Installation d'un système de récupération de chaleur sur un groupe de production de froid, compresseur d'air, un four industriel ou une tour aéroréfrigérante (TAR) grâce aux primes CEE

Il est pourtant possible de valoriser cette chaleur via des systèmes de récupération de chaleur, en l’employant pour d’autres procédés tels que le chauffage de bâtiments, le chauffage d’eaux sanitaires, etc.

L’achat et l’installation de ces systèmes de récupération de chaleur sont aujourd’hui subventionnés via les primes CEE acquittées par des fournisseurs d’énergie en vertu des articles 14 à 17 de la loi de Programmation fixant les Orientations de la Politique Energétique (loi POPE) du 13 juillet 2005.

Installation d’un échangeur thermique sur un groupe froid ( Fiches CEE : IND-UT-117, BAT-TH-139, AGRI-TH-104) :

Un groupe de production de froid permet de maintenir une pièce (par exemple une chambre froide) à basse température en déplaçant la chaleur qui s’y trouve vers l’extérieur.

Avec l’installation d’un système de récupération de chaleur sur un groupe froid (agriculture, industrie et tertiaire), l’air chaud extrait de la pièce à refroidir peut être réutilisé pour le chauffage d’eau ou d’air utiles à d’autres étapes de la production ou aux locaux administratifs.

Sur un groupe frigorifique, l’installation d’un système de récupération de chaleur consiste à placer entre le compresseur et le condenseur du groupe, un échangeur de chaleur qui va stocker celle-ci et la réutiliser aux fins mentionnées ci-dessus.

Il existe diverses sortes d’échangeurs thermiques :

Les échangeurs à plaque externes :

Ils transportent la chaleur produite par le groupe frigorifique, sous forme de gaz, vers un ballon d’eau chaude pour y chauffer l’eau.

Les échangeurs internes aussi dits « ballons à serpentins » :

Tuyaux spiralés placés dans le ballon d’eau chaude, en contact direct avec l’eau à chauffer, qui transportent la chaleur extraite des groupes frigorifiques sous forme de gaz.

Les récupérateurs à condensation à eau :

Le principe de ces récupérateurs est d’utiliser l’eau à chauffer pour condenser le fluide frigorigène au sein de l’échangeur. La chaleur issue de la condensation est alors exploitée pour chauffer de l’eau dans un ballon d’eau chaude.

Installation d’un échangeur de chaleur sur un compresseur d’air (Fiche CEE : IND-UT-103) :

L’installation d’un système de récupération de chaleur sur un compresseur d’air consiste en l’installation d’un échangeur sur le circuit de refroidissement ou sur le circuit d’huile du compresseur qui récupère la chaleur issue du fonctionnement du compresseur et la transporte afin de faire chauffer de l’eau dans un ballon d’eau chaude.

L’efficacité de récupération de ce type d’échangeur est comprise entre 50 et 90%.

Installation d’un récupérateur de chaleur sur un four industriel (Fiche CEE : IND-UT-118) :

La chaleur issue du fonctionnement d’un four est rejetée dans l’atmosphère via les fumées. L’installation de récupérateurs de chaleur sur un four industriel consiste en l’installation d’échangeurs sur les fours industriels.

Ils permettent de récupérer cette énergie avant que les fumées ne sortent à l’air libre pour la réutiliser pour préchauffer l’air comburant qui sert à l’utilisation du four. La chaleur réutilisée permet autant d’économie en consommation d’énergie (gaz, électricité).

Il existe diverses sortes d’échangeurs de chaleur intégrés aux fours :

Les brûleurs auto-récupérateurs :

Ces brûleurs auto-récupérateurs, sous forme de tubes métalliques ou céramiques ouverts à l’extrémité, captent les fumées chaudes comprises entre 600 et 1000°C (pour les tubes métalliques) et entre 1000 et 1300°C (pour les tubes en céramique) et les font circuler pour préchauffer l’air comburant utile au chauffage du four.

Leur efficacité de récupération est entre 50 et 70% soit 50 à 70% d’économie d’énergie pour le fonctionnement du four.

Les brûleurs régénératifs :

Ces brûleurs sont le plus souvent utilisés pour des températures comprises entre 700 et 1400°C (four de fusion de verre, four de refusion d’aluminium, four de réchauffage des aciers etc.). Ils sont souvent associés par paire et ont un fonctionnement en alternance : pendant que l’un fonctionne, l’autre à l’arrêt aspire les fumées pour chauffer et vice versa.Ils permettent de préchauffer le four jusqu’à 50°C en dessous de la température adéquate.

Leur efficacité de récupération est entre 70% et 90% soit autant d’économie d’énergie pour le fonctionnement du four.

Les récupérateurs de chaleur sur les fumées :

Placés à la sortie du four, ils récupèrent la chaleur de l’intégralité des fumées sortant du four pour la réinjecter dans le four afin d’y préchauffer l’air comburant.
Leur efficacité de récupération est entre 40% et 50% soit autant d’économie d’énergie pour le fonctionnement du four.

Installation d’un système de récupération de chaleur sur une TAR (Fiche CEE : IND-BA-112):

Placé en amont de la tour auto-réfrigérante, le système de récupération de chaleur sur la TAR permet selon les principes explicités précédemment, de récupérer la chaleur et de la réutiliser sur le process industriel.

Les intérêts/ avantages de la récupération de chaleur

Maîtriser sa consommation d’énergie et réaliser des économies d’énergies :

Réduire l’impact environnemental de son activité

• Amélioration de la performance énergétique du site : diminution des rejets de gaz à effet de serre puisque la chaleur qui était auparavant rejetée est réutilisée

• Amélioration du respect des normes environnementales en matière de rejet

• Moindre utilisation des énergies « fossiles » (gaz, électricité, fioul) pour chauffer l’eau ou les bâtiments que ce soit à usage courant ou dans le cadre de la production

• Amélioration de la performance énergétique de certains appareils (moindre utilisation de la chaudière pour chauffer l’eau dans la mesure où elle est déjà préchauffée) entraînant un allongement de la durée de vie de l’appareil

Être plus compétitive

• Moindres coûts de maintenance de certains appareils

• Durée de vie des appareils (donc amortissement) allongée
  
  

• Baisse des coûts de production grâce aux économies d’énergie générés.

Comment financer l’achat et l’installation d’un système de récupération de chaleur thermique ?

Aujourd’hui, il est possible de faire financer une partie de l’installation d’un système de récupération de chaleur par les primes CEE, financées par les fournisseurs d’énergie (électricité, gaz, carburant), soumis à une obligation d’économies d’énergie.

Pour chaque opération décrite ci-dessous, une fiche définit les conditions d’éligibilité :