LES FABRIQUES DE GLACONS

1) Principe: Piger sur un vaporateur de leau en lui absorbant sa chaleur sensible (1,16 Wh/kgC) jusqu 0C puis sa chaleur latente de solidification (90 Wh/kg)

11) Trois differents types de fabrication des glacons: 111) Fabrication avec eau statique: Lvaporateur est form de doigts immergs dans un bac contenant de leau lgrement agite par des palettes en rotation. Lorsque les cubes de glace forms autour des doigts gnent la rotation des palettes celles-ci font balancer leur moteur dentranement oscillant. Dans son mouvement le moteur actionne par un contact: - lalimentation en gaz chaud de lvaporateur, - le retrait du bac eau et selon le type son remplissage, La temprature en fin de cycle de fabrication est aux environ de -15 -20C.

112) Fabrication par ruissellement: Sur plaques lisses : Leau ruisselante sur lvaporateur plaque se fixe en couche progressive. Arrive son paisseur nominale la plaque de glace bascule un contact mercure gnant la rotation dun palpeur qui par lintermdiaire de leur contact actionne: - larrt de la pompe de circulation deau, - lalimentation de lvaporateur en gaz chaud. Une fois dcolle, la plaque de glace glisse sur la grille de dcoupage (en nickel chrom) aliment en permanence en 24 volts. Libr de sa plaque de glace le palpeur ou le contact mercure actionne: - la mise hors tension de la vanne gaz chaud. La temprature en fin de cycle de fabrication est aux environ de -20C -25C.

113) Sur plaque alvole: Les glaons sont forms individuellement sur un vaporateur alvoles sur lequel ruisselle un rideau deau. La temprature dvaporation en fin de cycle avoisine -20C. dmoulage: 1 cas: le vaporateur augmentant en cours de conglation (suivant lpaisseur des glaons) il devient maximum en fin de cycle (20 K), arriv la temprature dvaporation de -18C un thermostat de contact ou un pressostat BP 0,55b au R12 ragit. Lune ou lautre de ces rgulations actionne une temporisation permettant la finition des glaons. A lissue le dmoulage est actionn par: - lalimentation en gaz chaud de lvaporateur avec larrt de la pompe eau, le niveau du bac eau est maintenu constant par un flotteur.

2 cas: le bac eau est rempli une fois pour toutes chaque dbut de cycle, en fin de fabrication les glaons une fois forms, le bac est de nouveau presque vide. Dans ce cas un contact de poids ou un thermostat dont llment dans le bac merge de leau, actionnera le dmoulage par: - lalimentation en gaz chaud de lvaporateur, - avec arrt de la pompe eau, - et le remplissage du bac eau. Fabrication par injection deau: Une pompe de bac par lintermdiaire de gicleurs projette leau sous un vaporateur alvol. Leau non solidifie retombant dans le bac est recycle par la pompe pour tre projete sur lvaporateur. En fin de conglation la temprature dvaporation avoisine les -25C.

Un thermostat dont le bulbe est log entre deux ranges dalvoles relve ce moment l une temprature de glaons de -18C, il actionnera une temporisation permettant la finition des glaons.

La dure de la temporisation atteinte, le cycle de dmoulage est actionn par: 1 cas: - lalimentation en gaz chaud de lvaporateur, - larrt de la pompe eau, - le remplissage du bac deau. 2 cas: Le remplissage du bac eau avec de leau rchauffe dans un changeur (faisant office de dsurchauffeur du fluide), cette eau baignant un court instant lvaporateur le librant ainsi des glaons.

2) Diffrents types de remise en rfrigration:

Une came mise en rotation au dmoulage dcrit un tour en deux minutes environ et remet le cycle en rfrigration une fois le tour achev. Cette came rotative peut tre remplace par une horloge. Sur les machines remplissage unique (qui se produit pendant le cycle de dmoulage) un contact de poids ou une sonde de niveau deau commande larrt du remplissage et la remise en rfrigration une fois la cuve pleine. Un thermostat avec son bulbe log entre les alvoles est rgl une temprature positive voisine de +6C, il enclenche la rfrigration lorsque lvaporateur libr de ses glaons se rchauffe. 21) Rgulation de la temprature ou pression de condensation: Afin de maintenir une puissance constante au dtendeur grce une p stabilise (ceci est important avec une dtente par capillaire) il est ncessaire de rguler la H.P. Un pressostat HP ou un thermostat dlment avec son bulbe sur la ligne liquide rgule la ventilation ou le dbit deau du condenseur. 211) Cycle de rfrigration: Durant la rfrigration, la temprature de condensation est presque stable et dpend pour une temprature extrieure donne du dbit masse du fluide (qm) donc du du condenseur. Pendant ce fonctionnement le condenseur est presque toujours soit ventil soit aliment en eau de refroidissement car la rgulation par tout ou rien garde son contact ferm. 212) Cycle de dmoulage: Par la mise en gaz chaud de lvaporateur le dtendeur est mis hors circuit. La diffrence de pression (HP-BP) du compresseur nest entretenue que par les pertes de charges de lvaporateur et de la tuyauterie. La quantit leve de chaleur sensible ncessaire au dmoulage de lvaporateur est obtenue par une temprature de refoulement leve. Cette chaleur sensible permet le rchauffage de lvaporateur sans provoquer de condensation du fluide prjudiciable au compresseur. Si pendant le dmoulage le condenseur de part sa rgulation fonctionne en statique, un clapet anti-retour mont sur du condenseur vite lgalisation des pressions HP du condenseur dans la conduite gaz chaud. Lautre solution consiste ne pas arrter la ventilation du condenseur (celui-ci ne recevant plus de dbit masse) afin dabaisser au minimum son . Les pressions HP du condenseur et du refoulement gaz chaud sont peu prs gales, annulant le risque de transfert de fluide liquide du condenseur dans lvaporateur et ne ncessitant plus de clapet anti retour. 3) Temprature ou pression dvaporation: Aprs la rfrigration de leau 0,5 + 1C la conglation peut dbuter. La temprature dvaporation volue alors vers un minimum en fonction de lpaisseur des glaons. Le vaporateur (o - de leau dans le bac) est la somme des coefficients de transmission de chaleur: - de lvaporateur, - de la plaque support de glace, - de la glace. Glace fabrique en plaque: Le en fin de cycle est compris entre 15 et 20K voir de 25K pour les plaques plus paisses. Glace fabrique avec eau statique: Le est compris entre 15 et 20K Glaons fabriqus en alvoles: Le froid est conduit dans chaque glaon fabriqu individuellement par les cinq faces des alvoles. Le pouvoir isolant de la glace est donc rduit malgr le volume, le transfert calorifique est amlior et la dure du cycle raccourcie, le est compris entre 20 et 25K.

4) Renouvellement de leau du bac: En cours de dmoulage le bac est rempli pour un prochain cycle. On constate deux solutions: - le bac est vid du reste de son eau avant son remplissage, - le bac est rempli avec dbordement de quelques secondes. Dans leau refroidie le calcaire et les sels se prcipitent pour former des dpts. Afin de diluer la concentration et dliminer les prcipits, leau est toute ou partiellement renouvele. 5) Installation: 1 Enlever tous les artifices de blocage des suspensions des appareils suivants: - moteur oscillant dentranement des palettes rotatives, - groupe hermtique, - contact de poids ect... 2 pour un bon fonctionnement de votre fabrique de glaons vous devez linstaller dans un local ventil non soumis aux vapeurs chaudes ou graisseuses: - en loignant la faade condenseur du mur de la pice, - en la disposant correctement de niveau laide des pieds rglables, - en lalimentant avec une eau froide et filtre quipe dune vanne de barrage par lment de fabrication (en cas de forte pression utiliser un rducteur de pression), - en utilisant une vacuation deau toujours descendante partir de la cuve de stockage afin de la garder vide deau, - en utilisant une alimentation lectrique avec terre efficace et protection diffrentielle, - en vrifiant le bon placement du bulbe du thermostat de cuve de stockage afin de remplir totalement la rserve avant larrt de la fabrication. 6) Entretien: Dtartrage chimique du circuit deau par fonctionnement unique de la pompe de circulation deau. En cas de rparation importante on peut disposer un filtre frigorifique en amont de llectrovanne gaz chaud. Le nettoyage du condenseur doit tre frquent. 7) Aspect des glaons: 71) La transparence: Afin dobtenir des glaons transparents deux paramtres doivent tre runis Leau ne doit pas tre souille (ni colore) par la terre ou de la rouille, ni comporter un excs de sels minraux. Leau doit tre brasse pour garder une bonne oxygnation. Pour cela on lagite avec des palettes, on la fait ruisseler ou on linjecte travers des gicleurs. 72) Les craquelures: Les glaons sont normalement craquels surtout avec les fabrications alvoles. En cours de fabrication le glaon est refroidi une temprature voisine de -15 -20C o il augmente de volume. Ceux qui se trouvent emprisonn par cinq de ses faces subissent une pression mcanique leve et se craquellent.

I . CARACTERISTIQUESPHYSIQUESQuelques informations utiles surleau et la glace

PropritsEau douce

Leau douce augmente en densit au furet mesure que la tempraturesabaisse , jusqu 4C ou elle atteint lemaximum de sa densitDensit 15C

Chaleur spcifiqueChaleur latente de fusionPoint de conglationPoint Dbullition

Eau de mer avec salinit 3,5 %Densit

Chaleur spcifique

Chaleur latente de fusionPoint de conglation avec salinit1,0 %2,0 %3,0 %3,5 %4,0 %

GlaceDensitGlace deau douce

Glace deau de merChaleur spcifique 0C - 20CChaleur latente de fusionPoint de fusion

Rapport poids/volume et volume/poidsGlace en grainsGlace en grains comprimeGlace en petits cylindresGlace en cailles

Effets rfrigrantsGlace en caillesGlace en grains

Effets rfrigrantsGlace en caillesGlace en grains

Pourcentage de glace( 80 Kcal/kg ) de la masseGlace en caillesGlace en grainsGlace en grains comprime

Tempratures surperficielles initialesGlace en caillesGlace en grains types divers

Units de mesure

1 kg/l1 t/m31,080 Kcal/kg0 C100 C

1,027 kg/l ( 0C )1,027 t/ m3 ( 0C )0,94 ( 0C )0,93 ( 20C )77 - 80 Kcal/kg

- 0,6 C- 1,2 C- 1,6 C- 1,9 C- 2,2 C

0,92 kg/l ( 0C )0,92 t/ m3 ( 0C )0,86 - 0,92 t/ m3

0,490,4680 Kcal/kg0 C

1,7 m3/t ou 0,588 t/ m31,5 m3/t ou 0,666 t/ m31,9 m3/t ou 0,536 t/ m32,1 m3/t ou 0,476 t/ m3

cal/kg77,576,3

Kcal/dm33736 40

97 %80 85 %92 %

- 8C - 20 C0 C

II . QUELQUES INDICATIONS POURCHIFFRER LES BESOINS EN GLACE DESUTILISATEURS

USAChaque systme de production de glace doit satisfairedes besoins individuels . Ces besoins sont tellementdiffrents les uns des autres quil est impossible de tousles exposer en dtail . Cependant il existe des basescommunes que nous donnons ci-dessous .

utilisation quantit type de glace

htels (par chambre ) 1 1,5 kg glaonscocktails ( par pers. ) 1 1,5 kg glaons/grainsrestaurant : par sige 1,5 2,2 kg glaons/grains

: par client 0,5 0,75 kg glaons/grainscafetaria : usage gner .0,2 kg glaons/grains

: repas 0,2 kg glaons/grainshpitaux : par lit 3 kg glaons/grains

: par employ 0,9 kg glaons/grainsfast food : par sige 3 3,5 kg glaons/grains

: par client 0,4 kg glaons/grainsbar 0,5 kg/dm3 glaons/grainscatering par pers. 0,45 kg glaons/grains

FRANCESinspirer des indications ci-dessus tant entendu quela consommation de glace actuelle est nettementinfrieure celle de nos voisins ( RFA GB ) sans parlerdes pays latins europens

seaux glace 1,5 3,5 kg/hplateaux de fruits de mer 250 0,6 0,8 kg

310 1,2 1,5 kg 360 2,5 3 kg 410 3 3,5 kg 460 4 4,5 kg 520 6 6,5 kg

Besoins de glace en grains pour les tals poissons buffets de horsdoeuvre et salad/barpoids spcifique de la glace en grains : 1000 kg/ 1,7 m3 = 588 kg/m3Nous arrondirons pour les calculs 600 kg/m3Pour 1 m2 de surface avec une hauteur de glace de0,10 m il faut :600 kg/m3 : 0,10 m = 60 kg/m2 x 80 kcal = 4800 kcalmaintien jour + 25 %=15 kg/m2 x 80 kcal = 1200 kcal

75 kg/m2 6000 kcal

Ces chiffres sont ventuellement majorer en fonction de lahauteur de glace souhaite et de la dure du service midiseulement , midi et soir frquentation permanente de 10 22 hou +Compte tenu des rythmes dutilisation il est necessaire de prvoirun stockage important de glace par rapport la production de lamachine . Dans tous les cas il devra tre suprieur 50 % de laproduction / 24 h

Besoins de glace en grains pour la conservation du poisson enchambre froide 2 300 g/kg de poisson

Besion de glace en cailles pour les mmes utilisations que ci-dessus . Poids spcifique de la glace en caille :1000 kg /2,1 m3 = 476 kg/m3Nous arrodirons pour les calculs 500 kg/m3Si nous souhaitons la mme capacit frigorifique que pour legrain il faudra donc le mme poids et compte tenu du poidsspcifique de la glace en cailles une hauteur de glace de 0,12 mPour 1 m2 de surface utile avec une hauteur de glace de 0,12500 kg/m3 x 0,12 m = 60 kg

+ 25 % = 15 kg soit 75 kg/m2 utile ( 6000 kcal )

Mme remarques que pour la glace en grains