Economiser l'énergie dans l'usine
-
Upload
journal-vrac -
Category
Documents
-
view
255 -
download
0
description
Transcript of Economiser l'énergie dans l'usine
20 Le Jou rna l du VRAC - N °76
ENQUÊTE Les engraisChargement / déchargement
Constructeurs italiens
Ports maritimes / ports fluviaux
Coopérative agricole
Économiser l’énergie
Unité de formulation et mélange de mortiers — SofradenSofraden qui fabrique des mélangeurs de
poudres mais aussi des usines clé en main
(intégrant mélange et formulation).
Voici l’exemple d’une proposition faite
récemment pour une société suédoise
produisant des mortiers. Les objectifs
visés étaient les suivants : réduire l’im-
pact environnemental et réduire le coût
total de fonctionnement.
Dans le cadre de ce projet, six postes
prioritaires ont été ciblés : les moteurs,
le sécheur de sable, le compresseur d’air,
le système de dépoussiérage, le système
de nettoyage centralisé et le chauffage
du bâtiment. Des solutions de réduction
des consommations d’énergie ont été
proposées pour chacun d’entre eux.
- Poste 1 : les moteurs (300 kW : électri-
cité). 95 % du coût global du moteur sur
10 ans correspond à l’énergie consommée.
Sofraden a donc préconisé un moteur
EFF1 à haut rendement. Pour expliquer
ce choix, d’un moteur à haut rendement
EFF1, M. Champier précise : « L’efficacité
d’un moteur vient du contrôle a posteriori
de la qualité du bobinage. Pour de gros
moteurs, il y a peu de différence de qualité
entre les moteurs EFF1 ou EFF2, car les gros
bobinages sont souvent de bonne qualité.
En revanche les différences de rendement
peuvent atteindre 5 % sur de moteurs de
puissance inférieure à 20 kW. »
- Poste 2 : le sécheur de sable (5 MW :
pétrole et électricité). 80 % du coût
global du sécheur de sable sur 10 ans
correspond à l’énergie consommée sous
forme de fuel léger. Une technologie
de lit fluidisée à haut rendement a été
préconisée avec une évaporation qui se
termine au niveau de la zone de refroi-
dissement. Un moteur EFF1 piloté par
variateur de fréquence a été choisi. Un
échangeur thermique permet de récu-
pérer les calories des vapeurs rejetées,
pour chauffer le bâtiment de production
de stockage et de production (soit l’équi-
valent de 600 kW récupérés).
- Poste 3 : le compresseur d’air (150 kW :
électricité). 80 % du coût global du
compresseur d’air sur 10 ans correspond
à l’énergie consommée. La demande
en air est fluctuante et l’utilisation
d’un variateur de fréquence permet de
gagner environ 30 % sur les consom-
mations. Dans le cas du compresseur la
quasi-totalité. Sofraden préconise de
réinjecter dans les bâtiments en période
froide l’air issu de la ventilation et d’ins-
taller un récupérateur d’énergie sur le
refroidissement de l’huile. Enfin, un
dernier élément est proposé : les fuites
représentant jusqu’à 50 % de la consom-
mation, un système de détection permet
d’améliorer le rendement et de les
réduire de 30 %.
- Poste 4 : le dépoussiérage (30 kW : élec-
tricité). 60 % du coût global du compres-
seur d’air sur 10 ans, correspond à l’énergie
consommée. Dans le contexte d’une usine
chauffée l’impact essentiel est le refroidis-
sement de la zone dépoussiérée de l’envoi
de l’air chaud vicié vers l’extérieur, remplacé
par de l’air froid venant de l’extérieur. Le
choix de réaliser une filtration à très haute
performance permettant de réinjecter l’air
dans l’usine a été retenu.
- Poste 5 : le nettoyage centralisé
(30 kW : électricité). 60 % du coût global
du système d’aspiration correspond à
l’énergie consommée. Un système de
démarrage à la demande a été préconisé,
pour éviter les consommations inutiles
d’un système en continu.
- Poste 6 : le chauffage. Les récupérations
d’énergie moyennes sur les différents
postes suffisent à chauffer les bâtiments.
Mais, un système d’appoint est néces-
saire ainsi qu’un système de stockage par
inertie de calories.
« En résumé, nous conseillons d’op-
timiser le choix des technologies de
chaque consommateur et de se poser de
manière systématique la question de la
réutilisation et non de la dissipation des
énergies résiduelles pour procéder à des
équilibrages énergétiques », conclut M.
Champier.
Leroy-Somer – convoyage à bandeL’entreprise Leroy-Somer est spécialisée
dans la vente de moteurs, de réducteurs,
variateurs de vitesse, notamment pour le
transport de ciments, de granulats dans
les carrières, avec des bandes transpor-
teuses ouvertes. Ils vendent des produits
mais aussi des solutions.
Ci-dessous, un exemple de baisse de
consommation énergétique évaluée à
44 %, pour un convoyeur à bande :
L’installation en place avait les caractéris-
tiques suivantes :
– Fonctionnement : 10 h/j, 250 j/an
– Démarrage direct
– Moteur asynchrone triphasé IE1 45 kW
– Transmission poulies courroies
– Réducteur pendulaire
Les objectifs visés pour cette installation
étaient triples : augmenter le rendement,
adapter la vitesse au débit et évaluer les
gains pour les différentes technologies.
Trois solutions ont été proposées par
Leroy-Somer :
a. une solution haut rendement à vitesse
fixe avec :
– Réducteur à couple conique ORTHO-
BLOC
– Moteur IE2 LSES 37 kW
– DIGISTART D2
– Maîtrise du courant de démarrage
Cette solution permettrait d’économiser
20 % d’euros par an.
b. une solution haut rendement à vitesse
variable avec :
– DIGIDRIVE SK
– Plage de vitesse : 700 à 2 170 min-1
– Adaptation du débit
Les cas pratiques :
Moteur synchrone à aimants permanents
21 Le Jou rna l du VRAC - N °76
Économiser l’énergie
Cette solution permettrait d’économiser 38 % d’euros par an.
c. une solution très haut rendement avec de nouvelles tech-
nologies :
– UNIDRIVE SP
– Moteur LSRPM 36 kW
– Plage de vitesse augmentée : 240 à 2 400 min-1
– Haute efficacité énergétique
Cette solution permettrait d’économiser 44 % d’euros par an.
Avec la dernière solution proposée (moteur synchrone avec
variateur universel), il serait possible de réaliser les économies
suivantes sur le fonctionnement d’un convoyeur à bande : 52
600 kWh/an économisés en termes de consommation énergé-
tique, baisse de coûts de l’ordre de 44 % en euros par an, retour
sur investissement sur 11 mois et une réduction des émissions
de CO² de 5,2 t/an.
Équipement pour sécher et refroidir du sucre – Solex ThermalPour augmenter la capacité de séchage de cette entreprise, il
a tout d’abord été proposé de transformer le refroidisseur à
tambour rotatif existant par un sécheur rotatif, puis d’y ajouter
un refroidisseur. Plusieurs possibilités s’offraient au client, parmi
lesquelles il a opté pour un refroidisseur à l’eau, opérant par
refroidissement indirect par plaques de chez Solex Thermal
Science. Cette solution était celle qui offrait le meilleur coût
effectif et la meilleure solution en termes d’efficience énergé-
tique. Cette nouvelle installation mise en place en 2008 a permis
d’augmenter la capacité de production de sucre. L’équipement
a également permis d’accéder et même de dépasser les objectifs
d’efficience énergétique.
L’équipement précédent permettait de traiter au maximum 35 t/h.
L’objectif visé était de passer à 75 t/h. L’entreprise souhaitait égale-
ment réduire la formation d’agglomérats. L’analyse réalisée visait
donc à améliorer la qualité du produit ainsi que sa consistance.
Les diverses possibilités ont été étudiées pour l’adéquation de
leurs caractéristiques par rapport au procédé, mais également
pour leur consommation énergétique. Les résultats suivants
ont été trouvés :
Consommation énergétique Kw
Les ingénieurs de la société cliente, après étude, ont choisi la
technologie d’échangeur thermique proposée de Solex Thermal
Science. Les exigences de la société en termes de procédé
étaient les suivantes, pour le refroidisseur indirect à plaques :
– Capacités : 80 t/h
– Température du Produit entrant : 60ºC
– Température du Produit sortant : 35ºC
– Température de l’eau entrant : 25 °C (provenant du refroi-
disseur)
Au-delà des réduc-
tions de consomma-
tion énergétique, les
observations faites
sur la campagne
ayant suivi l’instal-
lation réalisée ont
été les suivantes : la
température de stoc-
kage de la produc-
t ion est restée
stable, la produc-
tion a augmenté
de 20 000 tonnes et
les agglomérats de
produits sont passés
d’un indice 6 à 2
grâce au refroidis-
seur proposé par le
constructeur.
Fonctionnement de la sécheuse