Fiche CEE IND-UT-135 — Free cooling par eau de refroidissement
Synthèse de la fiche
- Objectif : Utiliser l'air extérieur froid pour refroidir un circuit d'eau et arrêter les compresseurs du groupe frigorifique.
- Équipement : Échangeur de chaleur air/eau (aéroréfrigérant ou "dry cooler").
- Critères clés : Dimensionnement pour couvrir 100 % du besoin, régulation automatique privilégiant le free cooling.
- Gains typiques : Jusqu'à 80 % d'économies sur la consommation du groupe froid pendant les périodes favorables.
- Calcul CEE : Forfait basé sur la puissance du groupe froid, la température d'eau, la zone et les heures de fonctionnement.
Dernière vérification : 10/2025
Pourquoi faire tourner un groupe frigorifique quand l'air extérieur est déjà froid ? Le "free cooling" (ou refroidissement gratuit) utilise directement l'air ambiant pour refroidir votre circuit d'eau, mettant à l'arrêt vos compresseurs énergivores. La fiche CEE IND-UT-135 finance cette solution de bon sens pour des économies d'énergie radicales.
À quoi ça sert ? Le principe du free cooling
De nombreux process industriels (plasturgie, data centers, agroalimentaire...) nécessitent un refroidissement par un circuit d'eau glacée tout au long de l'année. Or, pendant une grande partie de l'année (nuits, hiver, mi-saison), la température de l'air extérieur est suffisamment basse pour assurer ce refroidissement sans avoir recours à un cycle frigorifique thermodynamique (compresseur).
Le free cooling consiste à installer un échangeur de chaleur air/eau (un aéroréfrigérant) qui va directement refroidir l'eau de votre process en utilisant l'air extérieur. Lorsque les conditions le permettent, le groupe de froid principal est mis à l'arrêt ou fonctionne à charge très réduite. La consommation électrique s'effondre, car on ne fait plus fonctionner que des ventilateurs et une pompe, au lieu d'un compresseur très énergivore.
Cas d'usage idéal :
- Plasturgie : Refroidissement des moules de presses à injecter.
- Data centers : Évacuation de la chaleur des serveurs.
- Industrie agroalimentaire : Refroidissement de process, de cuves.
- Tout site ayant un besoin de froid constant, y compris en hiver.
Critères CEE (synthèse non littérale)
Pour être éligible à la prime CEE IND-UT-135, l'installation doit respecter les points suivants :
- Périmètre : Mise en place d'un système de free-cooling par eau de refroidissement en substitution d'un groupe froid existant.
- Capacité : Le système de free-cooling doit être dimensionné pour couvrir 100 % du besoin nominal en froid lorsque la température extérieure est au moins 3°C inférieure à la température de consigne du réseau hydraulique.
- Régulation : Le système doit comporter un système d'automatisme et de régulation qui privilégie le mode free-cooling.
- Étude de dimensionnement : Une étude préalable est obligatoire, justifiant la couverture à 100 % du besoin nominal.
Éligibilité — check-list opérationnelle
Votre projet coche-t-il toutes les cases ?
- Le projet vise-t-il à refroidir un circuit d'eau existant ?
- L'échangeur de free cooling a-t-il une puissance supérieure à 40 kW ?
- Une régulation automatique est-elle prévue pour piloter le système ?
- Le système est-il bien raccordé en parallèle ou en série pour soulager le groupe froid principal ?
- L'installateur est-il un professionnel qualifié (frigoriste, chauffagiste) ?
Prime CEE — ordre de grandeur
Le montant des kWh cumac est calculé de manière forfaitaire et dépend de la puissance électrique nominale (P) du groupe de production de froid (en kW), de la température de consigne du réseau hydraulique, de la zone climatique et de la durée de fonctionnement de l'usage du froid.
La fiche fournit des barèmes spécifiques en kWh cumac par kW, qui sont ensuite multipliés par la puissance P et un coefficient lié au mode de fonctionnement. Plus votre installation est puissante et les conditions favorables, plus la prime sera élevée.
Estimez le montant de votre prime CEE.Preuves & contrôles
Un dossier bien préparé est la garantie d'une prime validée.
Documents & preuves à archiver
- Devis et facture : Détaillant "Installation d'un système de free cooling par eau de refroidissement" et mentionnant la puissance thermique de l'échangeur.
- Fiche technique : Document du fabricant de l'échangeur (aéroréfrigérant) indiquant sa puissance nominale.
- Note de calcul ou étude : Justifiant le dimensionnement et le nombre d'heures de fonctionnement annuel estimé.
- Schéma de principe : Montrant l'intégration du système de free cooling au circuit de refroidissement existant.
- Attestation sur l'honneur.
Le contrôle peut porter sur la présence et le bon fonctionnement de l'installation, la vérification des plaques signalétiques et la cohérence de la régulation.
Non-cumul & vigilance
- Non-cumul : Cette opération n'est pas cumulable avec d'autres fiches CEE visant à réduire la consommation du groupe froid sur le même périmètre (ex: remplacement du groupe froid par un modèle plus performant).
- Vigilance - Dimensionnement : Un bon dimensionnement est crucial. Il doit se baser sur une analyse des besoins de froid du process et des données météo locales pour estimer le nombre d'heures de fonctionnement rentables.
- Vigilance - Glycol : Si le circuit d'eau est exposé à des températures négatives, il doit être glycolé pour éviter le gel. Cela a un impact sur la viscosité et la capacité thermique du fluide, à prendre en compte dans les calculs.
- Vigilance - Régulation : La performance du système dépend entièrement de la qualité de sa régulation. Elle doit être fine et réactive pour basculer en mode free cooling dès que possible.
Cas d’usage & ROI
Cas 1 : Usine de plasturgie
Contexte : Un groupe froid de 300 kW tourne 24/7 pour refroidir les presses, même en hiver. Installation d'un aéroréfrigérant de 350 kW qui fonctionne 4 500 h/an.
- Investissement : 90 000 €
- Prime CEE : ~40 000 €
- Économie annuelle : > 400 000 kWh, soit ~56 000 €/an
- ROI net : (90 000 - 40 000) / 56 000 = < 1 an
Cas 2 : Petit data center
Contexte : La climatisation (80 kW) fonctionne toute l'année, avec un PUE médiocre de 1.8. Installation d'un module de 100 kW qui tourne 60 % du temps.
- Investissement : 45 000 €
- Prime CEE : ~22 500 € (50 % du coût)
- Gain PUE : Passage de 1.8 à 1.3
- ROI net : ~2,5 ans
Cas 3 : Industrie pharmaceutique
Contexte : Process critique de 500 kW nécessitant une grande fiabilité. Intégration d'un free cooling en redondance qui assure 40 % de la production de froid annuelle.
- Investissement : 130 000 €
- Prime CEE : ~60 000 €
- Économie annuelle : ~600 000 kWh, soit ~84 000 €/an
- Bénéfice additionnel : Source de froid de secours, augmentant la résilience du site.
- ROI net : (130 000 - 60 000) / 84 000 = < 1 an