LE GUIDE
DES BONNES
PRATIQUES
pour la rentabilité énergétique de votre site
Notre exigence à votre service
À l’heure où les énergies et ressources deviennent de plus en plus rares et onéreuses, bien les gérer est nécessaire pour un site performant et une planète plus propre.
SOMMAIRE 1/
I/
MISE EN PLACE D’ACTIONS PRÉLIMINAIRES
01.A Réaliser un audit
2/
Avant d’engager un futur projet, il faut connaître le montant annuel des ressources et réaliser un audit pour estimer les futurs gains.
RÉCUPÉRATION DE CALORIES
Une analyse globale du site permettra le déploiement de solutions pour atteindre des objectifs énergétiques et des performances durables.
> 01.A Réaliser un audit > 01.B Créer un diagnostic > 01.C Catégories d’installation
3/ USAGES DES CALORIES RÉCUPÉRÉES
> 03.A Listing global des domaines 03.B 3 gammes de produits > développés par les ingénieurs d’Airflux 03.C Schéma explicatif >
5/ AUTRES OPTIMISATIONS ÉNERGÉTIQUES
>
MISE EN PLACE D’ACTIONS PRÉLIMINAIRES
> 05.A Les fuites dans l’air comprimé > 05.B Économies d’électricité > 05.C L’eau et les consensats
> 02.A Récupération de calories dans l’air comprimé > 02.B Explications > 02.C Certificats d’Économie d’Énergie (C2E)
4/ MÉTHODES DE RÉCUPÉRATION DE CALORIES
> 03.A Les échangeurs de chaleur > 03.B La surcompression de la vapeur
>
01.B Créer un diagnostic
Il y a deux étapes : Le pré-diagnostic est une première approche du bilan énergétique (collecte d’informations, analyse de rapports énergétiques, répartition des énergies utilisées). Le diagnostic final permet d’envisager des solutions par rapport aux «résultats» définis par le pré-diagnostic et les résultats de l'audit.
>
01.C Catégories d’installation
Un projet sera classé selon 4 catégories ( 1 , 2 , 3 et 4 ) en fonction du contexte, du nombre et type de sites et des énergies et fluides utilisés.
FACTURE ÉNERGIE ANNUELLE GLOBALE 4
Dépenses en énergies et fluides
3 2
> 3000 k€
A
> 1500 k€ > 500 k€
B
1
6/ SCHÉMA SYNTHÉTIQUE
Degré de fiabilité des mesures et densité d’instrumentation
A
Applications généralement industrielles, tertiaires multi-sites ou infrastructures
B
Applications généralement tertiaires et collectivités locales
La densité d’instrumentation sera déterminée corrélée avec le montant des dépenses énergétiques et en fonction de la catégorie, il faudra compléter les moyens existants par des mesures ponctuelles.
II/
RÉCUPÉRATION DE CALORIES
L’électricité utilisée par un compresseur d'air comprimé est transformée en chaleur et doit être éliminée pour ne pas l’endommager et altérer son rendement énergétique. La récupération des calories permet d’y remédier et de générer de substantielles économies.
> 02.A Récupération de calorie sur l’air comprimé Nous pouvons identifier les différentes pertes d’énergie dans l’air comprimé. Il est possible de réaliser des économies considérables car 96% de l’énergie est récupérable. L'énergie est répartie selon le schéma ci-dessous :
DIAGRAMME DES FLUX CALORIFIQUES
76%
Calories récupérables par refroidissement du fluide
96%
Calories récupérables
100%
5%
Consommation électrique totale
Calories émises par le moteur
15%
Calories récupérables par refroidissement de l’air
2%
15%
Calories dissipée par le compresseur
Calories retenues dans l’air comprimé
> 02.B Explications 100% de l'énergie consommée est transformée en chaleur : 91% est stockée dans l'air comprimé et l'huile. 5 % à 20% de la chaleur se transforme en vapeur d'eau et est ensuite libérée par condensation. En fonction de l’environnement climatique de l’installation, il est possible de récupérer jusqu'à 96% de cette énergie. Perte par rayonnement
100%
de puissance électrique utilisée
Récupération de chaleur et de condensation directe
Refroidisseur d’huile Élément de basse pression
80%-105%
Élément de basse pression
de l’énergie totale récupérée pour l’eau chaude
5-20%
de la condensation évacuée dans l’air aspiré
Refroidisseur Refroidisseur intermédiaire final Perte de la chaleur de condensation est évacuée
3
(Dépend des conditions du site)
> 02.C Certificats d’Économie d’Énergie (C2E) Il existe des certificats pour la récupération des calories sur les compresseurs :
Pour le chauffage de locaux ou la production d’eau chaude sanitaire N°IND-UT-09 d'Économies d'Énergie (CEE) (Voir tableau pour le montant unitaire en kWh cumac/kW.
Pour sa valorisation en procédé industriel (hors chauffage du bâtiment) N°IND-UT-03 (Montant unitaire en kWh cumac/kW : 26 000 x P).
RÉFRIGÉRANT
MONTANT DE CERTIFICATS EN KWH CUMAC
MODE DE FONCTIONNEMENT DU SITE
ZONE CLIMATIQUE H2 H1 H3 5000 4300 5400 12900 12000 10200
PUISSANCE NORMINALE DU MOTEUR (EN KWH)
1x8h
Récupération sur réfrigérant d’huile
2x8h 3x8h avec arrêt le week end
P
3x8h sans arrêt le week end
X
1x8h
Récupération sur réfrigérant d’air
III/ >
2x8h 3x8h avec arrêt le week end
01.B
3x8h sans arrêt le week end
16600
15600 13200
22500
21100 17900
5500 13200 17100
5200 4400 12400 10500 16000 13600
23100
21700 18400
USAGES DES CALORIES RÉCUPÉRÉES
03.A Listing global des domaines Les usages sanitaires et le nettoyage, Les cantines et cuisines Industrie alimentaire, chimique et pharmaceutique
Quelques types récupérations de chaleur sur compresseurs d’air :
TECHNOLOGIE
COMPRESSEUR D’AIR LUBRIFIÉ
Galvanoplastie Chauffage d’eau potable et de locaux Accélération des processus de séchage Préchauffage de l’air de combustion (brûleurs à fioul)
COMPRESSEUR D’AIR NON LUBRIFIÉ
REFROIDISSEMENT DU COMPRESSEUR PAR CIRCULATION D’EAU
Récupération d’eau chaude Par échangeur eau/eau pour les procédés industriels
Saisonnalité de 12 mois Potentiel courant de 94%*
Récupération d’eau chaude Par échangeur eau/eau pour le chauffage de locaux
Saisonnalité de 6 à 8 mois Potentiel courant de 94%*
>
03.B Schéma explicatif
REFROIDISSEMENT DU COMPRESSEUR PAR VENTILATION D’AIR Récupération d’air chaud Par gainage du refoulement pour le chauffage de locaux
Saisonnalité de 6 à 8 mois Potentiel courant de 94%* Récupération sur circuit d'huile
Récupération d’eau chaude à 70°C (jusqu’à 90°C) Par échangeur huile/eau pour le chauffage de locaux
Saisonnalité de 6 à 8 mois Potentiel courant de 70%* Récupération sur circuit d'huile
Saisonnalité de 6 à 8 mois Potentiel courant de 94 à 100%* Récupération sur circuit d'air
* Attention : L’apport de chaleur est ensuite réduit et proportionnel à la charge du compresseur
C F
4
IV/
MÉTHODES DE RÉCUPÉRATION DES CALORIES
Il est possible de récupérer des calories grâce à la ventilation du flux d'air chaud de refroidissement par air, en disposant un échangeur de chaleur sur le circuit de refroidissement ou avec la surcompression de la vapeur.
PASSAGE DE L’AIR
Passage de l’air de refroidissement d’Hiver
Passage de l’air de refroidissement d’Été
Air de refroidissement
> 04.A Les échangeurs de chaleur Ils sont utilisés pour la transmission de l’énergie d’un courant à un autre, ils sont très répandus dans l’industrie. On en trouve de nombreux types conçus selon certains besoins, des matériaux et des températures bien spécifiques : Les échangeurs à plaques sont en général utilisés pour les applications suivantes : Usages sanitaires Cantines et cuisines Industrie alimentaire Industrie chimique et pharmaceutique Galvanoplastie Nettoyage de pièces Les échangeurs de sécurité, sont en général utilisés pour les applications suivantes : Industrie alimentaire Chauffage d’eau potable Industrie chimique et pharmaceutique Cantines et cuisines
>
RÉPARTITION DES DÉPENSES LIÉES À L’AIR COMPRIMÉ AVEC LE SYSTÈME ÉCOSPH’AIR TM
04.B 3 gammes de produits développés
par les ingénieurs d’Airflux
En fonction des puissances installées, les ingénieurs du groupe Aiurflux ont développé plusieurs modèles. Les Ecosph’air ou l’Héxéo peuvent être raccordés à tous les types de compresseurs rotatifs sans provoquer de pertes de charge. Ils contrôlent automatiquement la température de l’huile au démarrage du compresseur et tiennent compte en permanence de ses variations de température ainsi que celle de l’eau chauffée. Ils répondent de 0 à 100% à la demande de chaleur utilisée.
5
>
04.C La surcompression de vapeur
Cela consiste à pomper la chaleur perdue provenant d’un procédé et la comprimer afin d’en élever la température. La chaleur est recyclée vers la source du procédé ou utilisée à d’autres fins. Il en existe deux types : Surcompression mécanique Surcompression thermique (utilisée pour l’évaporation dans les procédés de transformation des aliments) Son application nécessite quelques règles : La température de la chaleur excède 70°C, La température de la chaleur rehaussée n’excède pas 10°C, La disponibilité et l’usage de la chaleur perdue sont simultanées et les quantités correspondent.
V/
AUTRES OPTIMISATIONS ÉNERGÉTIQUES
> 05.A Les fuites dans l’air comprimé
Les fuites dans les réseaux d'air comprimé, d'azote ou de vide industriel génèrent une augmentation des consommations d'énergie et des pertes financières qui puvent devenir très importantes. Par ailleurs, elles perturbent le bon fonctionnement des installations et peuvent impacter le produit final Les fuites peuvent être détectées par la mesure de l’activité des molécules et grâce à un détecteur à ultrasons.
> 05.B Économies d’électricité La mise en place de systèmes électriques et de services associés permet de réaliser jusqu’à 30 % d’économies d’énergie.
69%
USAGES THERMIQUES & ÉLECTRIQUES DANS LE BÂTIMENTS & L’INDUSTRIE :
de la consommation finale d’énergie en 2013
15%
Usages électriques Bâtiments
29%
Usages thermiques Bâtiments
Exemples de solutions pour réduire la consommation d’électricité en utilisant le juste nécessaire afin d’optimiser l’efficacité de votre site : Moteurs à haut rendements,
07%
Usages électriques Industrie
31%
Lampes basse consommation, Compensation de l’énergie réactive, Transformateurs à haut rendement,
Transports
18%
Usages thermiques et process industriels
* Source France : OGEMP Observatoire de l’énergie
6
Conducteurs et câbles “éco-énergétiques” Automatismes et régulation (10 à 20 % d’économie) Mesures et téléservices des usages élémentaires (8 à 12 % d’économie)
> 05.C L’eau et les condensats Les condensats doivent être traités avant d’être déversé dans les canalisations avant d'être évacués. Il est possible de faire des économies en procédant à des traitements locaux (90 % de frais économisés). Il faut utiliser les outils suivants : Le séparateur de condensats permet la dépollution Le purgeur à économie d'énergie (sans consommation d'air)
Bon à savoir Les systèmes de récupération de calories représentent 2,727kg de moins d’émissions de CO2 pour chaque litre de fioul économisé.
VI/
SCHÉMA SYNTHÉTIQUE
Les étapes à suivre pour mettre en oeuvre une démarche de mesure dans un projet de performance énergétique sont les suivantes :
01du besoin pourIDENTIFICATION définir les paramètres à mesurer 02
AUDIT
des points de mesure existants
DÉFINITION 03 des moyens complémentaires nécessaires à installer
04 Par itération, affiner le déploiement de la mesure et améliorer constamment le réseau de distribution des énergies et des fluides
MISE EN OEUVRE
des moyens de mesure
05
VÉRIFICATION
06
ADAPTATION
07
EXPLOITATION & ANALYSE
du bon fonctionnement et du rapatriement des données
d’un logiciel de traitement et d’analyse des données
des courbes de charges et des autres mesures
7
CHAUMÉCA
Occitanie Zone Industrielle Melou 43 Boulevard de l’Industrie 81100 Castres Tél : 06 21 18 45 82 Retrouvez tous nos points de service sur
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