La chaleur fatale est une énergie produite par son propre site de production qui peut être valorisée et permettre de faire des économies, que ce soit en interne pour vos propres besoins ou en externe pour d'autres utilisateurs.
Au niveau national, ce sont 109,5 TWh, soit 36% de la consommation de combustible de l'industrie, qui sont rejetés sous forme de chaleur, dont 52,9 TWh perdus à plus de 100°C !
Fours, séchoirs, groupes froid, chaudières, ... Vous utilisez un procédé énergivore et vous n'avez pas encore songé à la chaleur qui pourrait être récupérée pour d'autres usages ? Vos rejets sont liquides ou gazeux ?
Alors faites vite le point sur ce potentiel. Voici quelques repères pour démarrer votre étude.
La chaleur fatale ou comment bénéficier d’une énergie déjà payée !
L’énergie est essentielle à la majorité des procédés de fabrication et des utilités industrielles. Une proportion parfois importante de la chaleur que produit cette énergie est inévitablement rejetée : air chaud, eaux de refroidissement, fumées, buées ou vapeur de procédé.
On parle alors de « chaleur fatale ».
Cette chaleur est dans la plupart des cas récupérable. Elle peut devenir une source d’économies d’énergie non négligeable.
La chaleur peut être :
• Utilisée en interne, pour répondre aux besoins propres de l’entreprise,
• Vendue en externe pour répondre aux besoins de chaleur d’autres entreprises ou d’autres usagers par le biais de réseau de chaleur.
La chaleur perdue peut coûter doublement cher ! Pourquoi ?
Une 1ère fois : Elle a été produite et a donc un coût : achat de combustible, coût de production,
Une seconde fois : Une fois rejetée, elle doit souvent être refroidie (raison technique comme le traitement des fumées, raison règlementaire comme la réduction de la températures des eaux usées, …).
Dans l’exemple d’une utilisation d’un four : alors que 35% de la chaleur sert à la transformation du produit, 25% à 60% partent dans les fumées, 3 à 10% lors des ouvertures, 3 à 10% partent via les parois… La chaleur fatale sur les fumées est très intéressante à récupérer.
Récupérer la chaleur fatale : les facteurs clés du succès
La chaleur fatale peut se présenter sous différentes formes de rejets. Leur captage est plus ou moins facile. Les rejets liquides dans les purges de chaudières sont les plus facilement récupérables suivis des rejets gazeux dans les fumées des fours et chaudières. Les rejets diffus (défauts d’isolation de canalisations, de parois / ouvertures non fermées /refroidissement des produits…) sont, logiquement, plus difficiles à capter.
Voici quelques facteurs clés à considérer :
Idéalement, pour une récupération opérationnelle, votre entreprise travaille en 2 x 8h.
Si votre rejet est entre 20 et 150°C et que vous n'avez aucun besoin de chaleur ou de froid, la récupération est inutile...
Le besoin de chaleur (chez vous ou chez un ou des tiers...) doit se produire au moment où il y a rejet de chaleur d’une installation qui est beaucoup utilisée. Sont particulièrement concernés des besoins de chaleur toute l’année ou du chauffage de locaux.
Le rejet d’eau est 4 fois plus intéressant qu’un rejet d’air, donc si c'est votre cas, n'hésitez pas à approfondir le sujet !
Si le débit est élevé c’est mieux. Il s'agira de privilégier des rejets non encrassants, non corrosifs.
La récupération sera possible entre échangeurs sur :
• buées de séchage,
• échangeur sur fumées de fours,
• refroidissement du condenseur sur groupe froid et
• économiseur sur chaudière vapeur,
l’économiseur sur chaudière vapeur et le refroidissement condenseur sur groupe froid présentent les meilleurs rapports entre forces et faiblesses pour exploiter.
On préfèra (évidemment...!) s’attaquer aux procédés les plus énergivores : fours (rejet gazeux fumées), séchoirs (buées), chaudières (rejet gazeux fumées) - avec des température des rejets < 100°C à 500°C
La récupération sur les groupes frigorifiques satisfait des besoins < 80°C. L’eau chaude sanitaire et le chauffage nécessitent de l’eau à 60°C.
Zoom sur la récupération de chaleur fatale au condenseur de groupe froid
Cette technologie existe depuis plus de 20 ans et rencontre de plus en plus de succès. La plupart des projets concernent la production centralisée de froid et donc la récupération de chaleur sur plusieurs groupes froids (condenseur et désurchauffeur) avec un réseau de distribution et une solution de stockage.
La récupération de chaleur sur condenseur et désurchauffeur de groupes froids est une technologie mature, bien soutenue par la réglementation, facile à intégrer et à opérer. En substitution à l’utilisation d’énergies fossiles, elle permet aussi une réduction importante des émissions de gaz à effet de serre.
La récupération de chaleur sur un groupe de production de froid fait l'objet d'une opération standardisée du dispositif de certificats d'économie d'énergie (CEE) : fiche IND-UT-117.