Récupération de chaleur

Récupération de chaleur sur un groupe d'eau glacée : ce qui change vraiment

La récupération de chaleur sur groupe d'eau glacée ne se conduit pas comme sur une centrale frigorifique. La boucle d'eau intermédiaire, les régimes de température et le décalage entre besoin de froid et besoin de chaud déplacent les points de décision du projet.

Comparatif entre récupération par désurchauffeur et récupération totale au condenseur
Sur un groupe d'eau glacée, le choix du point de prélèvement détermine la température utilisable.
Sommaire de l'article

L'essentiel

  • Sur un groupe d'eau glacée, la boucle froide circule généralement entre 6 et 12 °C : la récupération se joue côté condenseur, pas côté évaporateur.
  • Deux montages existent : un désurchauffeur par circuit pour une récupération partielle à haute température, ou un condenseur supplémentaire pour une récupération totale à plus basse température.
  • Alimenter des ventilo-convecteurs à 40 ou 45 °C suppose une condensation vers 50 °C, ce qui dégrade le rendement du groupe pendant toute la période concernée.
  • Le premier obstacle n'est pas technique mais temporel : le besoin de froid est faible quand le besoin de chaleur est fort.

Les articles sur la récupération de chaleur parlent le plus souvent de centrales frigorifiques de supermarché, en détente directe. Un groupe d'eau glacée fonctionne autrement : il produit du froid sur une boucle d'eau, et cette boucle intermédiaire change plusieurs paramètres du projet.

Cet article traite ce cas précis : où prélever la chaleur, quelle température espérer, et pourquoi le calendrier des besoins compte davantage que la puissance disponible.

Ce qu'un groupe d'eau glacée a de particulier

Un groupe d'eau glacée refroidit de l'eau, qui circule ensuite dans un réseau vers les émetteurs. L'évaporateur ne prend pas la chaleur de l'air ou du produit directement, mais d'un fluide caloporteur intermédiaire.

Les régimes usuels situent la boucle froide entre 6 et 12 °C en climatisation, et un régime de 12 à 17 °C alimente couramment des ventilo-convecteurs. Ces valeurs concernent le côté froid et n'ont pas d'incidence directe sur la chaleur récupérable.

La chaleur à valoriser se trouve du côté opposé, au refoulement du compresseur et au condenseur, exactement comme sur une installation en détente directe. Le principe général est décrit sur notre page récupération de chaleur sur groupe froid.

Condenseur à air ou condenseur à eau

La configuration du condenseur détermine la facilité du raccordement. Un groupe déjà équipé d'un condenseur à eau dispose d'une boucle chaude, donc d'un point de prélèvement existant. Un groupe à condensation par air impose d'ajouter un échangeur sur le circuit frigorifique.

  • Condenseur à eau : la boucle chaude existe, le raccordement est hydraulique.
  • Condenseur à air : il faut insérer un échangeur sur la ligne de refoulement ou un condenseur supplémentaire.
  • Dans les deux cas, la puissance récupérable dépasse la puissance frigorifique, puisqu'elle inclut le travail du compresseur.

Deux montages, deux niveaux de température

La documentation constructeur distingue deux familles, et le choix entre elles fixe l'usage possible de la chaleur.

Partielle ou totale, la question à trancher en premier

Une récupération partielle ajoute un désurchauffeur par circuit et capte la fraction la plus chaude sans toucher à la condensation. Une récupération totale ajoute un condenseur par circuit et capte davantage d'énergie, mais à une température plus basse et au prix d'une condensation maintenue plus haute.

Le tableau ci-dessous résume ce que chaque montage permet réellement d'alimenter.

Montage de récupération et usages accessibles sur un groupe d'eau glacée.
MontageCe qu'il capteUsage réaliste
Désurchauffeur par circuit.La surchauffe des gaz de refoulement.Préchauffage d'eau chaude sanitaire.
Condenseur de récupération.La chaleur de condensation, plus abondante.Boucle de chauffage basse température.

Un repère chiffré aide à trancher. Alimenter des ventilo-convecteurs demande de l'eau à 40 ou 45 °C en hiver, ce qui suppose une condensation autour de 50 °C. Ce niveau se paie sur le rendement du groupe pendant toute la période où la consigne est maintenue.

Le vrai obstacle : la simultanéité des besoins

La difficulté principale d'un projet sur groupe d'eau glacée n'est pas thermique, elle est calendaire. Les deux courbes ne se superposent pas.

COP 6

machine produisant de l'eau à 7 °C avec un condenseur à eau refroidi entre 27 et 32 °C (source : Énergie+)

Ce COP de référence se dégrade dès que la condensation remonte pour produire de la chaleur utile. Or c'est en hiver que le besoin de chaleur culmine, saison où la demande de froid d'un bâtiment tertiaire devient au contraire très faible.

Étapes d'amélioration du COP d'un groupe de production de froid
Le recouvrement entre besoin de froid et besoin de chaud conditionne le dimensionnement.
Une machine frigo qui prépare de l'eau à 7 °C, avec un condenseur à eau refroidi à 27…32 °C, génère un COP-froid de 6. Énergie+, Récupérer la chaleur du condenseur de la machine frigorifique

Dimensionner sur le recouvrement, pas sur la puissance

Une fois le décalage admis, le dimensionnement suit une méthode simple, qui tient en trois relevés.

  • Le profil horaire de la production de froid sur une année, machine par machine.
  • Le profil du besoin de chaleur à alimenter, avec sa température de départ exigée.
  • La surface commune aux deux profils, qui donne l'énergie réellement valorisable.

C'est cette troisième valeur, et elle seule, qui sert de base au calcul de rentabilité. Retenir la puissance thermique disponible au condenseur conduit systématiquement à surdimensionner l'échangeur et le stockage.

Un stockage tampon permet d'élargir le recouvrement en décalant de quelques heures la restitution. Il ne crée pas de besoin là où il n'y en a pas : il lisse une journée, pas une saison.

Le cas des sites qui produisent du froid toute l'année

Un centre de données, une salle de serveurs ou un process industriel en continu changent la donne. La production de froid ne s'effondre pas en hiver, et le recouvrement avec un besoin de chauffage devient bien plus large.

Ces configurations sont les plus favorables à une récupération totale, avec un condenseur dédié. Elles justifient aussi d'examiner une pompe à chaleur de rehausse, qui remonte une chaleur trop tiède au niveau exigé par le réseau à alimenter.

Deux pièges à écarter avant de signer

Deux points échappent souvent aux études sommaires, et l'un des deux relève de la sécurité sanitaire.

Le premier concerne l'eau chaude sanitaire. Un ballon maintenu sous 60 °C pendant une durée prolongée favorise le développement de la légionelle. Une récupération qui n'atteint pas ce niveau doit donc être conçue en préchauffage, avec un appoint qui assure la température finale, jamais en substitution complète. Le point de prélèvement adapté est alors la désurchauffe, décrite sur notre page désurchauffeur sur groupe froid.

Le second est une concurrence entre leviers : en hiver, un groupe d'eau glacée peut souvent produire du froid par free-chilling, sans faire tourner les compresseurs. Une récupération qui impose de les faire fonctionner supprime cette économie. Le cadre des configurations et des rendements est détaillé dans l'analyse d'Énergie+ sur la récupération au condenseur.

Questions fréquentes

Quelle température d'eau peut-on récupérer sur un groupe d'eau glacée ?

Cela dépend du point de prélèvement. Un désurchauffeur capte la fraction la plus chaude et convient au préchauffage sanitaire, alors qu'un condenseur de récupération fournit davantage d'énergie à plus basse température.

Peut-on alimenter un chauffage à 45 °C avec la récupération ?

Oui, mais cela suppose de maintenir la condensation autour de 50 °C, ce qui dégrade le rendement du groupe pendant toute la période concernée. L'arbitrage se fait sur la durée réelle du besoin.

La récupération suffit-elle à produire l'eau chaude sanitaire ?

Rarement seule. Un ballon maintenu sous 60 °C pendant une durée prolongée présente un risque de légionelle. La récupération se conçoit en préchauffage, avec un appoint qui assure la température finale.

Quelle aide CEE pour ce type de projet ?

En industrie, la fiche IND-UT-117 a été abrogée le 1er août 2025. Le projet passe selon les cas par IND-UT-137 lorsqu'une pompe à chaleur rehausse la température, ou par une opération spécifique. En tertiaire, la fiche BAT-TH-139 reste mobilisable.

Sources

  1. Énergie+, récupérer la chaleur du condenseur de la machine frigorifique — les régimes de température des boucles d'eau glacée et les configurations de récupération.
  2. Catalogue des fiches d'opérations standardisées, 84e arrêté (ministère) — le périmètre d'IND-UT-137 et l'abrogation d'IND-UT-117.
  3. Fiche BAT-TH-139, texte officiel (ADEME) — la voie tertiaire pour la récupération de chaleur sur un groupe de production de froid.

Faites relever vos besoins avant de dimensionner

Le recouvrement entre besoin de froid et besoin de chaud est la donnée qui décide. Nous le relevons sur votre installation, puis nous chiffrons le montage adapté.

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