Présentation de la récupération de chaleur d'un compresseur d'air
La plupart des industries utilisent de l'air comprimé. Souvent appelé le « quatrième service de base » en raison de son importance considérable pour des millions d'entreprises, il est important de savoir comment réutiliser la chaleur générée par les compresseurs d'air. Cet article est consacré aux technologies de récupération de la chaleur résiduelle dans l'industrie pour aider votre compréhension.
La production d'air comprimé est coûteuse. Cela se reflète dans les dépenses d'électricité, qui représentent la plus grande partie du coût total de possession d'un compresseur d'air. En outre, l'énergie consommée par un compresseur représente 99 % de ses émissions de CO2.
Heureusement, il existe pour les entreprises des possibilités de réduction de ces coûts d'énergie.
Plus particulièrement, elles peuvent investir dans des équipements à faible consommation d'énergie éliminant ainsi l'excès de chaleur.
- Par exemple, un compresseur avec variateur de vitesse (VSD) peut réduire la consommation d'énergie jusqu'à 60 %.
- De plus, les entreprises peuvent optimiser leur système à air comprimé pour empêcher tout gaspillage d'énergie. Cela est possible en empêchant les fuites d'air et en s'assurant que la pression d'air de service n'est pas trop élevée.
Comment pouvez-vous garantir la réduction au minimum du gaspillage d'énergie lorsque vous utilisez un tel équipement ?
C'est là que s'applique la récupération d'énergie de la chaleur résiduelle.
Récupérer la chaleur du compresseur
Cependant, il existe une autre source de gaspillage considérable souvent négligée :
la compression de l'air génère beaucoup de chaleur. Cette chaleur est généralement dissipée pour s'assurer que le compresseur ne surchauffe pas et que l'air comprimé soit suffisamment froid pour son application. Dans la plupart des cas, cette chaleur s'évapore littéralement dans les airs.
Ceci représente un grand gaspillage, surtout si l'on considère que plus de 90 % de l'énergie électrique qu'un compresseur utilise est convertie en chaleur de compression.
En ajoutant une technologie de récupération d'énergie résiduelle à un système à air comprimé, il est possible de récupérer une grande partie de l'énergie consommée par un compresseur en utilisant ailleurs la chaleur générée.
Les coûts d'exploitation en sont ainsi réduits, car la grande majorité (jusqu'à 94 %) de la chaleur de compression peut être récupérée. C'est la raison pour laquelle un tel système de récupération de chaleur se rentabilise habituellement en moins de trois ans.
Sachez comment votre compresseur est refroidi
Avant de décider d'investir dans un système de récupération d'énergie résiduelle, il est important de faire la distinction entre les compresseurs refroidis par air et les compresseurs refroidis par eau. Le procédé de récupération d'énergie pour les premiers modèles est particulièrement simple et peu coûteux, parfait même pour les petits compresseurs.
Dans le cas des compresseurs refroidis par eau, la récupération d'énergie thermique est un peu plus compliquée : elle peut impliquer des composants supplémentaires tels que des pompes, un échangeur de chaleur (en option dans la plupart des compresseurs Atlas Copco) et des soupapes de commande.
C'est pourquoi cette solution est inappropriée d'un point de vue économique pour les compresseurs de moins de 22 kW. Toutefois, l'eau de refroidissement générée peut produire de l'eau chaude à une température maximale de 90 °C, ce qui est idéal pour une utilisation dans une grande variété de procédés.
Utilisations pour la chaleur, l'eau chaude ou la vapeur récupérées
Cela nous amène au prochain sujet important : que peut faire une entreprise avec la chaleur récupérée ?
L'exemple le plus évident est d'utiliser l'air chaud d'un compresseur refroidi par air pour chauffer un atelier de production ou un autre bâtiment. Toutefois, cela est limité par le temps dont ont besoin les systèmes de chauffage, c'est-à-dire par temps froid.
Parmi les autres utilisations figure le chauffage à l'eau chaude pour les laveries, le nettoyage industriel et les installations sanitaires.
L'eau chaude ou la vapeur d'un compresseur refroidi par eau présente de nombreuses utilisations dans un grand nombre d'industries.
Il peut notamment s'agir des secteurs et applications suivants :
- automobile (divers procédés de production),
- industrie pharmaceutique (séchage et stérilisation),
- agroalimentaire (pasteurisation, séchage et nettoyage),
- textiles (colorants),
- produits chimiques (divers procédés de raffinerie),
- électronique (stérilisation de salle blanche)
- et bien d'autres domaines.
Quelles sont les économies permises par un système de récupération de la chaleur d'un compresseur d'air ?
Il est possible de prévoir le pourcentage d'économies d'énergie d'une technologie verte, par exemple, en analysant le fonctionnement d'un sécheur ou d'un compresseur à vitesse variable par rapport à un modèle classique.
Les économies qu'offre un système de récupération d'énergie dépendent de nombreux facteurs, notamment :
- le type et la taille des compresseurs ;
- la fréquence à laquelle ils tournent ;
- le type de refroidissement qu'ils utilisent ;
- le système à air comprimé,
- les opportunités qu'a l'entreprise pour utiliser la chaleur récupérée.
Dans la plupart des cas, cependant, les économies sont substantielles et certains systèmes de récupération d'énergie s'amortissent même au bout d'un an seulement.
Un autre avantage est qu'un tel système permet non seulement de réduire les coûts de production, mais également de réduire considérablement l'empreinte carbone d'une entreprise. Ceci pourrait faire en sorte que cet investissement devienne éligible pour les incitations gouvernementales offertes pour l'achat de technologies vertes.
Il existe de nombreuses raisons de passer à un système de récupération de l'énergie résiduelle. Vous ne savez pas encore si votre entreprise pourrait en bénéficier ? Il vous suffit de consulter votre représentant Atlas Copco, qui vous fournira toutes les informations dont vous avez besoin.