Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Présentation "Valoriser la Chaleur en Industrie"

274 views

Published on

Présentation du colloque du 25/04/2017 chez SOCOMEC à Benfeld

Published in: Environment
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Présentation "Valoriser la Chaleur en Industrie"

  1. 1. MARDI 25 AVRIL 2017 VALORISER LA CHALEUR EN INDUSTRIE Animation du colloque par Philippe de Bussy - https://www.force8conseils.com/
  2. 2.  Comprendre la chaleur fatale  Partages d’expériences Pause  Solutions et innovations  Financements et accompagnements Déjeuner  Visite de SOCOMEC
  3. 3. Introductions officielles ADEME GRAND EST M. CHRISTOPHE REIF COORDINATEUR DU PÔLE ÉCONOMIE CIRCULAIRE christophe.reif@ademe.fr
  4. 4. Introductions officielles REGION GRAND EST MME MARIANNE HORNY CONSEILLÈRE RÉGIONALE
  5. 5. Accueil par SOCOMEC ACTIVITÉS ET DÉMARCHE GLOBALE D’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE DE L’ENTREPRISE M. GILLES ROCCHIA DIRECTEUR INNOVATION gilles.rocchia@socomec.com
  6. 6. Performance Energétique: les enjeux pour Socomec Gilles ROCCHIA Directeur Innovation Groupe
  7. 7. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 77  Qui sommes nous Métiers de Socomec Contexte Marché Retour expérience SmartGrid Retour expérience SmartBuilding Et demain Sommaire
  8. 8. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 8 Groupe SOCOMEC La force d’un spécialiste Un constructeur indépendant offrant des solutions expertes pour la performance énergétique des réseaux électriques BT “ ”
  9. 9. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 9 Groupe SOCOMEC Chiffres clés sites de production 9 filiales 27 ans 95 références produit 18 000 clients 30 000 collaborateurs 3 100 M€ CA 467
  10. 10. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 10 Groupe SOCOMEC 4 expertises Power Control & Safety Contrôler l’énergie et protéger les personnes et les biens Energy Efficiency Améliorer la performance énergétique des bâtiments et des installationsCritical Power Assurer aux applications critiques la disponibilité d’une énergie de haute qualité Expert Services Être à vos côtés pour vous garantir une énergie disponible, sûre et efficace
  11. 11. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 11 Groupe SOCOMEC Critical Power Redresseurs ASI avec transformateur intégré Alimentation Sans Interruption (ASI) à haut rendement ASI industrielles pour environnements contraignants Systèmes de transfert statique (STS) ASI bureaux et rack 19’’ ASI modulaires et évolutives Services et formation
  12. 12. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 12 Groupe SOCOMEC Power Control & Safety Interrupteurs-sectionneurs Commutation de source Enveloppes et systèmes Protection Interrupteurs-sectionneurs-fusibles
  13. 13. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 13 Groupe SOCOMEC Energy Efficiency Systèmes de compensation d’énergie réactive Capteurs de mesure Logiciels de gestion d’énergie Compteurs d’énergie Centrales de mesure Services & formation
  14. 14. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 14 Groupe SOCOMEC Expert Services  Maintenance préventive  Service d’astreinte 24h/24 et 7j/7  Packs services et maintenance  Location d’ASI  Système de surveillance à distance LINK-UPS  Remplacement des pièces d’usure  Entretien de la batterie  Visite d’inspection et d’essai des inverseurs de source  Maintenance multimarque Conseil, déploiement et formation Prévention et intervention  Démarche d’amélioration continue  Gestion de la fin de vie des équipements  Renouvellement des équipements  Conseils techniques pour vos projets  Mise en service & tests sur site  Formation technique  Audit de la qualité d’alimentation  Imagerie thermique  Plan de mesures électriques  Compensation de l’énergie réactive  Contrôle de l’isolement  Contrôle du calibrage Optimisation Mesure et analyse
  15. 15. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 1515  Qui sommes nous Métiers de Socomec Contexte Marché Retour expérience SmartGrid Retour expérience SmartBuilding Et demain Sommaire
  16. 16. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 16 Contexte Quelques éléments clés  Lutter contre le réchauffement climatique  Diminuer la production des gaz à effet de serre  Réduire l’usage des énergies fossiles  Promouvoir les énergies renouvelables  Préserver les ressources naturelles  Développement Durable  Concilier écologie, social et économique Plan Climat Europe 3 x 20 d’ici 2020
  17. 17. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 17 Contexte Prospective: Vision Long Terme  Convergence entre l’énergie et les NTIC pour une architecture intelligente distribuée.
  18. 18. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 1818  Qui sommes nous Métiers de Socomec Contexte Marché Retour expérience SmartGrid Retour expérience SmartBuilding Et demain Sommaire
  19. 19. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 19 Smart Grid Réseaux Electriques Intelligents  Faciliter l’intégration de la production électrique décentralisée .  Anticiper les défaillances et sécuriser l’approvisionnement  Fournir au consommateur un plus grand choix de services en favorisant sa participation à l’optimisation du réseau électrique.  Réduire l’impact environnemental du système électrique dans son intégralité.  Optimiser les renforcements nécessaires du réseau électrique.
  20. 20. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 20 Smart Grid Solution: Optimisation des infrastructures Gestion intelligente de l’équilibre Production – Consommation à l’échelle du quartier pour : • Réduire l’intensité dans les câbles électriques • Éviter des travaux de renforcement du réseau • Stabiliser la tension et la fréquence du réseau Poste électrique Intensité
  21. 21. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 21 Cas d’études  Optimisation de l’intégration massive de production PV sur un réseau de distribution.  Validation de l’ilotage basse tension d’un quartier industriel.  Gestion de 3,5 MW de flexibilité (Délestage de charges + Actifs de stockage)  Evaluation du rôle de Consom’acteur des abonnées au sein du réseau de distribution. Principaux Chiffres Sponsors Commission Européenne Partenaires ADEME (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie) Un Quartier Solaire Intelligent ! ans de projet 5 M€ de budget 30 Clients participant 300 MW de stockage 1.3 heures d’ilotage 5MWc de production PV 2.5
  22. 22. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 22 Localisation des expérimentations
  23. 23. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 23  En mode connecté réseau gestion des pics de consommation et de production grâce au stockage.  En mode déconnecté, le réseau basse tension fonctionne de façon autonome avec l’énergie des batteries et l’énergie photovoltaïque produite localement. Energy Storage Solution Innovation : Micro-Grid résilient 1 1 2 2
  24. 24. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 24 + - I / U I + - II+ - II / U UPS PV inverter On grid energy storageOn/off grid energy storage Energy Storage Solutions la conversion de Puissance
  25. 25. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 25 Micro réseau hybrides / Sites isolés / Réseaux défaillants Réseaux & Villes intelligentes / Support réseaux Bâtiment intelligent / Gestion d’énergie aval compteur Gestion des production d’énergie renouvelable Energy Storage Solutions 4 applications principales pour le stockage Réduire les pics & maximiser l’autoconsommation Assurer la disponibilité d’une énergie de qualité Eradiquer les problématiques de congestions des réseaux Prévoir les productions d’énergies renouvelables
  26. 26. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 2626  Qui sommes nous Métiers de Socomec Contexte Marché Retour expérience SmartGrid Retour expérience SmartBuilding Et demain Sommaire
  27. 27. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 27 Un bâtiment Intelligent capable d’optimiser ses flux d’énergie en fonction du contexte LA PRODUCTION PHOTOVOLTAIQUE LE STOCKAGE D’ÉNERGIE L’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE LA GESTION DE L’ÉNERGIE & LA CONNEXION AU RÉSEAU
  28. 28. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 28 Bâtiment intelligent: Démonstrateur SolEnBat  Objectifs:  Maximiser l’utilisation des énergies renouvelables dans le bâtiment et optimiser les flux d’énergie  Valider le concept sur bâtiment neuf et existant  Partenaires: Budget : 4M€ Démonstrateurs : 4 Planning : 2013- 2016
  29. 29. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 29 Bâtiment intelligent Démonstrateur bâtiment CIL 2270m2, 180P, CEP < 65kWh/m2/y RT 2012 Pompe à chaleur Éclairage Led, Building Management system PV: 50kWc Stockage: 66kW/100kWh
  30. 30. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 30 Bâtiment CIL Plan de Comptage Local PAC RDC Etage1 Etage2 Tableau Géneral Basse Tension (sous-sol) Sous-sol Eau chaude Sanitaire Eclairage Prises de Courant Pompes A Chaleur sur nappe phréatique Par étage Eclairage (x3) : nord, sud, utilités PDC (x2) : informatique est et ouest Divers Arrivée générale Local CTA Centrale de Traitement d’Air Divisionnaires RT 2012 = 5 usages pris en compte : chauffage, production d’eau chaude sanitaire, refroidissement, éclairage, auxiliaires (ventilateurs, pompes)
  31. 31. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 31 Bâtiment CIL Optimisation & Contrôle des consommations  Analyse de la consommation kWhepkWhep Après 4 mois d’analyse et d’optimisation, réduction de consommation de 40% DIRIS Digiware HyperView Energy monitoring software Avant optimisation Après optimisation
  32. 32. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 32 Bâtiment CIL Valorisation du stockage d’énergie.  Augmenter les revenus du stockage d’énergie avec de nouveaux usages:  Auto-consommation  Réduction Abonnement  Effacement  Participations aux services systèmes Source: RTE, Prix spot bourse 19/01/2017
  33. 33. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 33 Bâtiment Smart Grid Ready Moteur D/R Prédiction productionGestion Tarif D/R services Manager du Quartier Arbitrage multi sites Fournisseurs Energie Smart City Microgrid Optimisation Tarif Agrégateurs Gestionnaires de réseau Bâtiment Flexible Flexibilité dans la consommation Production locale Stockage énergétique Bâtiment Efficace GTB Monitoring des énergies Bâtiment Consommer moins Consommer mieux Prédiction consommation Et Demain Modèle de Bâtiment acteur de flexibilité
  34. 34. Présentation SOCOMEC Colloque CLIMAXION 25 Avril 2017 34 Gilles ROCCHIA Directeur Innovation Groupe gilles.rocchia@socomec.com
  35. 35. Chaleur fatale, de quoi parle-t- on? ENJEUX ET POTENTIELS DE RÉCUPÉRATION DE CHALEUR DANS L'INDUSTRIE MME MARIE-CHRISTINE DORST INGÉNIEUR ÉNERGIE INDUSTRIE marie-christine.dorst@ademe.fr
  36. 36. Il s’agit de chaleur résiduelle issue d’un procédé et non utilisée par celui-ci La chaleur fatale industrielle Définition
  37. 37. La chaleur fatale industrielle Evaluation Nationale: Etude ADEME / CEREN 2015  Cible industrielle: • ensemble des industries de plus de 10 salariés pour tous les secteurs (chimie, agroalimentaire, métaux, sidérurgie, verre, cimenteries…) répertoriées par la base CEREN, • soit plus de 7000 établissements • pour 130 secteurs d’activité  3 filtres de sélection, pour une évaluation de gisements optimale: 1. S’attaquer aux procédés les plus énergivores: fours, séchoirs, chaudières 2. Viser les rejets les plus accessibles: fumées et buées 3. Se concentrer sur les niveaux de T° les plus efficaces: > à 100°C
  38. 38. La chaleur fatale industrielle Caractéristiques du gisement national ¾ du gisement sur 4 grands secteurs d’activité:
  39. 39. La chaleur fatale industrielle Caractéristiques du gisement national  50% du gisement se situe entre 100 et 200°C:
  40. 40. La chaleur fatale industrielle Un gisement hétérogène selon les régions 5 régions industrielles concentrent plus de 50% du potentiel national: - Nord - Pas de Calais - PACA - Haute Normandie - Rhône-Alpes - Lorraine Un rapport 10 entre la région contribuant le plus au potentiel de chaleur perdue dans l’industrie (Nord - Pas de Calais) et celle y contribuant le moins (Languedoc – Roussillon)
  41. 41. La chaleur fatale industrielle Zoom Grand Est Répartition par secteur industriel et ancienne région du Grand Est
  42. 42. La chaleur fatale industrielle Zoom Grand Est Gisement chaleur fatale Grand Est 8,6 TWh soit 17% gisement français Gisement prépondérant en agroalimentaire et dans la chimie* (valeur mini car chimie dans « autres » en Champagne Ardenne, secret statistique)
  43. 43. La chaleur fatale industrielle Une offre pour les réseaux de chaleur Potentiel maxi de 10,2 TWh France dont 1,6 TWh Grand Est à proximité des réseaux de chaleur existants  Soit environ 20 % du gisement de chaleur fatale industrielle  Correspondant à 40% de l’énergie délivrée par les réseaux de chaleur en France en 2012 (25 TWh/an) Gisement total y compris la valorisation interne
  44. 44. Brochure « la chaleur fatale industrielle » En savoir + En savoir + http://www.ademe.fr/mediatheque N° 8845 (mars 2015) Nouvelle étude en cours Avec • élargissement des secteurs autres que industriels • élargissement gisement < 100°C • Zoom sur 3 secteurs chimie, verre, tuiles/ briques Finalisation courant 2017
  45. 45. Pour en savoir plus: www.ademe.fr/fondschaleur Système de Management de l’Energie / études de faisabilité: www.ademe.fr/energie-dans-votre-atelier Technologies de récupération d'énergie: site ADEME-CETIAT dédié www.recuperation-chaleur.fr/
  46. 46. Intervention officielle CCI ALSACE EUROMETROPOLE M. JEAN-CLAUDE RIEDEL ELU COMMISSION INDUSTRIE ET DD
  47. 47. Comment valoriser mes rejets de chaleur ? ETAT DE L'ART DES DIFFÉRENTES TECHNOLOGIES DE VALORISATION DE CHALEUR M. OLIVIER BARRAULT VICE-PRÉSIDENT o.barrault@utilities-performance.com M. REMY RENAUD RESPONSABLE COMMERCIAL r.renaux@utilities-performance.com
  48. 48. UNE EXPERTISE A L’OEUVRE DEPUIS PLUS DE 40 ANS UN RAYON D’ACTION INTERNATIONAL Chiffre d´affaires : Collaborateurs: 10 M€ Rayon d’action dans plus de 35 pays DEPUIS 40 ANS LA MAITRISE DES COÛTS PAR LA MAITRISE COMPLETE DU CYCLE DE L’EAU ET DE L’ENERGIE 100 personnes
  49. 49. E’NERGYS: UN ECOSYSTEME UNIQUE EN SON GENRE AGILITE ET INNOVATION 230 collaborateurs et 30 M€ de Chiffre d’Affaires
  50. 50. ENERGIE FATALE: Les facteurs clés de succès de la récupération Approche globale: toutes énergies, eau, Utilités et Process Mesurer: quantifier le gisement et le besoin Analyse dans le temps: schéma directeur Attention au « Yakafaukon », ce sont de vrais projets d’ingénierie à gérer en contrat de performance D’abord réduire le gisement et le besoin Bien évaluer les options, leur potentiel exploitable et leurs contraintes
  51. 51. ENERGIE FATALE: Du besoin aux solutions 3. Symbiose énergétique 1. Chasser la chaleur fatale parasite 2. Bâtir autour de besoins et gisements optimisés
  52. 52. ENERGIE FATALE: Comment arbitrer sur les différentes sources et options ? UTILITES PROCESS Des gisements et des puits de valorisation nombreux: Comment arbitrer?
  53. 53. ENERGIE FATALE: L’audit un précurseur clé: assainir puis bâtir Symbiose énergétique des Utilités au Process: AUDIT nécessité d’un mapping complet et d’une vision de type schéma Directeur
  54. 54. ENERGIE FATALE: L’audit un précurseur clé: assainir puis bâtir 54 1 340 k€/anNécessité d’une analyse multicritères et de cerner les priorités: AUDIT d’abord réduire le besoin à la source
  55. 55. ENERGIE FATALE: Chasser la chaleur fatale parasite Pompes existantes avec VEV mais sans OCPflow Puis avec OCPflow COP de pompage : + 44% ---------------------------- -- Gain supplémentaire de la production de froid: 5.3 Wh/kwhf ---------------------------- -- Gain total COP: + 55% Le potentiel de récupération peut être faussé par des sources de chaleur fatale parasites
  56. 56. ENERGIE FATALE: Améliorer la performance = réduire la source de chaleur fatale Investissement: 209 000 € Gains énergie directs: 96 800 € / an TBR: 2.2 ans COP +37%  impacts massif sur la chaleur fatale disponible
  57. 57. ENERGIE FATALE: Chasser la chaleur fatale parasite Constat: Centrale d’eau glycolée maîtrisée avec un excellent COP (rendement) => est-ce suffisant pour valider le potentiel de récupération ? Consignes dégradées: -5/-6°C au lieu de -7°C/-8°C Ralentissement des cadences des tunnels + de ventilation et pompage: chaleur fatale parasite Ratio kWh/palette dégradé Potentiel de récupération de chaleur GF: faux Enjeux et projet mal dimensionné
  58. 58. ENERGIE FATALE: Améliorer la performance = maîtriser le juste besoin Valoriser la chaleur fatale dans le bâtiment, oui mais après optimisation des usages Objectif AIRBUS 2020: -30% Energie -50% impact carbone 20% ENR
  59. 59. ENERGIE FATALE: Vision schéma directeur 59 Activités : production de granulés pour chiens et chats Contexte : mission de schéma directeur énergie fatale global Problématique : optimiser les consommations énergétiques du site en valorisant les calories disponibles: - Rejet d’air chaud Process - Gisements de calories Utilités Solutions/options : 1ère boucle de récupération : air-air sur l’air des sécheurs 2ème boucle de récupération : chauffer de l’eau avec la récupération sur l’air comprimé et les fumées de la chaufferie Boucle Eco Invest CEE TBR (CEE) 1ère 80K€/an 423 K€ - 5,3 2ème 36,7 K€/an 93,8 K€ 25,8 K€ 1,9
  60. 60. ENERGIE FATALE: Vision schéma directeur
  61. 61. ENERGIE FATALE: Intégrer cette réflexion dès l’origine de tout projet significatif 2010: Investissement stratégique dans une 5ème ligne: - Nouvel équipementier avec engagement de performance - investissement réduit et performance accrue: 15% - Suivi et validation des performances: BARexpert
  62. 62. ENERGIE FATALE: Intégrer cette réflexion dès l’origine de tout projet significatif
  63. 63. ENERGIE FATALE: Effluent => source d’énergie fatale Energie fatale indirecte Recyclage à la source Récupération sur effluent
  64. 64. ENERGIE FATALE: Effluent => recycler pour réduire à la source 64 Productivité Produits lessiviels Eau Energie Le Lavage Cercle de Zinner Impacts financiers directs CIP Production time Facteur TEMPS Facteur CHIMIQUE Facteur MECANIQUE Facteur THERMIQUE CIP
  65. 65. ENERGIE FATALE: Effluent => cas du procédé Green CIP Les enjeux Opex: exemple site laitier % réduction% total site 190 t soude/an 12 t acide/an -90% 40 % gaz - 50% 40% eau - 50% 8% 50% - 1500 t CO2/an - 150 h lavage/mois GREEN CIP: rupture technologique Régénération des lessives => « re-use » à l’infini Coagulation-Floculation Traitement en milieu chaud et à pH extrême pH 12-140-2
  66. 66. ENERGIE FATALE: Symbiose territoriale des ressources: cas Breton (Réalisée par Utilities Performance) 18% de l’énergie finale consommée en Bretagne
  67. 67. ENERGIE FATALE: Symbiose territoriale des ressources: VITRE (35) Centre de Valorisation Énergétique des Déchets (CVED) – VITRE -
  68. 68. ENERGIE FATALE: Symbiose territoriale des ressources: LAMBALLE (22) Projet industriel en cours de réalisation: Construction d’un réseau de chaleur alimenté en chaleur fatale* entre une dizaine d’usines et bâtiments de la ZI de LAMBALLE (22). Ce réseau de chaleur est composé de 5 branches d'un total de 3.5 km linéaires et de 23 sous-stations. -------------- Quid de la viabilité si les « clients » réduisent leurs besoins et/ou valorisent leurs propres énergies fatales? ​
  69. 69. Retours d’expériences RÉCUPÉRATION DE CHALEUR SUR LES SYSTÈMES D’ASPIRATIONS D’AIR M. ARTHUR LAHEURTE MEMBRE ÉQUIPE ÉNERGIE arthur.laheurte@alsapan.com
  70. 70. Présentation de l’entreprise FABRICATION DE MEUBLES, PLANS DE TRAVAIL ET REVÊTEMENTS DE SOL 5 SITES EN FRANCE 800 COLLABORATEURS
  71. 71. PROBLÉMATIQUE Besoin de puissance de chauffage supplémentaire :  Chaudière bois actuelle : 2,5MW  Alimentation de l’usine et d’une ligne en chaleur  Besoin du site : 3,5 MW
  72. 72. CHOIX DE LA SOLUTION TECHNIQUE AJOUT CHAUDIÈRE Coût : 71k€ hors conso de gaz RECYCLAGE DE L’AIR Coût : 55k€ REMPLACEMENT CHAUDIÈRE Coût :1,4M€
  73. 73. SOLUTION RETENUE RECYCLAGE D’AIR Récupération de l’air aspiré sur les machines Réinjection via des gaines Gain en puissance calorifique 1MW
  74. 74. BILAN  550 Millions de m³/an  Gain annuel de 2,75 GWh  Baisse des rejets de la chaudière biomasse de 20%  Baisse de la consommation de sciure  ROI de 5,3 ans calculé sur l’économie de sciures
  75. 75. Retours d’expériences RÉCUPÉRATION DE CHALEUR SUR UN SÉCHEUR À LIT FLUIDISÉ DÉSTRATIFICATION ET CHAUFFAGE DU BÂTIMENT LOGISTIQUE M. JEAN-MARC WAGNER M. STÉPHANE FRANCHIMONT RESP. MAINTENANCE & ENERGIES jean-marc.wagner@tfl.com stephane.franchimont@tfl.com
  76. 76. Projets de récupération d’énergie chez TFL France SAS en partenariat avec la société SETHI . Projet N° 1: Sur un sécheur à lit fluidisé. Projet N° 2: Déstratification & Chauffage dans le bâtiment logistique.
  77. 77. Projet N°1: Récupération de la chaleur perdue en sortie de sécheur afin de préchauffer l’air en entrée. Objectifs des projets:
  78. 78. Projet N°1:
  79. 79. Projet N°1: Résultats obtenus : - Réduction de la température en sortie du sécheur de 72°C à 50 °C - Puissance récupérée: 30 à 50 kW, soit environ 10 % de la puissance du sécheur.
  80. 80. Projet N°2: Récupération de la chaleur sous toiture par un système de déstratification. Contraintes: - Réduire le gradient de température dans les halls de stockage. - Garantir une température de stockage uniforme de 16°C (cristallisation des produits). - Réduire la consommation énergétique. Objectifs des projets:
  81. 81. Projet N°2:
  82. 82. Projet N°2:
  83. 83. Investissements : - Réfection & remplacement de l’isolation de la toiture. - Rideaux d’air chaud sur les portes – puissance installée : 320 kW - Déstratification par buses de soufflage Résultats obtenus: - Réduction du gradient de température de 10° à 2 ° - Gain énergétique : 1000 t de vapeur par an ce qui a divisé la facture par 2. - Confort amélioré pour le personnel et les produits Projet N°2:
  84. 84. Retours d’expériences RÉCUPÉRATION DE CHALEUR SUR UNE INSTALLATION FROID M. DIDIER KACZMARCZYK GÉRANT IKAR INGÉNIERIE ka@ikar-ing.com
  85. 85. RECUPERATION TOTALE DE CHALEUR SUR LA PRODUCTION DE FROID DE 1500 Kw A L’AMMONIAQUE. Récupération sur l’huile des compresseurs (65°C) pour le chauffage des bureaux avec des ventilo-convecteurs basses températures (42°C / 37 °C) . Suppression chez Iller de 120 kw de convecteurs « grilles pains » et plusieurs aérothermes HG dans les combles . Récupération sur les drycooler pour le préchauffage de l’ECS , 42 °C en été, 25°C en hiver. Baisse de la consommation gaz de 60 à 80 %.
  86. 86. RECUPERATION TOTALE DE CHALEUR SUR LA PRODUCTION DE FROID A L’AMNONIAQUE
  87. 87. LA QUALITÉ DE LA RÉCUPÉRATION DE CHALEUR EST FONCTION DE LA PRODUCTION. Les caractéristiques du fluide naturel ammoniaque: ( propane, butane, , ..) Excellentes propriétés thermodynamiques, COP élevé. ECONOMIES Aucunes incidences sur les effets de serre, car GWP (prg) = 0. PERENNITE Température des gaz de refoulement élevé, > 65°C. VALORISATIONS
  88. 88. QUELQUES CHIFFRES TEMPS DE RETOUR SUR INVESTISSEMENT: Montant des travaux: 1 300 k€ ( froid, clim, led, supervision, ) Gain annuel sur la consommation électrique ( 8,2 mwh/an) : 110 k€ Gain annuel sur la consommation gaz de ville ( 2,6 mwh/an) : 60 k€ Gain annuel du à la suppression de la tour ( 12 000 m3/an): 25 k€ Optimisation des aides (CEE, FONDS, AIDES, etc). aides région : 150 k€ CEE : 320 k€ ( avec iso 50 001) TRI< 4 ans
  89. 89. PAUSE Reprise à 11h45
  90. 90. Table ronde: l’innovation au service de la récupération de chaleur STOCKAGE THERMOCHIMIQUE DE LA CHALEUR MME SIMONA BENNICI CHARGÉE DE RECHERCHE simona.bennici@uha.fr M. PATRICK DUTOURNIE PROFESSEUR patrick.dutournie@uha.fr
  91. 91. DEFIS: équilibrer l'incongruité temporelle entre l'offre et la demande énergétique Sources énergétiques intermittentes Développement de systèmes de stockage
  92. 92. STOCKAGE CHARGE DECHARGE Absence de pertes Principe
  93. 93. Exemple d’application Hydratation/déshydratation d’un matériau solide
  94. 94. Exemple d’application La taille des sphères de cette figure correspond au volume en m3 de composite nécessaire pour fournir 617 kWh. Cette valeur correspond à l’énergie nécessaire au chauffage d’une maison de 100 m2 à Chambéry pendant les 22 jours les plus froids de l’année.
  95. 95. Table ronde: l’innovation au service de la récupération de chaleur PRODUIRE DE L’ÉLECTRICITÉ À PARTIR DE CHALEUR FATALE (ORC) M. PIERRE SCHWARTZ DIRECTEUR TREDI
  96. 96. VALENO SITUATION : GISEMENT DE 6,5 MW DE CHALEUR FATALE DISPONIBLE ORC EchAéro AéroEch Four Traitement fumées Evapo WJ Ref Chaleur fatale Chaleur utile Energie chimique Energie électrique PC
  97. 97. VALENO Coût du projet: 2,3 M€ Aide de l’ADEME : 715k€ Taux de valorisation> 40% Effacement de la consommation ≈ 70%
  98. 98. Table ronde: l’innovation au service de la récupération de chaleur LES ÉCHANGEURS DU FUTUR M. MAROUN NEMER DIRECTEUR DU C.E.S maroun.nemer@mines- paristech.fr
  99. 99. Introduction La chaleur est une énergie à 5 dimensions (T, t, x, y, z) L’ énergie « fatale » désigne toute quantité d’exergie détruite (généralement par rejet dans l’environnement) afin de permettre le fonctionnement d’un processus Les technologies de valorisation de la chaleur permettent d’une façon générique : D’échanger de la chaleur (problématique d’intégration dans les procédés) De transformer la chaleur en une forme utile d’énergie (convertir) Pompage de chaleur Conversion en froid Conversion en électricité De stocker et transporter L’intégration énergétique (sous critères économiques) est un outil d’aide à la décision pour le choix de technologies adaptées
  100. 100. Introduction 101
  101. 101. Réalités physiques • A basses températures le rendement de Carnot est très sensible à la variation de la température Les machines réelles ont des rendements exergétiques de l’ordre de 40 % 102
  102. 102. Réalités physiques • Les surfaces d’échange varient d’une façon exponentielle en fonction de la différence de température La consommation des auxiliaires est un point clé dans le calcul des performances des systèmes de valorisation de la chaleur 103
  103. 103. Intégration des solutions • L’optimisation technico-économique permet de définir le niveau d’intégration qui présente une rentabilité économique 104
  104. 104. Les solutions technologiques La chaîne de la valorisation de la chaleur, source ADEME. 105
  105. 105. Les échangeurs de chaleur • Les échangeurs sur gaz et liquide • Les échangeurs à contact direct et les échangeurs à contact indirect • Problématique de corrosion à prendre en compte • La compacité et le coût sont des critères déterminants • Un grand nombre de solutions existe en fonction du fluide et du niveau de température • Les échangeurs sur solide • Produit solide actuellement refroidi sans valorisation thermique (Brames d’acier, tuiles, clinker, boîtes de conserve) • Les solutions sont spécifiques à chaque situation 106
  106. 106. Les échangeurs sur gaz chauds • Compacité, coûts, résistance mécanique, vieillissement, cyclage thermique. Echangeur de préchauffage d’air sur fumées de fours à gaz 107
  107. 107. Les échangeurs sur liquides et gaz • Récupération sur fumées de brûleur, techniques de fabrication additive La fabrication additive ouvre de nouvelles perspectives pour le développement d’échangeurs de chaleur Echangeur en carbure de Silicium haute température Cette technique permet à la fois le prototypage rapide mais également la réalisation de pièces pour des applications spécifiques 108
  108. 108. Les transformateurs • Les pompes à chaleur • Compression mécanique de vapeur • Les cycles à absorption • Les cycles à compression vapeur • Les cycles à éjection • La production de froid • Les cycles à absorption • Les cycles à éjection • Les cycles à turbocompresseur • La production d’électricité • Les cycles de Rankine • Les cycles de Kalina • Autres technologies (thermoélectricité, Stirling, etc.) 109
  109. 109. • Points à prendre en compte  Placer la récupération d’énergie au plus près de la source  Récupérer la chaleur résiduelle  Revaloriser grâce à une pompe à chaleur bien intégrée au niveau de température d’utilisation • Actions génériques  Analyses énergétiques et exergétiques des opérations  Quantification et comparaison sur énergie primaire et émissions de CO2 Optimisation de l’emplacement d’une pompe à chaleur Les transformateurs : Pompage de chaleur à compression de vapeur. 110
  110. 110. Transformateurs : Production de froid – exemple de cycle à éjecteur Schéma du cycle de base Diagramme T-S 8 paramètres à optimiser/calculer • P mélange, P col • w , DP • Puissance condenseur • Rendement de mélange (hm = f (d col, d ch cste)) • Pincement condenseur • Puissance bu bouilleur Résultats • d col buse, D sec cste, D ent, D sort • Q evap, COP 111
  111. 111. Transformateurs : Production de froid – exemple de cycle à éjecteur 112
  112. 112. Conclusions et perspectives • Réalisation de l’inventaires précis des disponibilités et des besoins thermiques • Développement des technologies à faible coût, standardisation des équipements • Développement de modes d’investissement innovants, • Garantir les performances et minimiser les risques liés aux arrêts des usines • Incitation/ réglementation et contraintes sur les émissions de polluants 113
  113. 113. Annexe 114
  114. 114. Les échangeurs sur solides • Exemple récupération sur des produits solides de la coulée continue • La Coulée continue – Distribution vers plusieurs brins – Vitesse du brin d’acier 1.5-1.7 m/min – Rouleaux refroidis à l’eau – La poudre est versée pour éviter l’accrochage de l’acier Développement de bouilleur à brame pour la récupération d’énergie contenue dans les brames d’acier 115
  115. 115. Les échangeurs sur solides • Exemple récupération sur des produits solides de la coulée continue 116
  116. 116. Récupération d’énergie sur liquides et gaz • Echangeurs compacts multi-fluides 117
  117. 117. Récupération d’énergie sur liquides et gaz • Echangeurs compacts multi-fluides Les échangeurs de type tube calandre restent une technologie de référence Echangeur multi fluides SUPERMAX 118
  118. 118. Récupération d’énergie sur fumées humides • Echangeur à contact direct et à contact indirect, rosée acide Revêtement des échangeurs pour une meilleure résistance à la corrosion Les unités de condensation offrent la possibilité de coupler les fonctions de récupération de chaleur et de dépollution des fumées 119
  119. 119. • Echangeur polymère, résistance à la corrosion Récupération d’énergie sur fumées humides Technologie utilisée initialement pour la concentration des effluents liquides 120
  120. 120. Les transformateurs : Pompage de chaleur à compression de vapeur • Technologies disponibles pour des températures allant jusqu’à 90 °C • Développement de nouvelles technologies pour des températures plus élevées • Le COP atteignable est de l’ordre de 5 (DT source / puits de 40 K génère des COP jusqu’à 5) 121
  121. 121. Les transformateurs : Absorption heat transformer. • Un transformateur de chaleur à absorption permet de remonter une partie de la chaleur fatale à des niveaux de température élevés en utilisant des rejets thermiques basses températures 122
  122. 122. Les transformateurs : Absorption heat transformer • D’autres transformateurs à absorption sont développés, ces transformateurs permettent de produire du froid et le pompage de chaleur. • Des cycles à adsorption sont également développés. HEAT TRANSFORMER - COP = 0,4 123
  123. 123. Transformateurs : Production de froid – exemple de cycle à éjecteur 4 parties i : Buse (tuyère) pour le fluide primaire. j : Chambre de mélange à pression constante. k : Chambre de mélange à section constante. l : Diffuseur • w = m2/m1 = 1 / MER • DP = P2 – PL 124
  124. 124. • Concentration de produits humides Les transformateurs : Compression mécanique de vapeur 10 t/h 5 % MS 1 t/h 50 % MS 9 t/h 106 °C (après détente) 9 t/h 100°C Évaporation classique Simple Effet tee : tonne d’eau évaporée 125
  125. 125. Les transformateurs : Compression mécanique de vapeur 10 t/h 5 % MS 1 t/h 50 % MS 3 t/h 106°C (après détente) 3 t/h 100°C 3 t/h 94°C 3 t/h 88°C 7 t/h 7.14 % MS 4 t/h 12.5 % MS Évaporation Multiple Effet 126
  126. 126. Les transformateurs : Compression mécanique de vapeur 10 t/h 5 % MS 1 t/h 50 % MS 9 t/h 9 t/h 100°C 106°C 180 kW MOTEUR Compression Mécanique de Vapeur (CMV) 127
  127. 127. Les transformateurs : Compression mécanique de vapeur • La recompression mécanique de vapeur a un rôle clé à jouer pour la concentration des effluents liquides et peut bénéficier de certains progrès faits dans la désalinisation de l’eau de mer By courtesy of: Ecologix 128
  128. 128. Transformateurs : Production d’électricité – exemple cycle de Rankine organique ORC ORC sur fumées basses températures ( 120 °C) 129
  129. 129. Financer mon projet de valorisation LES AIDES A L’ÉTUDE ET A L’INVESTISSEMENT EN EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE MME VIRGINIE WOLFF CHARGÉE DE MISSION ÉCONOMIE CIRCULAIRE virginie.wolff@grandest.fr
  130. 130. J’ai trouvé des conseils techniques pour déterminer mes priorités J’ai besoin d’approfondir la faisabilité technique de ces choix J’ai besoin de financer mon investissement
  131. 131. AIDES A L’ETUDE J’ai besoin d’approfondir la faisabilité technique de ces choix
  132. 132. Aides à l’étude en efficacité énergétique Aide à la décision avant travaux : Optimiser les consommations d’énergies Mettre en place un management de l’énergie
  133. 133. Aides à l’étude en efficacité énergétique - Des actions volontaires - Acc. au système de management de l’énergie - Récupération de chaleur fatale - pour un site de –250 ETP : * diagnostic froid, vapeur, éclairage * diagnostic global - Audit énergétique réglementaire - Privilégier un type d’énergie ou une solution technique en particulier
  134. 134. Aides à l’étude en efficacité énergétique Petite Entreprise -50 ETP Moyenne Entreprise -250 ETP Grande Entreprise >250 ETP Aide à la décision : diagnostic, étude de faisabilité, étude de projet 70 % 60 % 50 % Contact en Alsace : Florence HUC, florence.huc@ademe.fr
  135. 135. AIDES A L’INVESTISSEMENT J’ai besoin de financer mon investissement
  136. 136. Aide à la réalisation de vos investissements : Réduire les consommations des procédés existants Moderniser les utilités grâce à des techniques plus efficaces
  137. 137. Aides à l’investissement en efficacité énergétique - Optimisation froid / air comprimé / vapeur / éclairage… - Acquisition variateurs vitesse - Suivi et gestion des installations - Récupération de chaleur - … - Site ou activité créé - Travaux sur bâtiment (isolation, ouvrants, éclairage extérieur…) - Modernisation d’une chaudière alimentant des bureaux
  138. 138. Aides à l’investissement en efficacité énergétique Petite Entreprise -50 ETP Moyenne Entreprise -250 ETP Grande Entreprise >250 ETP Aide à la réalisation de vos investissements : taux appliqués aux surcoûts 40 % 30 % 20 % Contacts en Alsace : - Virginie Wolff, virginie.wolff@grandest.fr - Nathalie Gartner, nathalie.gartner@grandest.fr (FEDER)
  139. 139. Financer mon projet de valorisation LES AIDES « FONDS CHALEUR » DE L’ADEME MME FLORENCE HUC INGÉNIEUR ÉCONOMIE CIRCULAIRE florence.huc@ademe.fr
  140. 140. Résumé du dispositif Fonds Chaleur
  141. 141. Conditions des aides ENCADRÉES PAR 2 CRITÈRES : • taux d’aide maximum, défini selon la nature des équipements • le temps de retour brut sur investissement, calculé après aide > à 18 mois SEUILS D’ELIGIBILITES • seuil prioritaire d’instruction de 1 GWh/an de chaleur valorisée. • projets compris entre 0,5 et 1GWh/an traités selon leur performance et dans la limite des budgets disponibles CAS DES PROJETS INNOVANTS ET DE PRODUCTION DE FROID • instruction dans le cadre de l’appel à projets NTE 2017 (clôture le 5 mai 2017) Tous les détails sur http://www.ademe.fr/expertises/energies-renouvelables- reseaux-stockage/passer-a-laction/produire-chaleur/fonds-chaleur-bref
  142. 142. Exemple Projet 2016 : industrie agroalimentaire EQUIPEMENTS SYSTÈME DE CAPTAGE : échangeurs (stérilisation/air comprimé), raccordement, alimentation électrique… EQUIPEMENTS PERMETTANT LA REMONTÉE DU NIVEAU DE TEMPÉRATURE VALORISATION : groupe à absorption / production d'eau de chauffage : échangeur, raccordement EQUIPEMENTS DE STOCKAGE SYSTÈME DE COMPTAGE : automates, processeurs, programmation, supervision TRANSPORT DE CHALEUR : tuyauteries, canalisations INGENIERIE TOTAL ELIGIBLES DEPENSES 2 315 k€HT 2 098 k€HT AIDE 30% 629 k€ CHIFFRES CLES : Economie d’énergie 5 900 MWh Emissions de gaz à effet de serre évitées 2 000 t CO2
  143. 143. Financer mon projet de valorisation LES CERTIFICATS D’ÉCONOMIE D’ÉNERGIE M. ALEXANDRE GOETZ CONSEILLER ÉNERGIE a.goetz@alsace.cci.fr
  144. 144. Reprise du marché des CEE ? 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 € / MWh cumac 2,54 1,41
  145. 145. Les opérations standardisées de valorisation de chaleur Bâtiment tertiaire Récupérateur de chaleur à condensation sur chaudière existante Récupération de chaleur sur groupe de production de froid Industrie Système de récupération de chaleur sur une tour aéro-réfrigérante Récupérateur de chaleur sur un compresseur d’air comprimé Economiseur sur les effluents gazeux de chaudière de production de vapeur Système de récupération de chaleur sur un groupe de production de froid Bruleur avec dispositif de récupération de chaleur sur four industriel Condenseur sur les effluents gazeux d'une chaudière de production de vapeur Valorisation de chaleur de récupération en réseau
  146. 146. Exemple de valorisation Le projet Achat chaudière vapeur 4667 kW Ajout d’un économiseur sur fumées pour préchauffage eau d’alimentation Surcoût économiseur = 15 700 € La valorisation en CEE Haut-Rhin / 2x8h 3 360 240 kWh cumac Montant CEE = 7 060 € % surcoût= 45 %
  147. 147. Simulez gratuitement vos CEE sur le site de la CCI… http://www.alsace.cci.fr/certificats-deconomies-denergie …AVANT de réaliser vos travaux!!
  148. 148. MERCI POUR VOTRE PARTICIPATION ! Retrouvez les présentations sur www.climaxion.fr

×