau ou de sécurité des personnes liés aux conduites d’eau chaude dans votre espace.

Et le plus grand avantage d’une centrale est la diversité. Si vous pensez à une tour de bureaux typique, par exemple, un seul côté du bâtiment est frappé par le soleil à un moment donné, ce qui signifie que vous pouvez avoir une tour avec 5000 tonnes de ventilo-convecteurs installés, mais qui n’a besoin que d’une centrale de 2000 tonnes pour contrôler l’ensemble du bâtiment parce que tous les espaces ne vont pas demander tout en même temps. Ce n’est pas typique d’un environnement contrôlé. L’agriculture construit votre programme d’éclairage pour vos salles de fleurs est typiquement le même.

Que tout soit allumé en même temps ou que la moitié des pièces fonctionnent le jour ou la nuit, c’est une autre question dont nous pouvons parler. Mais vous annulez le plus grand avantage d’une centrale, qui est la diversité, et cela signifie que vous devez installer suffisamment de centrales d’eau glacée et de chaudières pour gérer votre journée de conception. Et ce jour de conception, c’est la plupart des jours. Si vous regardez l’efficacité d’une centrale d’eau glacée typique, elle produit de l’eau glacée à 50 ou 55 degrés lorsqu’on vous donne le nombre de kilowattheures par tonne.

Non, ce n’est absolument pas le cas. Avec de l’eau réfrigérée à 38 degrés. Ce sera assez brutal en termes de consommation d’énergie. Et vous avez également besoin de réchauffer l’eau 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. Dans le passé, on m’a demandé : « Pourquoi ne pas réduire la production d’eau réfrigérée pendant les deux dernières semaines du cycle de floraison, lorsque nous avons besoin d’une déshumidification supplémentaire ? Ce n’est pas possible dans cet espace. Vous avez un tas de pièces différentes qui sont à des moments différents du cycle. Vous n’allez pas gérer l’ensemble d’une installation en suivant exactement le même calendrier, en plantant la première semaine et en récoltant la dixième semaine, sans que votre équipe n’ait rien à faire entre les deux.

Ce n’est pas ainsi que ces installations fonctionnent, ce qui signifie que vous avez besoin de ce réchauffage disponible à 20 47. Vous ne pouvez pas arrêter votre chaudière. Vous ne pouvez pas arrêter votre installation d’eau glacée. Elle doit fonctionner dans les conditions prévues 100 % du temps, et l’énergie de réchauffage est incroyablement coûteuse.

Vous avez deux options, dont les refroidisseurs à récupération de chaleur. Mais l’investissement est coûteux et ils ne produisent pas non plus de l’eau très chaude. Une boucle de refroidissement à récupération de chaleur typique peut donc avoir une température de 115 ou 125 degrés.

Cette température de l’eau chaude nécessite un débit beaucoup plus important pour atteindre la capacité que vous recherchez, ce qui signifie que l’énergie de votre pompe a augmenté et que vos coûts d’installation ont augmenté parce que votre poêle à tuyaux, la taille des tuyaux, a augmenté.

Il y a donc une dépense énorme pour une installation d’eau réfrigérée qui, je pense, n’est pas bien comprise sur ce marché. Et en fin de compte, même si l’on se contente de regarder les coûts énergétiques, vous dépensez généralement 50 à 60 % de plus en coûts énergétiques sur une base annualisée avec un système à quatre tuyaux par rapport à un système unitaire.

C’est pour toutes ces raisons, et je serais heureux d’en parler plus en détail dans le cadre d’un projet spécifique, mais c’est pour toutes ces raisons que j’estime que les systèmes d’eau glacée à tuyaux sont mal utilisés sur ce marché, et qu’il existe de meilleures options sur le marché.