POMPES À CHALEUR
Install Magazine 981 – février 2022
Récupération de chaleur dans le traitement des métaux
Une pompe à chaleur Viessmann assure la récupération de chaleur résiduelle
La pompe à chaleur récupère la chaleur résiduelle du hall de production afin de chauffer le réservoir de la ligne de nettoyage..
L’air froid est à nouveau pulsé dans le hall, ce qui accroit le confort des opérateurs.
La chaleur est extraite à l’aide d’un aéroréfrigérant réalisé sur mesure.
La nouvelle génération de PAC autorise des températures plus élevées. (photo: Viessmann)
L’entreprise Galvacoat Steelcoat (Lummen) est spécialisée dans le thermolaquage de pièces en métal. Cette activité libère pas mal de chaleur. Il y a en outre un certain nombre d’étapes du processus, comme le rinçage ou le décapage, qui nécessitent de la chaleur. Pour boucler la boucle, l’entreprise recourt à une pompe à chaleur de Viessmann. Cette dernière utilise la chaleur ambiante résiduelle pour réchauffer l’eau avec laquelle sont nettoyées les pièces à peindre. Galvacoat fait ainsi d’une pierre deux coups : l’entreprise économise de l’énergie, et les collaborateurs profitent d’un système de refroidissement.
Galvacoat Steelcoat est, avec sa société sœur Metalix, implantée sur le zoning industriel de Lummen. Le groupe est spécialisé dans les traitements de surface de pièces en métal, comme le grenaillage, la peinture liquide, la peinture en poudre (thermolaquage) et la métallisation. Galvacoat s’occupe notamment du traitement chimique et du thermolaquage de pièces en acier galvanisé et en aluminium. Un des atouts de cette entreprise est de pouvoir également traiter de grandes pièces : il est possible d’appliquer en une seule fois une couche de peinture en poudre sur des pièces jusqu’à 14 m de long, 3 m de haut et 1,5 m de large.
Dans le procédé de thermolaquage de pièces en acier galvanisé, le métal doit d’abord être nettoyé et décapé, de façon à éliminer d’éventuelles résidus de saleté ou de graisse. On élimine par ailleurs dans le même temps une éventuelle couche d’oxyde de zinc, de manière à obtenir à nouveau une belle surface de zinc pur, pour une adhérence optimale. Cela se passe sur une ligne spéciale, dont l’eau est pulvérisée avec un détergent. Ce dernier fonctionne mieux à des températures élevées. Donc, si la ligne est alimentée avec de l’eau chaude, le processus requiert moins de produits chimiques. On a tout d’abord envisagé de chauffer simplement le réservoir destiné à la ligne de nettoyage à l’aide d’une chaudière au gaz. Mais le responsable technique Mario Ooms avait une meilleure idée.
Utiliser la chaleur résiduelle
« Pas mal de chaleur se libère lors du poudrage, et celle-ci s’accumule dans la partie supérieure du hall de production. La température peut alors y grimper jusqu’à 30°C, ce qui se révèle peu confortable pour le personnel », explique Mario Ooms. « Il me semblait donc peu sensé d’ajouter encore de la chaleur à un environnement déjà très chaud. La PAC semblait donc être une meilleure solution, d’autant plus que l’entreprise dispose d’une production propre d’électricité verte. C’est ainsi que nous avons atterri chez Viessmann. »
Le réservoir de la ligne de dégraissage et de décapage devait être maintenu à 35°C. Il s’agit d’une température idéale pour une PAC. « Nous avons opté pour une PAC géothermique, une Vitocal 300-G Pro BW302.B090, de 90 kW (B0/W35), parce que ce modèle était le plus facile à installer », complète Pieter Brepoels de Viessmann. Ici, pas de forage comme source de chaleur, mais un aéroréfrigérant qui extrait la chaleur de l’air ambiant. Cet appareil a été monté en hauteur, dans la mesure où la chaleur s’accumule contre le plafond. L’aéroréfrigérant a été réalisé sur mesure par Thermotec, une entreprise voisine ; il est dimensionné de manière à fournir une température de source de chaleur de 15°C. Il y a ainsi une différence de température suffisante entre la source et l’émission, ce qui garantit un rendement optimal. Pour un bon fonctionnement de la PAC, la température de la source de chaleur doit être inférieure à 20°C. Mario Ooms s’est chargé de l’installation, avec l’assistance de Viessmann. Le fabricant a aussi assuré le démarrage de l’installation.
Plus de confort et d’économies d’énergie
L’intervention a immédiatement porté ses fruits. Les rendements réels dépassaient même les prévisions : on atteint aujourd’hui un SPF de 7,4. Si on ajoute les aides à l’investissement, ce dernier est déjà amorti après un an. L’installation tourne depuis plus de six ans déjà, sans problèmes notables. La sortie d’air de l’aéroréfrigérant est située dans la zone de production, de sorte que les opérateurs bénéficient d’un refroidissement gratuit.
Comme dans chaque installation, une certaine optimalisation se révèle nécessaire. L’aspiration de l’aéroréfrigérant doit par exemple être protégée par des filtres, afin d’empêcher l’échangeur de chaleur de se boucher. Des gaines de pulsion ont par ailleurs été placées sur l’aéroréfrigérant, afin de mieux répartir l’air refroidi dans la zone de production.
Pieter Brepoels estime que ce type d’installations a un bel avenir. «Il y a encore beaucoup de domaines industriels dans lesquels se perd de la chaleur, et par ailleurs, les potentialités de cette technique ne cessent de croître. Une nouvelle génération de réfrigérants autorise des températures d’émission plus élevées, de 70°C et plus. Ce qui accroit le champ d’application de ces PAC (notamment en matière de lutte contre la légionnelle). Viessmann s’engage pleinement dans la transition énergétique. Trop peu de gens encore savent que Viessmann est aussi un spécialiste de la PAC. Avec de telles réalisations, nous démontrons toutefois que nous avons non seulement des produits performants, mais que nous pouvons aussi fournir des solutions originales. »
Nouvelle génération de pompes à chaleur
Viessmann a entretemps développé une nouvelle série de PAC, qui offre des possibilités intéressantes en matière de récupération de chaleur. La série de PAC eau-eau Vitocal 350 HT-Pro autorise par exemple des température de source de chaleur allant jusqu’à 50°C, avec des températures d’émission jusqu’à 90°C. La puissance s‘étale ici de 148 à 390 kW, ce qui rend l’appareil idéal pour des réseaux de chaleur et des applications industrielles.
Le fluide frigorigène est le R1234ze, un HFO avec un GWP inférieur à 7, ce qui en fait une solution durable. Ce fluide frigorigène n’est pas toxique, et il est difficilement inflammable (A2L) : il y a en conséquence peu de mesures de sécurité à prendre. Plus nous tendrons vers une économie circulaire, plus l’usage de la chaleur résiduelle prendra de l’importance. Avec cette série, Viessmann apporte une réponse adaptée.
Par Alex Baumans
