Récupération de la chaleur perdue dans l'industrie

30 novembre Récupération de la chaleur perdue dans l'industrie

Publié à 15:43h sur Non classé par
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Le cadre énergétique et environnemental auquel toutes les entreprises sont exposées depuis quelques années nous oblige à rechercher toutes sortes de solutions pour réduire la consommation d'énergie et l'impact environnemental que nos activités génèrent.
L'une des technologies utilisées depuis quelques années est la récupération de la chaleur perdue dans l'industrie. Savez-vous précisément en quoi consiste ce concept d'économie d'énergie ? Le concept de récupération de la chaleur perdue dans l'industrie fait référence au fait de récupérer et de réutiliser la chaleur générée comme sous-produit de l'un des différents processus de notre activité dans différents processus d'une usine.
L'objectif principal de cette activité est de réduire l'utilisation des ressources dans notre industrie et de réduire sa dépendance à l'égard de l'énergie fossile importée.
Il existe différentes méthodes de récupération de la chaleur perdue qui varient en fonction du type de caractéristiques du processus et de la chaleur générée. Les principales méthodes sont les suivantes :

1. Échangeurs de chaleur

Les échangeurs de chaleur sont des dispositifs conçus pour transférer la chaleur entre deux milieux différents. Il existe un nombre infini de variations possibles lors de la configuration d'un échangeur de chaleur (matériau, forme, fluide...). Les échangeurs de chaleur les plus courants sur le marché sont les échangeurs à plaques, à serpentins ou à tubes et coquilles.

Où sont-ils utilisés ?

Ils sont utilisés dans une myriade d'applications industrielles : systèmes de chauffage, ventilation, climatisation, chaudières, systèmes de réfrigération, processus chimiques, production d'énergie, gaz de combustion ...

Quelle est son efficacité ?

L'efficacité d'un échangeur de chaleur dépend de plusieurs facteurs tels que la géométrie, le matériau de construction, la température et le débit du fluide d'échange, entre autres. Un échangeur de chaleur bien calculé et optimisé peut atteindre des rendements de transfert allant jusqu'à 95 %. Cela fait de ce type d'appareil un allié exceptionnel pour l'optimisation de l'énergie dans notre industrie.

2. TURBINES À VAPEUR

Ce type d'équipement génère de l'électricité à partir de la vapeur. Le processus génère spécifiquement de l'énergie mécanique à partir de la vapeur, qui provient d'un processus, et fait ensuite tourner un générateur électrique pour produire de l'électricité. La vapeur est introduite dans la turbine à haute pression où elle se dilate et fait tourner les pales de la turbine. Cette turbine est reliée à un arbre qui, à son tour, est relié au rotor d'un générateur électrique.

 

Où sont-ils utilisés ?

En général, ce type d'équipement de récupération de chaleur est utilisé lorsqu'il existe un processus qui consomme de la chaleur et génère, comme sous-produit, de la vapeur. Il est courant d'utiliser ce type d'équipement dans les industries papetière, alimentaire, chimique ou de production d'électricité.
Lorsqu'il n'y a pas assez d'énergie pour faire tourner la turbine, la turbine à vapeur est utilisée dans un cycle de Rankine, qui effectue les opérations suivantes :
a.Compression : l'eau est comprimée pour élever le point d'ébullition
b. Chauffage : la vapeur sous-produite est chauffée avec l'eau d'alimentation
c. Expansion : la vapeur se dilate dans la turbine à vapeur et le sous-produit est chauffé dans la turbine à vapeur. Expansion : la vapeur se dilate dans la turbine à vapeur et fait tourner le rotor
d. Condensation : la vapeur est condensée en eau et peut être réutilisée ailleurs dans le processus.

 

Quelle est son efficacité ?

Le rendement d'une turbine dépend de plusieurs facteurs tels que la taille, la conception, la vitesse de fonctionnement, la pression et la température.
On considère que le rendement d'une turbine à vapeur fonctionnant dans des conditions optimales peut varier entre 70 % et 90 %.

3. AUTRES MOYENS DE RECOUVREMENT

Bien que les deux technologies mentionnées ci-dessus soient les plus répandues, il existe d'autres méthodes utilisées dans l'industrie pour récupérer la chaleur perdue.

L'un d'entre eux est le système de réfrigération par absorption. Ce système fonctionne au moyen d'un agent absorbant (généralement du bromure de lithium - LiBr). 

 

Le système de réfrigération par absorption se compose de quatre éléments principaux : l'évaporateur, l'absorbeur, le condenseur et le générateur, qui sont reliés pour former un cycle de réfrigération fermé.
Ces systèmes sont moins efficaces que les systèmes conventionnels, mais ils peuvent fonctionner avec la chaleur résiduelle ou l'énergie solaire pour produire de la réfrigération et peuvent être très utiles dans certaines applications.

Les systèmes de cogénération, qui sont largement développés et répandus dans différentes industries, constituent un autre système. Les systèmes de cogénération se caractérisent par la production simultanée d'énergie électrique et thermique et, dans le contexte de la récupération de la chaleur perdue, ils peuvent être utilisés pour produire de l'électricité à partir de la chaleur générée en tant que sous-produit d'un processus industriel.

Chez SDS, nous recevons chaque jour de plus en plus de demandes concernant des projets de récupération de chaleur. En raison du niveau élevé de concurrence dans presque tous les secteurs de l'industrie, la maîtrise des coûts de production devient une question de plus en plus stratégique à prendre en compte. En outre, on s'attend à ce que, dans les années à venir, la plupart des entreprises européennes soient obligées de tenir compte de l'impact de leurs activités sur l'environnement et de le réduire. La réduction des ressources énergétiques sera un facteur à prendre en compte.