Les grands systèmes d'eau glacée avec six refroidisseurs ou plus (figure ci-dessous) présentent des défis différents de ceux des systèmes plus petits. Des exemples de ces types de systèmes se trouvent couramment sur les campus avec plusieurs bâtiments, les quartiers du centre-ville et les développements résidentiels et commerciaux à usage mixte.
La création d'un système d'eau glacée centralisé nécessite une prévoyance importante, un investissement initial et un développement du bâtiment avec un plan directeur pluriannuel. Si l'usine initiale est construite pour accueillir de nombreux bâtiments ou charges futurs, le premier défi consiste à faire fonctionner le système efficacement avec des charges bien inférieures à celles qu'il subira une fois le projet terminé. Le système peut avoir besoin de combiner des configurations parallèles et en série pour s'adapter à la large gamme de charges que la centrale subit pendant la construction par phases.
Un autre type de grand système d'eau réfrigérée pourrait en fait commencer par plus d'un système d'eau réfrigérée. Un ensemble existant de bâtiments peut être progressivement ajouté au système central, ou deux systèmes d'eau glacée géographiquement distants peuvent être connectés.
L'exploitation de grands systèmes d'eau glacée peut également être différente. Lorsque la charge du système chute, les refroidisseurs sont éteints. Les caractéristiques de déchargement des refroidisseurs individuels ne sont pas aussi importantes, car les refroidisseurs en fonctionnement sont plus lourdement chargés.
La taille du tuyau
Les limitations pratiques de la taille des tuyaux commencent à affecter la taille maximale d'un système d'eau glacée. Au fur et à mesure que les systèmes deviennent plus grands, il devient plus difficile de s'adapter à l'augmentation de la taille des tuyaux, à la fois en termes de coût et d'espace. De grands ΔT peuvent aider à réduire le débit et la taille de tuyau requise.
En général, plus le système est grand, plus le ΔT doit être élevé.
Eau
Les grands systèmes sont presque toujours refroidis à l'eau. Les conduites d'eau réfrigérée (boucle fermée) et d'eau du condenseur (généralement une boucle ouverte) devront être remplies d'eau. Dans certains endroits, il est difficile de trouver suffisamment d'eau douce pour remplir d'eau un très grand système, surtout si le système d'eau glacée est assez éloigné des charges. Les tours de refroidissement consomment de l'eau, qui peut être importante et difficile à obtenir dans certains endroits.
La recherche à la fois d'eau d'appoint disponible localement et d'économies d'énergie peut conduire à l'exploration d'autres sources de condensation comme l'eau de lac, de rivière ou de puits. Dans de rares cas, de l'eau salée ou saumâtre peut être appliquée si le système utilise un échangeur de chaleur intermédiaire ou si le refroidisseur est construit avec des tubes spéciaux.
Du pouvoir
Les grands systèmes d'eau glacée peuvent être mis à l'épreuve par la disponibilité de l'alimentation du site. La taille du transformateur peut être dictée par les réglementations locales. La production d'électricité sur site peut faire partie du projet, conduisant à l'utilisation de tensions plus élevées à l'intérieur du système d'eau glacée pour éviter les pertes et les coûts du transformateur. Des carburants alternatifs pour certains ou tous les refroidisseurs peuvent être intéressants.
Pour minimiser la puissance, les grands systèmes doivent être très efficaces. L'avantage d'un grand système est l'amplification des économies d'énergie. Un pourcentage relativement faible d'énergie économisée devient plus précieux. Pour cette raison, la disposition en série à contre-courant très efficace est populaire pour les grands systèmes.
Les contrôles
Les concepteurs de systèmes d'eau glacée moyens et grands sont plus susceptibles de considérer les avantages et les inconvénients des commandes numériques directes (DDC) par rapport aux commandes à logique programmable (PLC). Ces plates-formes fournissent des résultats similaires, en fonction d'une conception, d'une programmation, d'une mise en service et d'un fonctionnement appropriés.
Une façon de penser à l'automate est « un contrôle rapide et centralisé avec redondance ». L'automate a une vitesse de traitement plus rapide, avec certaines fonctionnalités de redondance à chaud, telles qu'un processeur système entièrement redondant qui est prêt à prendre le relais en cas de défaillance du processeur système principal.
À l'inverse, le DDC peut être considéré comme un « contrôle stable et distribué avec fiabilité ». Les commandes DDC se caractérisent par une programmation facile et un fonctionnement convivial. Dans l'environnement DDC, une défaillance du processeur du système entraîne le passage par défaut des processeurs de niveau inférieur à un mode de fonctionnement prédéterminé.
La vitesse du système PLC peut être l'un de ses défis. Les commandes qui sont stables et qui ne réagissent pas de manière excessive aux modifications mineures fonctionnent très bien, même dans les grands systèmes d'eau glacée.
