Récupération énergie et chaleur fatale

La récupération de l’énergie thermique s’effectue grâce à un échangeur qui transfère la chaleur d’un milieu à un autre. Cette technologie permet aux entreprises industrielles de réutiliser l’énergie plutôt que de la perdre. On parle d’énergie fatale qui permet aux industriels de faire des économies d’énergie, réduire les achats d’énergie et diminuer l’émission de CO2. Mettre en place un système de récupération d’énergie est aussi un geste pour l’environnement et pour une meilleure efficacité énergétique.

La chaleur fatale, qu’est-ce que c’est ?

Pour les entreprises industrielles, la chaleur fatale représente une véritable source d’énergie. Elle correspond à l’énergie produite suite au fonctionnement des machines industrielles. Elle n’est généralement ni récupérée, ni valorisée. Elle se présente sous forme de liquide (eaux de refroidissement), de gaz (fumées de fours, buées de séchoir, fumées de chaudières) ou diffus (refroidissement naturel des produits et chaleur rayonnée).

Les avantages de la récupération de la chaleur fatale

L’énergie générée est affectée à différents usages

Lorsque l’énergie provenant d’une source gratuite est convertie en une autre forme utile comme l’électricité, on parle de récupération d’énergie. Cette nouvelle énergie peut être destinée à un usage interne à l’entreprise. L’électricité générée peut être utilisée pour les besoins électriques de la structure de l’entreprise et son fonctionnement (eau chaude sanitaire, chauffage des locaux tertiaires…), comme elle peut être affectée à un usage externe soit en étant injectée dans le réseau électrique soit en répondant à des besoins d’électricité d’autres entreprises situées à proximité.

Réduction de la consommation d’énergie et bilan carbone

Une entreprise qui récupère l’énergie fatale améliore son efficacité énergétique tout en réduisant sa facture d’énergie.

L’entreprise industrielle récupère l’énergie fatale pour ses propres besoins en chaleur, en froid ou en électricité. Performante et compétitive, elle dépend beaucoup moins des énergies extérieures. Par la même occasion, l’entreprise réduit son bilan carbone et atteint plus rapidement ses objectifs Zéro Carbone.

A ce titre, la récupération de chaleur fatale est valorisée par l’attribution de certificats d’économie d’énergie (CEE) et par des aides publiques incitatives portées par l’ADEME.

Aides, solutions de financement et certifications

Les entreprises industrielles souhaitant mettre en place un système de récupération d’énergie peuvent bénéficier d’une aide financière :

• A travers le Fonds Chaleur de l’ADEME qui couvre 20 % de l’investissement et 90 % des études de réseau de chaleur renouvelable.
• A travers Les Certificats d’économies d’énergies, la société peut bénéficier d’une prise en charge de 50 % de l’investissement.

Comment mettre en place un système de récupération de chaleur fatale ?

De manière générale, toutes les entreprises industrielles qui possèdent des installations à refroidir peuvent être concernées par la mise en place d’un système de récupération d’énergie : Entreprise de sidérurgie, de papeterie, les chambres frigorifiques dans l’industrie agroalimentaire… En effet, produire du froid signifie rejeter de la chaleur qui peut potentiellement être captée et utilisée.

Etude de faisabilité

Les entreprises industrielles possédant des installations d’une puissance thermique élevée et désirant mettre en place un système de récupération de l’énergie thermique doivent commencer par demander une étude de faisabilité. Cette dernière permet de définir la stratégie à mettre en place sur le long terme. Des sociétés spécialisées répondent à cette demande en faisant l’état des lieux et l’étude de faisabilité.

Où récupérer la chaleur fatale ?

D’un site industriel à un autre, les sources de chaleur fatale peuvent être variées et différentes. De manière générale, les sources correspondent à tous les postes d’énergie de l’usine (les procédés de fabrication et annexes de production).

Pour qualifier une source de chaleur fatale importante pouvant être valorisée, il faut connaître l’état du rejet et son niveau de température.

Il y a trois types de rejets : les rejets liquides (eaux usées, purges de chaudières, etc.), les rejets gazeux (fumées, air chaud, etc.) et les rejets diffus (pertes par les parois, fuites sur les réseaux, etc.).

Les mécanismes de récupération

Les technologies les plus utilisées pour capter l’énergie fatale reposent sur des échangeurs et des pompes à chaleur (PAC). Il en existe d’autres comme la compression mécanique de vapeur (CMV), les cycles de Rankine (ORC), les éjecto-compresseurs et les machines à absorption.

Les échangeurs thermiques

La récupération de la chaleur s’opère via un échangeur thermique qui transfère la chaleur d’un fluide chaud, que l’on doit refroidir, à un autre plus froid que l’on doit réchauffer au travers d’une plaque d’acier. Exemple d’échangeur thermique : L’échangeur à plaques soudées Platutaire, l’échangeur à plaques et joints et l’échangeur tubulaire.

Les pompes à chaleur

Les pompes à chaleur permettent de récupérer la chaleur à basse température puis de la réinjecter dans un fluide à plus haute température. Très énergivore, cette technologie a l’avantage d’offrir un transfert de chaleur plus efficace. Les pompes à chaleur fonctionnent grâce à un fluide frigorigène qui circule en boucle fermée à travers un évaporateur, compresseur, condenseur et détendeur, et subit plusieurs changements d’état (liquide / gaz).