Récupération de chaleur en industrie

Les différents systèmes de récupération de chaleur

Aujourd’hui, de nombreuses sociétés et notamment dans la restauration ou dans l’industrie utilisent des machines qui dégagent de la chaleur. Généralement cette énergie se perd complètement dans l’air ambiant et réchauffe la pièce parfois au-delà du confortable. Pourtant, pour vous éviter une perte d’énergie, vous pouvez utiliser un système de récupération de chaleur, pour l’exploiter et par extension faire des économies.

Les systèmes de récupérations de chaleur sur un four industriel

Les fours industriels rejettent beaucoup de fumée pour évacuer la chaleur. Pour récupérer cette énergie sur ce genre d’équipements, le système de récupération de chaleur consiste en l’installation d’échangeurs. Ces derniers récupèrent ainsi la chaleur pour l’intégrer dans un circuit, qui servira ensuite à préchauffer l’air comburant servant à l’utilisation du four. Par cette installation, vous faites des économies d’énergie et réutilisez en permanence la chaleur dégagée par le four industriel.

Voici les différents types d’échangeurs de chaleur existants :

  • Les brûleurs régénératifs

On utilise ce type d’échangeurs de chaleur pour les fours puissants, pouvant chauffer jusqu’à 1400°. Ces températures sont généralement atteintes par les fours de refusion d’aluminium, de fusion de verre, etc. Grâce à ces brûleurs, vous récupérez la chaleur pour préchauffer votre équipement jusqu’à 50 °C en dessous de la température adéquate. Ils permettent de récupérer entre 70 et 90 % d’énergie perdue.

  • Les brûleurs auto-récupérateurs

Ces échangeurs sont des tubes en céramiques ou métalliques. Les premiers peuvent récupérer des fumées comprises entre 1000 et 1300 °C et les deuxièmes peuvent récupérer des fumées comprises entre 600 et 1000 °C. Comme pour les brûleurs régénératifs, ces tuyaux récupèrent l’énergie pour permettre de préchauffer le four industriel. On estime que leur efficacité de récupération se situe entre 50 et 70 %.

  • Les récupérateurs de chaleur sur les fumées

On les utilise, quelle que soit la puissance de l’équipement pour récupérer l’intégralité de la chaleur à la sortie du four. L’objectif est aussi de préchauffer l’air comburant, mais la récupération d’énergie est moins importante, puisqu’elle se situe entre 40 et 50 %.

Les systèmes de récupération de chaleur sur un groupe frigorifique

Contrairement à ce que l’on peut penser en première intention, les groupes frigorifiques dégagent beaucoup de chaleur pour maintenir une température froide. Les systèmes de récupération peuvent ainsi capter la chaleur émise par l’équipement, mais également dans la pièce à refroidir. Ces systèmes peuvent réutiliser l’énergie captée pour d’autres installations comme le chauffage d’autres locaux à proximité.

Plusieurs types d’échangeurs existent pour vous permettre de faire des économies d’énergie :

  • Les échangeurs à plaques externes

Ces échangeurs captent la chaleur émise par le groupe frigorifique, généralement sous forme de gaz, et est acheminée vers un ballon d’eau chaude.

  • Les échangeurs internes

Ces échangeurs un peu particuliers sont constitués de tuyaux en forme de serpentins. Ces dernières transportent également la chaleur issue des groupes frigorifiques, jusqu’au ballon d’eau chaude. Ils sont directement en contact avec le liquide à chauffer.

  • Les récupérateurs à condensation à eau

Ces récupérateurs utilisent l’eau à chauffer pour favoriser la condensation du fluide frigorigène situé dans l’échangeur. La chaleur est ainsi extraite de la condensation et exploitée pour chauffer l’eau d’un ballon d’eau chaude.

Les systèmes de récupération de chaleur sur un compresseur d’air

Cet échangeur est très efficace pour récupérer l’énergie de la chaleur, puisqu’on estime que l’efficacité de récupération de cette installation est comprise entre 50 et 90 %.

Ce système s’installe sur le circuit de refroidissement ou sur le circuit d’huile du compresseur et récupère la chaleur issue simplement du fonctionnement dudit compresseur. L’énergie est également utilisée pour chauffer l’eau d’un ballon d’eau chaude.

Les systèmes de récupération de chaleur sur une tour auto-réfrigérante

Comme pour les autres systèmes listés ci-dessus, l’objectif de ce cet équipement est de récupérer une perte d’énergie et de chaleur pour le réutiliser ailleurs dans le process industriel. Ici, le système de récupération de chaleur est placé en amont de la tour auto-réfrigérante.

Voici les avantages de ce type d’installation :

  • Sur un système de chauffage d’eau : nous retrouvons une économie d’énergie située entre 50 et 90 %, accompagnée d’une quasi-autonomie en chauffage pour le ballon d’eau chaude, ce qui entraine une diminution de l’utilisation du gaz et de l’électricité pour faire fonctionner ce même ballon.
  • Sur un système de préchauffage du four : là encore, on retrouve 50 à 90 % d’économie d’énergie, avec un air comburant automatiquement préchauffé accompagné d’un besoin moindre en gaz et en électricité pour préchauffer.
  • Sur un système de chauffage ambiant : la récupération de chaleur vous permettra une diminution globale de vos besoins en gaz, électricité, fioul, etc. pour chauffer vos intérieurs.

Le système de récupération de chaleur tour auto-réfrigérante permet également de réduire l’impact environnemental de votre activité. En effet, puisque vos besoins en électricité, gaz, etc. sont amoindris, vous faites des économies, mais vous participez également à réduire la production de gaz à effets de serre.

Par ailleurs, vous vous éviter le rachat d’appareils onéreux et polluants à produire, tels que les chaudières, puisqu’avec un système de récupération de chaleur tour auto-réfrigérante, vous rallongez la durée de vie de votre équipement. En effet, pour l’exemple de la chaudière, comme l’eau est déjà préchauffée, cette dernière a besoin de s’activer moins longtemps pour obtenir la température idéale.

Globalement, utiliser un système de récupération de chaleur (même si cela représente un coup initial important) vous permettra de faire des économies sur le long terme. Vous diminuerez les coûts sur la maintenance de vos appareils, en plus de faire des économies d’énergie non négligeable, et d’offrir des années vit supplémentaires à votre équipement.

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