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Les innovations au service du Froid
Jeudi 25 juin 2020
Mohammed YOUBI-IDRISSI, Directeur Expertise Recherche et Innovations Camille FERTEL, Directrice TECNEA Canada
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Avec :
14h - 15h
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020 Journée technique - Inauguration des nouveaux laboratoires d’essais et de certification du Cemafroid de Fresnes (94)
Les innovations au service du Froid
Camille FERTEL
Mohammed YOUBI IDRISSI
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
І Les innovations au service du froid
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
Au programme :
Du local au global : la recherche appliquée au service de l’innovation application à l’eau.
Brice TREMEAC, Lafset, CNAM
Innovations & Chaîne du Froid : Cas des Applications Cryogéniques
Jean-Pierre BERNARD, Air Liquide
La sorption, solution innovante pour la logistique urbaine
Gilles LABRANQUE – Coldway Technologies
L’intelligence économique au service de l’innovation pour un froid « durable »
Camille FERTEL, Tecnea-Canada
Les innovations au service du froid
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020 Journée technique - Inauguration des nouveaux laboratoires d’essais et de certification du Cemafroid de Fresnes (94)
Du local au global : la recherche appliquée
au service de l’innovation application à l’eau
Brice Tréméac
Lafset, Cnam, 292 rue Saint-Martin 75003 Paris
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
І Contexte
Eau (basse pression, ~kPa)
Règles usuelles de dimensionnement d’un échangeur
diphasique inapplicables
Bulles de tailles centimétriques
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
І 2 échelles, 2 bancs expérimentaux
Echelle locale
Psat = 14,6 mbar
Ralenti x 100
(Giraud & Tremeac, 2019)
Echelle système
Système à adsorption (double lit, zéolithe 13X)
Dimensionné pour 4 kW (25 °C /45 °C/ 240 °C)
20 cm
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
І Local vs global
Q dim=Q cool.ρvμl.σl
Jam=Cpl.(Tw−Tsat)
∆hlv
Bo=Hl
u2
2g + (u2
2g )2+Lc
2+μ.u
[ ρl−ρv g]2
(Tremeac et al, 2017)
Nombre de Jakob
Nombre de Bond
Echelle locale Echelle système
(Giraud et al, 2017)
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
І Impact de hauteur de remplissage
Existence d’une hauteur de remplissage optimale:
Hl faible Hproj faible
Hl grand vaporisation stoppée
H proj
H proj
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
І Objectif (industriel)
𝑁𝑢 = 𝑓(𝑅𝑒, 𝑃𝑟, 𝑒𝑡𝑐. )
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
І En résumé …
Etude des paramètres
d’influence sur la hauteur
projetée (thèse P.
Mantaropoulos)
Développement de nombres
adimensionnels (thèse P. Sene)
Travaux en cours
Nombres
adimensionnels
pertinents si …
Multi-échelle
Comprendre les
phénomènes à différentes
échelles
F. Giraud
P. Tobaly
Corrélations
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
І Complémentarité …
Approche académique
appliquée
Approche industrielle
R&D
Analyse d’images
Etude théorique des forces
Mesures expérimentales
Définition des propriétés
influentes
Contraintes
technologiques
Définition du type
de corrélation(s)
Corrélation de
dimensionnement
d’un échangeur à
plaques basse
pression
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
Pour nous contacter
Brice Tréméac
Directeur
Lafset
brice.tremeac@lecnam.net
Laboratoire du froid, des systèmes énergétiques et thermiques (Lafset)
292 rue Saint Martin,
75003 Paris
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020 Journée technique - Inauguration des nouveaux laboratoires d’essais et de certification du Cemafroid de Fresnes (94)
Innovations & Chaîne du
Froid
Cas des Applications
Cryogéniques
Jean-Pierre BERNARD
Expert International - Applications
Cryogéniques
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
Sommaire
Vecteurs de froid cryogénique
Glace sèche
Azote liquide
Applications en transport sous température dirigée
Du colis à la semi-remorque
Nouvelles fraîches
Pour aller plus loin
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
Le dioxide de carbone: vecteur de froid
intense & spécifique
Glace
hydrique
1.7 kg
Densité énergétique (kJ)
Sublimation @
-78,5°C
Glace
sèche
1 kg
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L’ azote liquide: vrai vecteur de froid
cryogénique
Chaleur Latente
Vap.
181
Densité
énergétique*
379 kJ/kg @ 0°C
Vaporisation @ Patm
-196°C
*Conditions initiales: 3,5 bara et -
183,5°C
Chaleur Sensible Gaz
198
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Solutions cryogéniques & transport sous
température dirigée
Glace/Neige carbonique N2 liquide
blueezeTM
VUL (< 3,5T)
CryocityTM
Chariots / Rolls / Conteneurs Colis / Boîtes
Récipients phase gazeuse (Dry Shippers)
Porteurs
Semi-remorques
CarbofreshTM
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Nouvelles fraîches...
● Un ensemble zéro émission ! ○ H2 et N2 liquide
● Combinaisons froid mécanique et cryogénie ○ Porteurs “froid hybride” ○ Secours de chambres froides ○ Refroidissement/Surgélation rapide
● Contexte fiscal français ○ Déduction = 40% de début 2019 à fin 2022
○ Suppression: taux réduit TICPE sur GNR
Réservoir azote
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
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Pour aller plus loin
Open Innovation @Air Liquide
Encyclopedia. airliquide.com
August 26-28, 2020
A venir... Jean-Pierre BERNARD Expert International jean-pierre.bernard@airliquide.com
● Cryogenic Solutions: Innovations to Serve Refrigerated Transportation for a Sustainable and Efficient Cold Chain. Bernard, J.P. et al, 2018. Proceedings of the 5th IIR Conference on Sustainability and the Cold Chain, Beijing, China, IIF/IIR, 167-175.
● Le transport réfrigéré de denrées périssables alimentaires par froid cryogénique avec de l’azote liquide. Bernard, J.P., 2018 IAA, Revue des Industries Agro-alimentaires, Mai-Juin.
● La cryogénie au service d’un transport frigorifique efficace et durable. Youbi-Idrissi, M. et al, 2017. Techniques de l’Ingénieur, Réf. BE9798v1.
airliquide.com
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LA SORPTION, SOLUTION INNOVANTE
POUR LA LOGISTIQUE URBAINE
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
І Sofrigam group
Centre
d’essais
thermiques
Laboratoire
spécialisé en
essais
d’efficacité
thermique et en
mesures
thermodynamiques
Technologie de
refrigeration
active
Design et fabrication
de systèmes de
refrigération autonome
pour le transport sous
temperature dirigée
Expert en design,
développement et
fabrication de
solutions
d’emballage
isotherme
Plateforme web
specialisée dans
la vente de
solutions
certifiées pour
la livraison du
dernier kilomètre
Technologie de
refrigeration
passive
E
commerce
Une offre globale unique dans la chaîne du froid
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020 23
Module M1 Réacteurs
Batterie et Alimentation AC/DC
M4 Electronique / régulation
M2 Module
Condenseur
І Groupe Froid Coldway Inside
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
І Principe de fonctionnement en mode de
recharge
230V AC
AC/DC
Réacteur
Condenseur
Réservoir
Evaporateur
170°C
45°C
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
І Principe de fonctionnement en mode de
réfrigération
12V CC
Réacteur
Condenseur
Réservoir
Evaporateur 92°C
-16°C
+3°C
Cellule
Isotherme
Temp externe +43°C
Temp interne +3°C
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
• Système autonome : sans batteries, ni compresseur, ne consomme
pas de carburant ni la batterie du véhicule. Performance jusqu’à 12-24 heures
sous température ambiante de 32°C ou 43°C.
• Système écologique : Utilisation d’un réfrigerant naturel sans HFC.
Aucune émission ou rejet d’ODP et GWP..
• Silencieux <50 db (label PIEK) : aucun bruit émis lors de la
production de froid, permettant de livrer en centre urbain même la nuit.
• Température régulée de – 21°C à +25°C : extrême
précision de la température de consigne, stabilité parfaite de la courbe
avec +/- 0,2°C
• Système robuste et pérenne : plus de 3000 cycles observés
sans perte de puissance (10 ans de vie du produit)
І Une technologique innovante
Groupes de réfrigération par système à sorption breveté destinés à être assemblés sur des caisses ou containers
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
• Excellente alternative aux véhicules réfrigérés traditionnels pour le transport de produits à température contrôlée.
• Fonctionne en toute autonomie et ne génère ainsi aucune surconsommation de carburant, ni pollution atmosphérique ou sonore.
• Ecologique, économique et très simple d’utilisation grâce au système Unplug & Play.
• Parfait maintien de la température quelles que soient les variations de températures extérieures, même dans des conditions climatiques extrêmes.
• Système de surveillance NFC Coldtrace permet le suivi, la récupération et l’archivage des températures.
І Les applications
Le froid du 21ème siècle pour la logistique urbaine
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
Pour nous contacter
Gilles LABRANQUE
Président
Sofrigam Group
gilles.labranque@sofrigam.com
• 1 rue de l’Union-CS20137 | 92508 Rueil Malmaison Cedex | France
• Tel: +33 (0) 1 46 69 85 00
www.sofrigam.com
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L’intelligence économique au service de
l’innovation pour un froid « durable »
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
Sommaire
Mieux comprendre son écosystème et sa dynamique
Maitriser les drivers économiques de son industrie
Positionner stratégiquement son offre
Anticiper les impacts des changements règlementaires
Gestion préventive des risques règlementaires et de marché
Transformer les contraintes en opportunités
Optimiser les modèles d’affaire pour rester performant à long
terme
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
• Ingénieur militaire Français inventeur de l’automobile 1769 : le 1er prototype de véhicule à vapeur : le Fardier
• Abandonné à l’arsenal en 1771.
• Redécouvert en 1801 mais Bonaparte n’est pas intéressé.
• L’invention n’a pas réussi à remplacer les chevaux en dépit de
ses avantages.
• Il faudra attendre 1873 pour que la 1ère voiture à vapeur soit
commercialisée.
І Introduction
Nicolas-Joseph Cugnot ou l’innovation trop tôt
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
• Pour mieux anticiper son évolution
І Mieux comprendre son écosystème
Maîtriser les drivers économiques de son industrie
Variables 2015-2030
PIB 1,5 %
Transport de marchandises
3,5%
Transport frigo 4%
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
• Sur des marchés émergeants
І Mieux comprendre son écosystème
Positionner stratégiquement son offre
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
• Comme moteur de l’innovation
І Anticiper les impacts des changements
Gestion préventive des risques
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
• Pour rester leader de son marché
І Anticiper les impacts des changements
Transformer les contraintes en opportunités
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
• Pour être performant durablement
І Anticiper les impacts des changements
Optimiser son modèle d’affaire
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
Pour nous contacter
Camille FERTEL, Ph.D
Directrice
TECNEA Canada
camille.fertel@cemafroid.fr
6521, rue St-André –Montréal
H2S 2K7-QC-CANADA
Tel : + 1 514 -619-4782
Journées techniques en ligne Cemafroid – Tecnea 25 - 26 Juin 2020
Les innovations au service du froid
A méditer, …
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Pour nous contacter
5, avenue des prés -94 266 Fresnes - France
Tel : +33 1 49 84 84 84
www.cemafroid.fr
Mohammed YOUBI IDRISSI
Directeur Expertise, Recherche & Innovation
Mohammed.youbi@cemafroid.fr
+33 6 15 52 14 29
Camille FERTEL, Ph.D.
Directrice TECNEA Canada
camille.fertel@cemafroid.fr
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