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L'audit énergétique industriel 1 L’audit énergétique dans l'industrie Jean-Mari

L'audit énergétique industriel 1 L’audit énergétique dans l'industrie Jean-Marie SEYNHAEVE Procédure de l’audit énergétique. Ordre de priorité des mesures à prendre. Mémento de l’audit énergétique industriel Cas d’étude : Réfrigérant atmosphérique L'audit énergétique industriel 2 Étape 1 : Planification de l’audit ⇒Définition des objectifs ⇒Diviser l’équipement de production en unités (volumes de contrôle) ⇒Définition des tâches d’analyse et de surveillance ⇒Attribution des responsabilités Étape 2 : Collecte des données ⇒Données de production par produit ⇒Données de consommation par type d’énergie ⇒Évolution temporelle de la production - consommation (jour, semaine, mois...) ⇒Éviter les doubles comptages (Auto-production d’électricité…) Étape 3 : Réalisation des mesures ⇒Définition des campagnes et des matrices d’essais. ⇒Inventaire des mesures disponibles sur site. ⇒Inventaire des mesures complémentaire à effectuer ⇒Préparation de l’instrumentation ⇒Réalisation des mesures 1. Procédure de l’audit énergétique L'audit énergétique industriel 3 Étape 4 : Traitement des données - Bilans d’énergie - Rendements ... ⇒Traitement des résultats de mesure ⇒Évaluation de consommation spécifiques - comparaisons avec les « standards » ⇒Contrôle des bilans d’énergie - Évaluation des pertes ⇒Interprétation des différences éventuelles - Corrections Étape 5 : Identification des améliorations possible dans la gestion énergétique ⇒Dans le traitement des données. ⇒Dans le suivi des mesures d’économie… Étape 6 : Identification des améliorations relatives à la maintenance ⇒Sensibilisation du personnel. ⇒Évaluation des économies possibles ⇒Définition des responsabilités pour la réalisation Étape 7 : Identification des améliorations demandant peu d’investissement ⇒Isolation thermique ⇒Équilibre électrique (cosϕ , quart-horaire) ... L'audit énergétique industriel 4 Étape 8 : Identification des améliorations demandant de gros investissements ⇒Évaluation des économies annuelles nettes. ⇒Évaluation des coût d’investissement. ⇒Analyse de la rentabilité économique et du risque. ⇒Moyens de financement. Étape 9 : Réparation du rapport ⇒Clarté et concision ⇒Conclusions : rappel des mesures par ordre de priorité. L'audit énergétique industriel 5 Immédiat : Psychologique ⇒Comportement du personnel ⇒Planification de la production ⇒Procédure de fabrication ... Court terme : Maintenance ⇒Entretien : chaudières, échangeurs ... ⇒Pertes d ’énergie à l’ambiance : fuites de vapeur, isolation thermique... ⇒Électricité... Moyen terme : Réseau de distribution et d’utilisation de la chaleur ⇒URE : Réduire la consommation d’énergie noble : électricité, thermique HT. ⇒URE : Accroître l’utilisation d’énergie BT. ⇒Contrôle automatique et optimisé des unités de production et d’utilisation. ⇒Récupération des pertes HT aux moyen d ’économiseurs. ⇒etc. 2. Type de mesures d’économie - Temps de mise en oeuvre L'audit énergétique industriel 6 Moyen terme : ingénierie de process (gros investissements) ⇒Procédé discontinu ⇒procédé continu ⇒Chauffage par effet Joule ⇒chauffage par induction ⇒Chauffage thermique ⇒chauffage par micro-ondes ⇒etc. Long terme : changement du principe de fabrication Long terme : Process integration ⇒Modification des flux énergétiques, optimisation. ⇒Symbiose avec d’autres entreprises. ⇒etc.. Très long terme : Objectifs sociaux et techniques ⇒Modification des habitudes de consommations L'audit énergétique industriel 7 Introduction : Description de l’entreprise 1. Résumé des activités de l’entreprise : produits et process 2. Consommation d ’énergie et coûts 3. Principales sources d’approvisionnement en énergie, principaux consommateur 4. Objectifs de l’audit, description claire de la mission 1. Gestion de l’énergie dans l’entreprise 1.1 Type de gestion, responsabilité, intégration dans l’entreprise 1.2 Monitoring des consommations énergétiques et de la production 1.3 Évolution passée des consommations spécifiques 1.4 Revues des améliorations passées 1.5 Recommandations d’amélioration 2. Amélioration des systèmes énergétiques 2.1 Description des systèmes 2.2 Résultats des campagnes d ’essais 2.3 Proposition d’améliorations 2.4 Évaluation des économies et impact sur la production 2.5 Rentabilité économique 3. Exemple de sommaire de rapport d’audit L'audit énergétique industriel 8 4. Amélioration dans l’utilisation de l’électricité 4.1 Description du système 4.2 Résultats des campagnes de mesure 4.3 Proposition d’améliorations, évaluation des économies 4.4 Évaluation de la rentabilité économique 5. Conclusions : résumé des recommandations 5.1 Actions à court terme : maintenance 5.2 Améliorations à moyen et long terme - coût des investissements 5.3 Évaluation économique et ordre de priorité des améliorations possibles 5.4 Recommandations concernant l ’implantation dans l’entreprise L'audit énergétique industriel 9 4. Mémento de l’audit énergétique industriel A. Identification de l’entreprise ⇒Nom et adresse ⇒Personnes contactées : position dans l’entreprise ⇒Type d’entreprise : ⇒Nombre d’employés : ⇒Date de l ’audit : B. Activité - production ⇒Flow sheet général indiquant les principales opérations de fabrication ⇒Flow sheet des unités de fabrication (étapes de fabrication) ⇒Listes des unités de production d’énergie (chaudières, air comprimé etc.) C. Matières premières et produits ⇒Consommation en matières premières : type, quantité, source, transport ⇒Recyclage des sous-produits ? ⇒Utilisation des déchets dans l’entreprise ou ailleurs. ⇒Principaux produits : liste, type, production, capacité de production, chiffre d’affaires L'audit énergétique industriel 10 D. Approvisionnement en énergie - Consommation ⇒Liste des consommations d ’énergie ⇒Auto-production d’électricité ? Si oui ⇒Type de générateur : diesel, turbine vapeur, turbine gaz, autres ⇒Puissance installée d’auto-production ⇒Production annuelle d’auto-production ⇒Combustible utilisé : type, consommation annuelle, coût annuel ⇒Peut-on augmenter la capacité ? Type PCI – PCS unité Quantité par an Energie/an Prix / GJ Coût annuel Source Electricité Gaz naturel Charbon Coke Bois GPL Fuel léger Fuel lourd Autres … L'audit énergétique industriel 11 E. Système de cogénération : production combinée de chaleur et d ’électricité ⇒Description : - Source d’énergie primaire : type, consommation, coût - Production de chaleur : quantité en GJ, températures - Production d’électricité : quantité en kWh/an - Utilisation : type d’équipements, consommation annuelle ⇒Depuis quand l’installation de cogénération fonctionne ? Anomalie éventuelles ⇒Prévoit-on d’installer un système de cogénération ou d’accroître la capacité d ’un système existant ? F. Consommation d ’électricité ⇒Capacité totale installée ⇒Tension d’alimentaion ⇒Consommation annuelle : achat, auto-production ⇒Diagramme de charge : journalier, hebdomadaire, saisonnier, … ⇒Facteur de puissance moyenne, quart-horaire ⇒Répartition des consommations par type Type Quantité annuelle Proportion Moteurs Chauffage - Conditionnement Eclairage Autres TOTAL L'audit énergétique industriel 12 G. Production de chaleur : Chaudières - Fours ... ⇒Nombre d ’unités de production : ⇒Perspective d’avenir : accroissement, changement ... ⇒Caractéristiques des chaudières Caractéristiques Unités Chaudière 1 Chaudière 2 Chaudière i Type - modèle - Puissance kW Débit de vapeur t/h Pression vapeur bar Température vapeur °C Type de combustible - Consommation ? Production de vapeur ? Rendement estimé ⇒Source d’alimentation en eau ⇒Type de traitement de l’eau ⇒Qualité de l’eau après traitement ⇒Consommation en eau ⇒Recyclage de la vapeur condensée : quantité, température, etc. ⇒Puissance de pointe demandée et puissance moyenne ⇒Utilisation annuelle ⇒Entretien, maintenance, réglage (automatique ou non) L'audit énergétique industriel 13 H. Utilisation de l’énergie ⇒Principaux équipements de consommation d’énergie ⇒Énergie utilisée au chauffage et/ou au conditionnement d’air des bâtiments ⇒Énergie utilisée pour la manutention et le transport dans l’entreprise ⇒Préchauffage des combustibles : moyen et contrôle ? ⇒Autre remarques Equipement Type d’énergie Consommation d’énergie Coût annuel S.E.C Efficacité Alternative possible I. Gestion de l’énergie ⇒Gestionnaire « énergie » : nom, position, full ou part-time, qualification … ⇒« Énergie » team, commission « énergie » : membres, titre, qualification… ⇒Responsabilités de la commission « énergie ». L'audit énergétique industriel 14 I. Gestion de l’énergie (suite) ⇒Contrôle et inventaire des consommations d’énergie : - par le gestionnaire « énergie » - au niveau des unités d’utilisation - de temps en temps… - dernier inventaire complet des consommation ? ⇒Type d’analyse des consommation énergétiques - par département - au niveau des principaux équipements - par ligne de production - par produit - consommation totale mensuelle ⇒Analyse de consommation en adéquation avec la production ? ⇒Analyse critique des résultats au cours du temps : ⇒Objectifs définis en matière de consommation d’énergie et résultats - au niveau de la consommation globale - au niveau du SEC - au niveau des améliorations spécifiques apportées dans des process ⇒Actions de formation du personnel en matière d’économie d’énergie ⇒Contrôle de la maintenance des équipements de production et d’utilisation L'audit énergétique industriel 15 J. Problèmes liés à la conservation de l’énergie dans l’entreprise ⇒Résumé des principaux problèmes rencontrés en ce qui concerne la consommation d ’énergie du point de vue des gestionnaires de l ’entreprise. ⇒Existence éventuelle de mesures en faveur de l’amélioration des efficacités énergétiques des différents process. ⇒Études réalisées en faveur de l ’amélioration des efficacités énergétiques ⇒Résumé des principales activités relatives aux économies d’énergie dans l’entreprise. ⇒Possibilités d ’utilisation d ’énergie alternative : bois, solaire, éolien, biomasse, bio gaz ... L'audit énergétique industriel 16 Cas d’étude : Audit énergétique industriel sur des tours de refroidissement BASSIN D'EAU P1 P2 P3 Départ salle des machines Retour salle des machines TOUR 2 TOUR 1 - Débit : 350 m3/h - Pression : environ 4 bars - Puissance : 60 kW 1050 m3/h 525 m3/h 525 m3/h Production du froid L'audit énergétique industriel 17 Caractéristique d'une tour de réfrigération 16 18 20 22 24 26 -5 0 5 10 15 20 25 Température humide de l'air ambiant (°C) Température de sortie eau (°C) 7000 9000 11000 13000 15000 17000 Puissance (kW) Température entrée eau : 35 °C Débit d'eau : 700 m3/h Tours de refroidissement : Caractéristique constructeur L'audit énergétique industriel 18 Utilisation du froid • Trois compresseurs munis chacun d'un "intercooler". • Six machines frigorifiques Trane (2 °C, -8 °C,-27 °C). • Une machine frigorifique à double étage du type York uploads/Industriel/ audit-energie.pdf