La condensation et l’évaporation flottantes consistent à laisser fluctuer librement les températures de condensation et d’évaporation d’un circuit frigorifique. Ainsi, ces températures ne sont pas constantes dans le temps, mais, au contraire, changent en fonction des températures extérieures et des exigences de production.

Si nous analysons un cycle frigorifique ou un cycle de Carnot inverse du point de vue théorique de la thermodynamique, nous pouvons observer que son efficacité ou COP ne dépend que de la température de la source chaude et froide (T1 et T2 respectivement) :

Si nous examinons cette équation, nous constatons que plus la différence de température entre le condenseur et l’évaporateur est faible, plus l’efficacité de notre machine frigorifique ou de notre pompe à chaleur est élevée :

Figure 1. Cycle frigorifique idéal ou cycle de Carnot inversé

Si nous l’analysons d’un autre point de vue plus intuitif, nous pouvons voir que plus la différence de température est faible, plus le rapport de pression est bas, et le compresseur doit effectuer un travail spécifique moindre pour cette chute de pression. Par conséquent, plus la puissance du compresseur diminue, plus le rendement augmente. Ceci peut être clairement constaté dans le diagramme P-h.

Grâce à la condensation et à l’évaporation flottantes, nous pouvons faire que les températures puissent s’adapter aux changements externes, et ainsi, à certains moments, nous pouvons réduire la différence de températures et augmenter les performances et l’efficacité énergétique de notre installation.

En utilisant la condensation flottante, la température de condensation peut être réduite si nous la laissons s’adapter aux températures extérieures. Avec ce système, si la température extérieure diminue, la température de condensation peut également être réduite.

Dans le cas d’une évaporation flottante, nous permettons également aux températures d’évaporation de fluctuer en fonction des besoins de la demande de réfrigération.

La réalisation de la condensation et de l’évaporation flottantes est possible en incorporant un système de contrôle basé sur des vannes d’expansion électroniques au lieu de vannes thermostatiques et des convertisseurs de fréquence dans le compresseur. En faisant cela, nous pouvons ajuster les températures de condensation et d’évaporation de manière plus efficace, tant que nous respectons la différence de température d’échange appropriée pour garantir la demande de notre installation.

En mettant en œuvre ces systèmes, nous pouvons augmenter les performances ou le COP de notre installation de réfrigération ou HVACR, ce qui entraîne des économies d’énergie de 2 à 3 % pour chaque degré de réduction de la différence de température entre la condensation et l’évaporation.