Références
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Auteur(s)
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Christophe MARVILLET : Professeur du CNAM - Titulaire de la chaire d’énergétique appliquée – Enseignant à l’IFFI et à l’ENSIATE
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les procédés industriels et les utilités génèrent d’importantes pertes thermiques, augmentant leurs coûts énergétiques et leur empreinte carbone. Cette fiche explique en différentes phases comment intégrer un ou des récupérateurs thermiques dans ces procédés et valoriser leurs déperditions pour permettre de réduire leur consommation énergétique.
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Identifier les sources de chaleur perdue dans le procédé.
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Choisir les technologies adaptées (échangeurs à plaques, tubulaires ou à caloduc, etc.).
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Calculer le retour sur investissement (ROI) précisément.
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Respecter les normes environnementales tout en réduisant vos factures.
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Mettre en place une maintenance préventive des récupérateurs
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Calculer la rentabilité de votre dispositif3. Analyser trois exemples
3.1 Exemple 1 – Laverie industrielle générant des effluents liquides à 90 °C et 2 bars (eau grise chargée de détergent, de graisses dissoutes, de fibres…)
La réduction des consommations énergétiques ainsi que les obligations réglementaires amènent l’exploitant à intégrer un récupérateur thermique permettant de préchauffer de l’eau de ville à 15 °C qui alimente le processus de nettoyage. La puissance récupérable dépend :
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de l’objectif d’efficacité thermique (taux de récupération) retenu pour le projet ; ainsi, une efficacité de 60 % génère un réchauffement de l’eau de ville de 60 % x (90-15) = 45 °C ;
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des débits des fluides ; ainsi la puissance récupérable Prec est déduite du débit d’eau de ville suivant l’expression suivante : Prec (en kW) = 4,18 x débit (kg/s) x 45 °C.
La sélection des technologies repose sur un choix pertinent des récupérateurs liquide/liquide adaptés aux pressions et températures du procédé et surtout compatibles avec les contraintes d’encrassement et de nettoyage.
Indépendamment des aspects économiques, nous retenons les technologies suivantes : échangeurs à tubes et calandre, échangeurs à plaques soudées compte tenu de leur compatibilité avec les processus courants de nettoyage. Le choix de l’une ou l’autre de ces solutions réside dans l’évaluation économique de chacune et donc des offres des fournisseurs.
HAUT DE PAGE3.2 Exemple 2 : chaudière générant des fumées à 500 °C à la pression atmosphérique
La récupération d’énergie thermique sur ces fumées peut permettre le préchauffage d’une huile thermique utilisée dans le procédé industriel pour thermaliser un réacteur chimique. Comme l’exemple précédent, la puissance récupérable dépend de l’efficacité escomptée (40 à 60 %) et du débit des fumées. La tenue en température de cet échangeur et les contraintes de nettoyage (pour contrer l’encrassement associé aux dépôts de suies)...
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Analyser trois exemples
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
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Décret n° 2019-771 du 23 juillet 2019. Ce décret, dit décret tertiaire, impose une réduction de 40 % des consommations énergétiques d’ici 2030 pour les sites industriels de plus de 1 000 m².
Association regroupant plus d’une centaine d’entreprises fabricants et intégrateurs d’échangeurs de chaleur.
Association d’industriels pour l’efficacité énergétique intégrant un club CEE présentant l’ensemble des fiches d’opérations standard CEE.
Le logiciel de gestion des énergies propres RETScreen® permet la planification, la mise en œuvre, le suivi et le reporting des projets à faible émission de carbone.
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