La chaleur résiduelle des fours garantit une température d’eau stable dans le ballon tampon

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Dans cette boulangerie industrielle, le ballon tampon sous-dimensionné compromettait le cycle de nettoyage. Un ballon tampon plus grand et à stratification, combiné avec la chaleur résiduelle des fours, assure à présent la stabilité dont l’entreprise avait besoin. Cette dernière dispose maintenant d’eau chaude en permanence, sans pour autant voir grimper sa consommation d’énergie.

Le projet en bref – spécifications techniques

ClientBoulangerie industrielle
ProblèmeBallon tampon trop petit pour produire l’eau chaude indispensable au processus de nettoyage
SolutionBallon tampon à stratification avec récupération de chaleur via 2 condenseurs
Capacité de stockage80 m3
Température demandée65 °C
Sources d’énergieChaleur résiduelle de la production + chaudière à gaz (de secours) 
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La capacité de stockage insuffisante et la configuration inefficace entravaient le cycle de nettoyage

Premier souci : le client ne disposait pas d’un volume suffisant d’eau chaude à haute pression. Or il lui en faut en permanence pour que le nettoyage des machines puisse être effectué en temps et en heure.

Nous avons vite compris que le problème venait des dimensions du ballon tampon : celui-ci présentait une capacité insuffisante pour répondre aux pics de consommation et était régulièrement vidé ; son remplissage nécessitait inutilement une grande quantité d’énergie.

Le deuxième hic résidait dans la configuration. Situé au milieu du hall de production, le ballon tampon gênait les opérations. C’est pourquoi nous avons déménage toute l’installation vers une unité extérieure.

Augmentation de la capacité de stockage + récupération de chaleur = eau chaude disponible en permanence

Un ballon tampon à stratification exploite l’énergie au maximum

Callens a conçu et installé un ballon à stratification de 80 m³. L’eau froide (± 15 °C) entre par le bas. Elle est chauffée à 65 °C par les condenseurs, puis réinjectée dans le ballon par le haut.

Cette construction permet de stocker l’énergie efficacement et de la mettre à disposition au moment opportun, même en cas de forte fluctuation de la demande.

La chaleur résiduelle des condenseurs alimente le ballon tampon

Deux condenseurs installés sur les lignes de production récupèrent la chaleur des flux d’air. Cette chaleur est utilisée pour chauffer l’eau qui est injectée par le haut dans le ballon tampon.

 

Capacité de chaque condenseur43 kW
Température de vapeur à l’entrée175 °C
Température à la sortie69 °C
Débit de vapeur (pleine charge)1 200 m3/h

 

Ce système présente un avantage majeur : les condenseurs peuvent tourner en continu, indépendamment de la demande de chaleur directe. Il permet donc de récupérer un maximum d’énergie, même en cas de fluctuation de la production.

En cas de pic de production ou de circonstances exceptionnelles, nous activons une chaudière qui est couplée à un échangeur de chaleur. Dans la pratique, cette précaution s’avère presque inutile, car la récupération de chaleur permet de répondre à la majeure partie de la demande d’énergie. 
Project Engineer
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Callens
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Un conteneur compact à l’extérieur

Pour libérer de l’espace dans le hall de production, toute l’installation a déménagé vers un conteneur à l’extérieur, que nous avons construit de A à Z. Il comprend tous les composants techniques :

  • pompes destinées au prélèvement d’eau et à la circulation
  • unités de traitement pour l’eau de nettoyage
  • raccordements hydrauliques avec le ballon tampon
  • chaudière avec échangeur de chaleur

Le perfectionnement technique fait toute la différence

La stratification du ballon tampon constituait un défi en soi. Nous avons prévu dans le ballon quatre cannes d’aspiration d’eau. Si le niveau d’eau diminue, il y a toujours une canne capable d’atteindre la couche supérieure chaude.

Grâce à la récupération de chaleur, en un mois il a été possible de chauffer 240 m³ d’eau sans utiliser la chaudière à gaz. Cette prouesse illustre le potentiel du système pour limiter le recours aux énergies fossiles. 
Project Engineer
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Callens

Quand ce type de solution est-il intéressant ?

Cette solution est particulièrement adaptée pour les environnements de production :

  • nécessitant une grande quantité d’eau chaude pour le nettoyage ou aux fins du processus ;
  • où les fours, les flux d’air ou les autres installations génèrent de la chaleur résiduelle ;
  • où la demande de chaleur varie fortement au fil du temps ;
  • où l’optimisation de l’espace compte.
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