Systèmes de climatisation
Liebherr-Transportation Systems est spécialisée dans la conception, les essais, la fabrication et le service des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (HVAC) pour la cabine du conducteur et les espaces passagers. Ces systèmes comprennent également la génération de puissance, la protection de surpression, les conduits d'air, les équipements de diagnostic et de régulation. Ils sont installés dans les trains à grande vitesse, les trains grandes lignes, les trains de banlieue, les métros et les véhicules légers sur rail.
Système de climatisation Liebherr pour les voitures passagers d'un train régional en Île de France
Liebherr-Transportation Systems propose des systèmes de climatisation traditionnels à cycle vapeur utilisant des réfrigérants synthétiques. L'entreprise développe aussi le cycle à air, la technologie de nouvelle génération appliquée aux systèmes de climatisation (HVAC) ; utilisant l'air comme fluide frigorigène à la place des réfrigérants chimiques usuels, cette technologie présente un meilleur bilan environnemental par rapport aux systèmes traditionnels à cycle vapeur.
Les systèmes de climatisation de Liebherr se caractérisent par une puissance froide élevée, une faible masse et un poids limité. D'une grande fiabilité, ils permettent d'améliorer l'efficacité énergétique et de réduire les émissions sonores.
Le module de climatisation cycle à air de Liebherr pour l'ICE 3.1
En tant qu'expert dans la technologie du cycle à air, Liebherr est le seul fournisseur industriel à développer la turbomachine en interne.
Utilisant l'air comme fluide frigorigène à la place des réfrigérants chimiques usuels (gaz fluorés à fort pouvoir d’effet de serre), la technologie du cycle à air présente un meilleur bilan environnemental.
Faibles coûts d'exploitation
Le cycle à air est de loin le système de climatisation permettant d'atteindre les coûts d'exploitation les plus bas (de 20 à 40 % inférieurs aux systèmes traditionnels) si l'on considère la durée de vie opérationnelle totale d'un véhicule ferroviaire (plus de 30 ans).
Architecture du système de climatisation cycle à air Liebherr
Circuit en boucle ouverte
Ces systèmes fonctionnent avec une architecture en boucle ouverte ou en boucle fermée. Dans tous les cas, le principe consiste à détendre l'air dans une turbine de sorte à en réduire la température.
En comparaison avec les systèmes à boucle fermée actuellement disponibles sur le marché, le circuit en boucle ouverte présente l'avantage, en cas de fuite d'air minime susceptible de se développer, de continuer à fonctionner avec seulement une faible réduction de l'efficacité de refroidissement. L'échange thermique avec l'air destiné à l'espace passagers a lieu de façon indépendante et est séparé du circuit de refroidissement. Grâce à sa conception simplifiée et à un nombre limité de composants faciles à remplacer, ce système présente une meilleure résistance aux pannes et une fiabilité accrue.
Principaux composants
Les systèmes de climatisation à cycle à air de Liebherr sont constitués de quatre composants principaux seulement :
- des ventilateurs pour la diffusion de l'air,
- une turbomachine motorisée (l'air se détend et produit du froid),
- un échangeur thermique (l'air froid y est utilisé pour refroidir l'air repris chaud, l'air chaud traité est compressé dans le compresseur, puis renvoyé dans l'air ambiant),
- un système de chauffage par résistances électriques pour réchauffer l'air extérieur froid si nécessaire,
L'architecture du système est optimisée de sorte à parvenir à une perte minimale de pression, à un poids réduit et à un rendement élevé.
Module de climatisation à cycle vapeur dans la cabine
S'appuyant sur une longue expérience, Liebherr propose des systèmes de climatisation à cycle vapeur destinés à une vaste gamme d'applications, des trains à grande vitesse aux véhicules légers, pour la cabine conducteur comme pour les espaces passagers. Qu'il s'agisse d'unités compactes ou réparties dans les voitures passagers, montées en toiture ou sous châssis, elles fournissent un niveau de confort maximal et sont parfaitement intégrés dans le véhicule, assurant un haut débit, un faible poids et des émissions sonores réduites.
Le système du cycle vapeur est généralement conçu en boucle fermée.
Le soufflage de l'air frais dans le compartiment passagers se fait indépendamment du circuit frigorifique. Des systèmes adaptés pour la protection contre les ondes de pression au niveau des reprises d'air frais et de l'extracteur fournissent un grand confort aux passagers et au personnel de bord, même à très grande vitesse.
Système de climatisation CO2
Le système de climatisation CO2 fonctionne selon le principe de refroidissement par évaporation utilisé dans les systèmes de climatisation traditionnels.
Il utilise le gaz naturel CO2 comme agent réfrigérant, plus écologique et produisant un effet de serre 1 300 fois moins important que les technologies traditionnelles de climatisation à cycle vapeur.
Le CO2 d'endommage pas la couche d'ozone et ne nécessite pas de retraitement. Il n'est pas inflammable, quelles que soient les conditions.
Le système de climatisation CO2 s'illustre par sa capacité exceptionnelle à être utilisé comme pompe à chaleur. Lors du fonctionnement en mode chauffage, il permet de réaliser des économies d'énergie considérables par rapport aux systèmes traditionnels. Grâce aux propriétés thermodynamiques du CO2 et à la haute densité énergétique, des solutions très compactes peuvent être utilisées avec les technologies de climatisation CO2.
