ateliers industriels - atelier-type n°6 - atelier avec

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Ateliers Industriels AOÛT 2014 FICHE ATELIER-TYPE N°6 Étude réalisée pour le compte de l’ADEME par ENEA Consulting et le CETIAT Marché N°1281C0055 Coordonnées des organismes : ENEA Consulting 89 rue Réaumur, Paris CETIAT 25 Avenue des Arts, Villeurbanne Coordination technique : Sylvie Riou Service Entreprises et EcoTechnologies ADEME Atelier avec procédés fortement exothermiques et de grande hauteur

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Page 1: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Ateliers Industriels

AOÛT 2014

FICHE ATELIER-TYPE N°6

Étude réalisée pour le compte de l’ADEME par ENEA Consulting et le CETIAT

Marché N°1281C0055

Coordonnées des organismes :

ENEA Consulting – 89 rue Réaumur, Paris

CETIAT – 25 Avenue des Arts, Villeurbanne

Coordination technique :

Sylvie Riou – Service Entreprises et EcoTechnologies –

ADEME

Atelier avec procédés fortement exothermiques et

de grande hauteur

Page 2: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Première démarche de catégorisation des ateliers industriels et de leur performance énergétique

Cette fiche est élaborée dans le cadre de l’étude ADEME portant sur les Ateliers-types en collaboration avec EDF-R&D.

Sommaire

Avertissement

La présente fiche atelier-type se veut représentative d'un ensemble d'ateliers de l'industrie manufacturière française, sans pour autant prétendre couvrir tous les cas rencontrés dans cette industrie. Les éléments quantitatifs cités dans cette fiche (fourchettes, moyennes ou valeurs typiques) visent ainsi à fournir au lecteur des ordres de grandeur. Ceux-ci sont le résultat de l’expérience des participants à l’étude. Les calculs des gains énergétiques potentiels pour cet atelier-type sont basés sur les hypothèses faites pour la modélisation de l’atelier-type spécifique. Les éléments quantitatifs liés à cet atelier spécifique ne sont valables que pour un jeu de paramètres donné. Aussi l'ensemble des éléments quantitatifs cités dans cette fiche ne sont pas transposables en l’état, qu'ils aient trait à l'atelier-type en général, ou à l'atelier-type spécifique modélisé.

Code couleur

Atelier amélioré Atelier existant Atelier modélisé amélioré Annexes

Atelier existant

Schéma de principe et caractéristiques de l’atelier-type 3

Aspects énergétiques de l’atelier-type, consommations énergétiques et IPE 4

Représentation des flux de l’atelier-type et secteurs industriels concernés 5

Représentation graphique de l’atelier-type existant 6

Atelier amélioré

Amélioration de la consommation énergétique de l’atelier-type 7

Atelier modélisé amélioré

Présentation de l’atelier modélisé 8

Atelier amélioré

Exemples d’amélioration des consommations énergétiques de l’atelier-type 10

Représentation graphique de l’atelier-type amélioré 11

Etude de cas 12

Annexes

Notes et sources 13

Hypothèses 14

ATELIERS INDUSTRIELS : FICHES DESCRIPTIVES DES ATELIERS-TYPES

2

Page 3: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Première démarche de catégorisation des ateliers industriels et de leur performance énergétique

Schéma de principe de l’atelier-type

Caractéristiques de l’espace de fabrication (atelier-type)

Source :

Atelier existant

3

ATELIER TYPE N°6 : ATELIER AVEC PROCÉDÉS FORTEMENT EXOTHERMIQUES ET DE GRANDE HAUTEUR

ATELIERS INDUSTRIELS : FICHES DESCRIPTIVES DES ATELIERS-TYPES

Cet atelier, caractérisé par un volume important et une grande hauteur, abrite des procédés fortement

exothermiques (four, séchage, cuisson, fusion, forgeage…) dont les températures de fonctionnement peuvent varier

de 100 à 1500 °C. Le nombre de personnes présentes au sein de l’atelier est restreint. Les équipements de chauffage

dédiés au confort du personnel sont quasiment inexistants. Les machines fonctionnent essentiellement en mode 3x8

et sont généralement automatisées. Le personnel accède aux commandes, à la conduite et à la surveillance depuis un

ensemble de supervision situé dans un local technique dédié chauffé ou climatisé. La température ambiante de

l’atelier, comprise entre 10 et 20 °C en hiver, peut devenir très chaude en été (30 à 40 °C). Ces températures sont

souvent problématiques pour le confort des employés, en particulier en été. Des dispositifs d’aérations (ventilateurs,

ouvrants) sont quelquefois prévus. La part de la consommation énergétique gaz pour les procédés est très majoritaire

par rapport à la part électricité. Par ailleurs, des polluants sont émis par les procédés, des extractions équipements

sont donc nécessaires. Des systèmes de traitement des effluents doivent être prévus pour répondre aux

réglementations en vigueur (Règlement Sanitaire Départemental Type).

Cet atelier-type peut être rencontré dans les secteurs suivants : industries alimentaires (atelier de cuisson),

fabrication de produits en caoutchouc et en plastique (vulcanisation…), fabrication d’autres produits minéraux non

métallique (verre, tuiles et briques, céramique…), métallurgie, fabrication d’autres matériels de transports

(fonderie…).

Source: ENEA

Consulting, Cetiat

Polluants

Procédés

Fortement exothermique

Non conditionné

pour le procédé

≥ 1

0 m

Non conditionné

pour le personnel

> 10 000 m2

Page 4: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Première démarche de catégorisation des ateliers industriels et de leur performance énergétique

Aspects énergétiques de l’atelier-type

Caractère exothermique

Consommations et usages énergétiques

Consommation énergétique par usage « procédé » (1)

Usage « procédé » Indicateur de performance énergétique

Energie récupérable(4)

(%/ consommation)

Indicateur de performance énergétique totale Energie finale récupérable totale (4)

Consommation énergétique par usage « utilité » (1)

Usage « utilité » Indicateur spécifique(5) IPE (kWh/an/m2) Energie récupérable(4) (% / consommation de l’usage)

Répartition des consommations

Atelier existant

ATELIER TYPE N°6 : ATELIER AVEC PROCÉDÉS FORTEMENT EXOTHERMIQUES ET DE GRANDE HAUTEUR

4

ATELIERS INDUSTRIELS : FICHES DESCRIPTIVES DES ATELIERS-TYPES

Cet atelier est considéré comme fortement exothermique. En effet, les procédés qui y sont présents

dégagent une très forte charge thermique. La part thermique issue des utilités provient

majoritairement de l’éclairage, mais reste toutefois très minoritaire en comparaison avec la chaleur

dégagée par les équipements.

Les usages « procédés » sont largement majoritaires dans la consommation d’énergie (en fonction des

ateliers ils peuvent être supérieurs à 80 %) représentant une charge thermique dissipée dans l’atelier

très conséquente. Les apports de chaleur dus à la présence du personnel et de produits sont quant à

eux négligeables. Les procédés suffisent à créer une température clémente dans l’enveloppe de

l’atelier en hiver.

Les équipements présents dans l’atelier consomment de la chaleur (température pouvant varier de 100

à 1500°C selon les procédés), ce qui implique une part gaz très largement prédominante par rapport à

la part électricité dans la consommation énergétique. Toutefois, la consommation annuelle d’électricité

pour les usages motorisations peut représenter un volume financier non négligeable. Ce type d’atelier

fonctionne souvent en 3x8, même si certains peuvent fonctionner en 2x8 notamment lorsqu’ils

contiennent des procédés « batchs ». Pour les procédés en continu tel que les fours de cuisson à très

haute température (industrie du verre ou de la céramique par exemple), les équipements

fonctionnement également le week-end. Ils sont arrêtés et rénovés lors d’un arrêt décennal

programmé.

IPE moyen : 1900 à 5 300 kWhth/an/m2 (énergie primaire)

(énergie primaire)

Jusque 40% : La chaleur disponible aux extractions des

procédés peut être valorisée en auto-récupération ou par un

autre procédé.

Cuisson, séchage, four,

fusion.

Équipements

électriques

Procédés gaz : 1500 à

4000 kWhth/an/m2

Équipements élec : 120

à 450 kWhelec/an/m2

Jusqu’ à 40 % (Auto-

récupération de chaleur

aux extractions des

procédés )

Chauffage Eclairage

η=90% (PCI)

Puissance installée: 5 W/m2

0 à 50 20 à 50

5 à 20 % 0 %

Procédés

Exemple de répartition de

consommations énergétiques. En énergie primaire.

Page 5: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Première démarche de catégorisation des ateliers industriels et de leur performance énergétique

Représentation des flux de l’atelier-type

Code NAF

Secteur industriel Application effective

10 Industries alimentaires 11 Fabrication de boissons 12 Fabrication de produits à base de tabac 13 Fabrication de textiles 14 Industrie de l'habillement 15 Industrie du cuir et de la chaussure 16 Travail du bois et fabrication d'articles en bois et en liège, à l'exception des meubles 17 Industrie du papier et du carton 18 Imprimerie et reproduction d'enregistrements 19 Cokéfaction et raffinage 20 Industrie chimique 21 Industrie pharmaceutique 22 Fabrication de produits en caoutchouc et en plastique 23 Fabrication d'autres produits minéraux non métalliques 24 Métallurgie 25 Fabrication de produits métalliques, à l'exception des machines et des équipements 26 Fabrication de produits informatiques, électroniques et optiques 27 Fabrication d'équipements électriques 28 Fabrication de machines et équipements n.c.a. 29 Industrie automobile 30 Fabrication d'autres matériels de transport 31 Fabrication de meubles 32 Autres industries manufacturières 33 Réparation et installation de machines et d'équipements

Le tableau ci-après rend compte du degré de représentativité sectorielle de l’atelier-type étudié. Y sont indiqués tous les secteurs industriels manufacturiers au sein desquels l’atelier-type étudié ou des ateliers proches de l’atelier-type sont rencontrés.

Source :

La nature des flux qui transitent dans l’atelier, ainsi que les échanges thermiques associés sont représentés ci-après. Leur connaissance permet d’établir le bilan énergétique global de l’atelier-type étudié.

Atelier existant

ATELIER TYPE N°6 : ATELIER AVEC PROCÉDÉS FORTEMENT EXOTHERMIQUES ET DE GRANDE HAUTEUR

5

ATELIERS INDUSTRIELS : FICHES DESCRIPTIVES DES ATELIERS-TYPES

Application effective

Application effective Atelier modélisé Application effective

Application effective

ENEA Consulting, Cetiat

Page 6: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Première démarche de catégorisation des ateliers industriels et de leur performance énergétique

Représentation graphique de l’atelier-type

Source : Les hypothèses associées au schéma sont précisées en annexe.

Atelier existant

6

ATELIER TYPE N°6 : ATELIER AVEC PROCÉDÉS FORTEMENT EXOTHERMIQUES ET DE GRANDE HAUTEUR

ATELIERS INDUSTRIELS : FICHES DESCRIPTIVES DES ATELIERS-TYPES

ENEA Consulting, Cetiat

Indicateurs de performance énergétique

1 900 à 5 300 kWh (énergie primaire) /an/m2 Consommations énergétiques

(énergie finale) Electricité : 140 à 500 kWh élec/an/m2

Gaz : 1 500 à 4 050 kWhth/an/m2

Éclairage

20 à 50 kWh élec/an/m2

Procédés électriques

120 à 450 kWh élec/an/m2

Procédés gaz

1 500 à 4 000 kWh th/an/m2

Chauffage

0 à 50 kWh th/an/m2

Page 7: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Première démarche de catégorisation des ateliers industriels et de leur performance énergétique

Amélioration de la consommation énergétique de l’atelier-type

Atelier

amélioré

7

ATELIER TYPE N°6 : ATELIER AVEC PROCÉDÉS FORTEMENT EXOTHERMIQUES ET DE GRANDE HAUTEUR

ATELIERS INDUSTRIELS : FICHES DESCRIPTIVES DES ATELIERS-TYPES

Les principales voies d’optimisation énergétique pour un atelier de ce type concernent les procédés. Elles visent une

amélioration de la performance énergétique globale de l’atelier, tout en prenant en compte les interactions avec les

employés qui peuvent être présents ponctuellement ou en permanence au sein de l’atelier. Le confort du personnel

reste également un point d’attention majeur dans la recherche d’amélioration de la performance énergétique.

Confort du personnel et efficacité énergétique

Le chauffage ne représente pas un poste de consommation énergétique très important puisque les fortes charges

thermiques dégagées par les procédés permettent de tempérer naturellement l’atelier. Toutefois, des améliorations,

à la fois pour l’optimisation énergétique et pour le confort des employés, sont envisageables. Lorsque du personnel

est présent en permanence, le chauffage localisé au poste est à privilégier, et en particulier le chauffage par radiant.

De même, la mise en place de systèmes d’ouvrants automatiques qui visent à limiter les courants d’air et à réduire le

renouvellement naturel d’air, en particulier en hiver, limite également les besoins en chauffage. En période estivale,

l’atelier n’est pas rafraichi spécifiquement pour le confort du personnel et les températures ambiantes peuvent

atteindre des niveaux élevés, supérieurs à 28°C. Deux cas peuvent se présenter :

- Pas de personnel permanent sur ligne (procédés automatisés) : l’industriel prévoit généralement un local dédié

(bureau, salle de supervision ou salle de commande) où sont situées toutes les principales commandes à distance

des procédés. L’indicateur de performance énergétique de ce type de local doit être de l’ordre de 100 kWh/m²/an,

représentant donc une consommation d’énergie d’environ 1 000 kWh/an pour un local de 10 m2.

- Présence de personnel en permanence dans l’atelier : l’industriel doit assurer une ventilation de l’atelier suffisante

pour garantir des niveaux de température compatibles avec la santé du personnel. Il peut mettre en œuvre des

ouvrants suffisamment dimensionnés et installer des systèmes de ventilation qui évacuent les calories sans pour

autant impacter de manière significative la performance énergétique de l’atelier (3 à 6 kWh/an/m²).

Amélioration énergétique sur les procédés

Dans ce type d’ateliers, la consommation d’énergie pour les procédés est prépondérante (supérieure à 80%). Par

conséquent, les pistes d’améliorations énergétiques les plus intéressantes concernent l’optimisation de ces procédés.

Quelques exemples non exhaustifs généralement applicables sont énumérés ci-après.

- Optimisation des postes de cuisson, four, fusion : recherche de l’optimum entre température et durée de

traitement ou travail sur la courbe de cuisson ;

- Postes de séchage : optimisation des températures, mise en œuvre de technologies innovantes (haute fréquence

ou infrarouge par exemple), amélioration des conditions de fonctionnement des brûleurs, optimisation des

dispositifs de motorisation des ventilations ;

- Récupération de chaleur sur les différents procédés (four, séchage, …) et notamment récupération sur les effluents

chauds des extractions. L’auto-récupération (préchauffage d’air comburant par exemple) ou la récupération de

chaleur d’un procédé vers un autre lorsque ces deux procédés sont proches, sont à privilégier (voir focus).

- Production d’électricité par récupération de gaz chaud sur extraction.

- Utilisation d’une motorisation répondant aux critères d’efficacité énergétique (rendement IE3 à partir de 2015)

pour l’énergie électrique des procédés.

La consommation due à l’éclairage est importante même si sa part est faible par rapport à celle des procédés. Une

pratique économe de ce poste est à mettre en place : comptage d’énergie spécifique pour une évaluation précise des

consommations, réalisation de campagnes d’économies d’énergie (sensibilisation du personnel, remplacement par un

éclairage performant, éclairage posté …).

Page 8: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Première démarche de catégorisation des ateliers industriels et de leur performance énergétique

Présentation de l’atelier modélisé

Nature Piste d’amélioration Gains estimés sur IPE

global Coûts

Atelier

amélioré modélisé

8

ATELIER TYPE N°6 : ATELIER AVEC PROCÉDÉS FORTEMENT EXOTHERMIQUES ET DE GRANDE HAUTEUR

ATELIERS INDUSTRIELS : FICHES DESCRIPTIVES DES ATELIERS-TYPES

1. Poste séchage

Préchauffage air avec air chaud

issue du four de cuisson (zone

refroidissement)

Gain : 5 % à 15 % Dispositif de récupération de

chaleur 100 à 300 k€

2. Poste four de

cuisson Préchauffage air comburant Gain : 3 à 10 %

Changement ou adaptation des

brûleurs, mise en œuvre de

conduits et d’un récupérateur

100 à 300 k€

3. Motorisation Achat de motorisations

électriques haute efficacité

Gain : 1,5 % (si tout

le parc moteur est

renouvelé)

L’achat de moteurs performants

entraine un surcoût de 15 à 25%.

Le propos générique précédent sur la performance énergétique de ce type d’atelier est illustré ci-après au moyen d’un

exemple spécifique. On s’intéresse ici au cas d’un atelier de fabrication de tuiles et briques, typique de l’industrie de la

transformation des minéraux non métalliques (NAF 23). L’atelier a une surface de 12 000 m2, et une hauteur de 10 m.

L’atelier n’est pas chauffé en hiver et n’est pas rafraichi en été (6). Le renouvellement d’air au sein de l’atelier est

assuré par convection naturelle. Le bâti est constitué de bardage simple peu étanche. Il n’y a pas de personnel

permanent sur la ligne de production. La surveillance de l’installation est réalisée à partir d’un local dédié conditionné.

La ligne de production fonctionne en continue. Elle est composée principalement d’un poste préparation de la matière

« briques » (consommation d’électricité), d’un poste séchage et d’un four de cuisson (consommateurs gaz). Des

extractions sur procédés évacuent les polluants poussières du four vers un système de captage (cyclone et filtres).

L’indicateur de performance énergétique total de l’atelier modélisé avant amélioration – en énergie primaire – est de

3 300kWh/an/m2 (3 100kWh/an/m² après mise en place des recommandations).

Remarque : Cet IPE ne correspond pas au cumul direct des différentes réductions des consommations d’énergie,

mais prend en compte les interactions des pistes entre elles (7).

Page 9: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Première démarche de catégorisation des ateliers industriels et de leur performance énergétique

Nature Freins potentiels Compatibilité avec le système existant

(3)

Niveau de maturité (2)

Facilité de transfert entre les milieux

industriels (3)

Atelier

amélioré modélisé

9

ATELIER TYPE N°6 : ATELIER AVEC PROCÉDÉS FORTEMENT EXOTHERMIQUES ET DE GRANDE HAUTEUR

ATELIERS INDUSTRIELS : FICHES DESCRIPTIVES DES ATELIERS-TYPES

1. Poste séchage

Coût de l’opération

nécessitant une trésorerie

importante

Forte Mature Forte

2. Poste four de

cuisson

Coût de l’opération

nécessitant une trésorerie

importante et une

immobilisation du four

Moyenne Faiblement

mature Forte

3. Motorisation

Le renouvellement du parc

moteur est très long. En

moyenne 10 % de

renouvellement par an

Forte Mature Forte

Page 10: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Première démarche de catégorisation des ateliers industriels et de leur performance énergétique

Exemples d’amélioration des consommations énergétiques de l’atelier-type

Focus :

Focus :

Atelier amélioré

10

ATELIER TYPE N°6 : ATELIER AVEC PROCÉDÉS FORTEMENT EXOTHERMIQUES ET DE GRANDE HAUTEUR

ATELIERS INDUSTRIELS : FICHES DESCRIPTIVES DES ATELIERS-TYPES

La ligne de production est composée de trois équipements (presse de préparation matière, sécheur, four cuisson) tel

que le montre le schéma suivant. Les gaz chauds de l’extraction du four échangent avec l’air neuf du sécheur. La

consommation de gaz du séchoir diminue proportionnellement au niveau de température de l’air neuf préchauffé

entrant dans le sécheur.

Mise en place d’un système de récupération de chaleur issu du four vers le sécheur

Le deuxième focus présente un dispositif de récupération de chaleur où l’échangeur toujours placé sur l’extraction du

procédé (four ou sécheur) va permettre de préchauffer l’air comburant utile pour la combustion des brûleurs.

Préchauffage de l’air comburant des brûleurs

Source schéma : Cetiat

Quand le niveau de température du four le permet , il peut être possible de chauffer le sécheur en totalité et de s’affranchir du gaz. Dans l’exemple, un échangeur est proposé mais une introduction directe des gaz chauds dans le sécheur peut être pratiquée. La source de chaleur est généralement issue de l’extraction depuis la zone de refroidissement du four où les poussières sont moins importantes.

La-aussi, la source de chaleur est généralement issue de l’extraction depuis la zone de refroidissement, là où les risques d’encrassement de l’échangeur sont les plus faibles. Ce dispositif de récupération de chaleur est également bien adapté aux technologies de fours en batch et aux sécheurs. L’industriel doit vérifier la température d’air comburant maximale pouvant être acceptée par les brûleurs. Afin de bénéficier d’un gain énergétique plus significatif, leur changement peut être requis.

Four cuisson

Prépa matièreSécheur

Extraction buées > 100 °CAir neuf 20 °C

Extraction four > 250 °C

20 °C

250 °C

Echangeur

100 °C

Sans

récup

Avec

récup

Source schéma : Cetiat

Four cuisson

Extraction four > 250 °CBrûleurs

20 °CSans

récup

Four cuisson

250 °CBrûleurs

20 °C

Avec

récup 200 °C

70 °C

10

Page 11: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Première démarche de catégorisation des ateliers industriels et de leur performance énergétique

Représentation graphique de l’atelier-type

Source : Les hypothèses associées au schéma sont précisées en annexe.

Atelier amélioré

11

ATELIER TYPE N°6 : ATELIER AVEC PROCÉDÉS FORTEMENT EXOTHERMIQUES ET DE GRANDE HAUTEUR

ATELIERS INDUSTRIELS : FICHES DESCRIPTIVES DES ATELIERS-TYPES

ENEA Consulting, Cetiat

Indicateurs de performance énergétique

1 650 à 5 150 kWh (énergie primaire) /an/m2

Consommations énergétiques

Electricité : 135 à 500 kWh élec/an/m2

Gaz : 1 300 à 3 850 kWhth/an/m2

Éclairage

20 à 50 kWh élec/an/m2

Procédés électriques

110 à 440 kWh élec/an/m2

Procédés gaz

1 300 à 3 800 kWh th/an/m2

Chauffage

0 à 50 kWh th/an/m2

Ventilation d’été

3 à 6 kWh élec/an/m2

Page 12: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Première démarche de catégorisation des ateliers industriels et de leur performance énergétique

Etude de cas

Source :

REX

Technologie 1

Technologie 2

Technologie 3

Partenaire technique

Critères de sélection et

reproductibilité

Contexte

Projet

Gains

Temps de retour sur

investissement

Coût

Gain financier Economie d’énergie

Emissions GES évitées

(tCO2e/an) Ratio CAPEX

Financement

Atelier amélioré

12

ATELIER TYPE N°6 : ATELIER AVEC PROCÉDÉS FORTEMENT EXOTHERMIQUES ET DE GRANDE HAUTEUR

ATELIERS INDUSTRIELS : FICHES DESCRIPTIVES DES ATELIERS-TYPES

ADEME, France

NAF 24 – Produits métallurgiques France

Procédé de

séchage

/

/

/ L’action concernent le séchage de matériaux copeaux en

laiton recyclés humides avant fusion.

L’usine fabrique des produits en laiton sous la forme de barres à partir de matériaux recyclés

humides, copeaux issus d'origines diverses pour 100 000 tonnes/an. Ces copeaux sont

préalablement séchés dans un four rotatif spécifique fonctionnant au gaz avant leur transfert dans

le creuset de fusion.

Le nouveau procédé consiste à amener directement les copeaux humides dans le four sans

traitement de séchage préalable dans une hotte placée au-dessus du four. Pendant leur descente

jusque dans le creuset, ils sont traversés de bas en haut comme dans un lit fluidisé par les fumées

du four qui assurent leur séchage avant leur immersion dans le creuset pour la fusion. Le four de

séchage a donc été complétement arrêté.

ADEME : 40 000 €, Région : 60 000 €

215 000 € 7 000 MWh gaz 1 600 tonnes de

CO2/an / 8 ans 1 600 k€

Source : Ademe

Page 13: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Première démarche de catégorisation des ateliers industriels et de leur performance énergétique

Notes

Sources

(1) Pour se ramener à une comparaison en énergie primaire, la consommation électrique (exprimée initialement en kWhélectrique) peut être convertie en consommation énergétique d’origine thermique (kWhthermique(pcs)), en supposant un coefficient de 2,58 pour la production d’énergie électrique, selon la référence RT 2012. (2) Les échelles qualitatives suivantes sont utilisées pour les niveaux de maturité :

Mature : Technologie déjà mise en place à plusieurs reprises, depuis plusieurs années Faiblement mature : Technologie mise en place récemment, ou une seule fois Non mature : Pas de référence industrielle pour cette technologie

(3) Les échelles qualitatives suivantes sont utilisées pour la compatibilité d’une solution avec l’existant et la facilité de transfert d’un milieu industriel à un autre :

Forte : La mise en place de la solution sur un système existant ou dans un nouvel environnement industriel ne nécessite aucune action spécifique. Moyenne : La mise en place de la solution peut nécessiter une action spécifique mais non contraignante. Faible : La mise en place de la solution peut nécessiter une ou plusieurs actions contraignantes.

(4) Chaleur récupérable par la mise en place de systèmes de récupération d’énergie.

13

ATELIER TYPE N°6 : ATELIER AVEC PROCÉDÉS FORTEMENT EXOTHERMIQUES ET DE GRANDE HAUTEUR

(5) η : Rendement de l’installation de production de chaleur. Correspond à la part utile d’énergie gaz consommée qui a

été transférée à l’air de l’atelier.

(6) Sur la base d’une température extérieure moyenne annuelle de 11,7 °C (moyenne saisonnière France).

(7) L'estimation des gains est réalisé avec une table de calculs développée par le CETIAT et adaptée par ENEA pour le

besoin de l'étude, en utilisant les données énoncées en annexe. Les gains ne se cumulent pas.

ATELIERS INDUSTRIELS : FICHES DESCRIPTIVES DES ATELIERS-TYPES

Le calcul des consommations d’énergie et les modélisations de l’atelier type décrites dans la présente fiche,

utilisent une table de calcul développée par le CETIAT et adaptée par ENEA Consulting pour les besoins de l’étude.

Températures extrêmes. http://www.travailler-mieux.gouv.fr/Les-temperatures-extremes-TEST

Optimisation de la consommation énergétique. Commission Européenne. 2006. Accessible à

http://www.eurecipe.com/default.asp?Lang=2&Page=21

Données diagnostics énergétiques CETIAT

Ademe : Fiches_bonnes_pratiques-02-2012.pdf

Page 14: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

Première démarche de catégorisation des ateliers industriels et de leur performance énergétique

Annexes

Les paramètres suivants ont été pris en compte pour la représentation de l’atelier-type.

14

ATELIER TYPE N°6 : ATELIER AVEC PROCÉDÉS FORTEMENT EXOTHERMIQUES ET DE GRANDE HAUTEUR

ATELIERS INDUSTRIELS : FICHES DESCRIPTIVES DES ATELIERS-TYPES

Les données utilisées dans cette fiche pour le cas spécifique ont été obtenues via une approche théorique par modèle

établie sur la base de cas industriels réels .

Périmètre de l’atelier

Atelier de fabrication de produits minéraux (fabricant de tuiles et briques).

Procédés considérés pour la consommation gaz : séchage, cuisson.

Procédés considérés pour la consommation électrique : préparation mélange, presses

Eclairage

Caractéristiques de l’atelier

Rythme : 3 x 8, 7 jours sur 7.

Production annuelle de l’atelier : 40 000 t/an.

Superficie : 12 000 m2, hauteur 10 m.

Température au sol : Température moyenne de l’atelier : de 10 à 40 °C.

Renouvellement d’air assuré par aération naturelle

Bâtiment très faiblement isolé (murs et toiture constitués de tôle).

Procédés

Broyage, préparation matière, presse : 500 kW électrique

Sécheur: puissance installée = 1 MWth ; puissance moyenne en production = 0,7 MWth

Four (cuisson) : puissance installée = 5 MWth ; puissance moyenne en production = 3 MWth

Hau

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res

Polluants

Procédés

Fortement exothermique

Non conditionné

pour le procédé

≥ 1

0 m

Non conditionné

pour le personnel

> 10 000 m2

Page 15: Ateliers Industriels - Atelier-type n°6 - Atelier avec

L’ADEME EN BREF

L'Agence de l'Environnement et de la

Maîtrise de l'Énergie (ADEME) participe

à la mise en œuvre des politiques

publiques dans les domaines de

l'environnement, de l'énergie et du

développement durable. Afin de leur

permettre de progresser dans leur

démarche environnementale, l'agence

met à disposition des entreprises, des

collectivités locales, des pouvoirs publics

et du grand public, ses capacités

d'expertise et de conseil. Elle aide en

outre au financement de projets, de la

recherche à la mise en œuvre et ce, dans

les domaines suivants : la gestion des

déchets, la préservation des sols,

l'efficacité énergétique et les énergies

renouvelables, la qualité de l'air et la lutte

contre le bruit.

L’ADEME est un établissement public

sous la tutelle conjointe du ministère de

l'Écologie, du Développement durable et

de l'Énergie et du ministère de

l'Enseignement supérieur et de la

Recherche.

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