Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
L'Europe s'est engagée à diminuer sa consommation d'énergie de 20% d'ici 2020 afin de réduire sa dépendance des importations de pétrole-gaz et sa facture d'électricité. Le secteur de l'industrie agroalimentaire (IAA) recèle des gisements d'économies importants, par l'utilisation des opérations de chauffage des liquides alimentaires. Ces procédés s'avèrent efficaces au sens global, en traitement thermique et sur le plan énergétique, tout en préservant l'intérêt technico-économique (coût d'investissement et d'exploitation, maturité des opérations unitaires de chauffage). Il existe plusieurs technologies de chauffage des fluides utilisées dans l'industrie agroalimentaire, et qui ont évolué en fonction des contraintes liées aux problèmes environnementaux et énergétiques. Ces technologies doivent s'adapter aux différents types de fluides qui peuvent être rencontrés. En effet, les fluides agroalimentaires présentent différentes caractéristiques rhéologiques et électriques. De plus, ces derniers sont également thermosensibles et par conséquent peuvent encrasser les échangeurs. Ce dernier point doit être pris en compte lors du choix de la technologie de chauffage.
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Europe has committed itself to diminishing its energy consumption by 20% before 2012 in order to decrease its dependence on oil and gas imports and reduce its electricity bill. Significant savings can be achieved within the agrifood industry sector (AIS) through liquid-food heating processes. These processes are globally efficient in terms of heat treatment and on the energetic plane while guaranteeing technical and economic interest (investment and operational costs, maturity of the heating processes). A certain number of fluid heating technologies are used in the agrifood industry and have evolved according to the constraints arising from environmental and energy issues. These technologies must be adapted to the various types of liquids. Indeed, food liquids present various rheological and electric characteristics. Furthermore, the latter are also heat-sensitive and can thus clog exchangers. This point has to be taken into account when choosing the appropriate heating technology.
Auteur(s)
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Ismaël ZAÏD : Ingénieur d'étude - Groupe Optimisation énergétique et expertise des procédés - EDF R&D
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Lionel MUNCH : Chef ingénierie - Service énergie - Mairie de Mantes-la-Jolie
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Nicolas FLACH-MALASPINA : Chef de Groupe - EDF Systèmes énergétiques insulaires
-
Christophe COQUELET : Maître-assistant Mines ParisTech -
INTRODUCTION
L'Europe s'est engagée à diminuer sa consommation d'énergie de 20 % d'ici 2020 afin de réduire sa dépendance aux importations de pétrole et de gaz et de réduire sa facture d'électricité estimée à environ 100 milliards d'euros par an. Si elle réalise ses objectifs, elle évitera l'émission de 780 millions de tonnes de CO2 dans l'atmosphère. Le secteur de l'industrie agroalimentaire (IAA) recèle d'importants gisements d'économies provenant des opérations de chauffage des liquides alimentaires efficaces au sens global, à la fois en terme de traitement thermique et sur le plan énergétique en ayant présent à l'esprit l'intérêt technico-économique : le coût d'investissement, le coût d'exploitation et la maturité des opérations unitaires de chauffage.
Plusieurs technologies de chauffage des fluides sont utilisées dans l'industrie agroalimentaire. Ces différentes technologies ont évolué en fonction des contraintes liées aux problèmes environnementaux et énergétiques. Elles doivent s'adapter aux différents types de fluides. En effet, les fluides agroalimentaires présentent différentes caractéristiques rhéologiques et électriques. De plus, ces fluides sont également thermosensibles et, par conséquent, peuvent encrasser les différentes technologies. Ce dernier point doit être pris en compte lors du choix de la technologie de chauffage.
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Présentation
Intérêt économique des opérations unitaires
En anglais
4. Comparaison des technologies en terme d'efficacité énergétique
Le choix d'une technologie lors d'une décision d'investissement est dicté par d'autres facteurs, parmi lesquels figurent l'efficacité énergétique (rendement énergétique), le coût d'investissement et le coût d'exploitation. Pour que le choix soit pertinent, il est également indispensable d'intégrer l'état de maturité des technologies d'échangeurs thermiques.
4.1 Performances énergétiques
L'identification relative aux opportunités permettant de réduire la consommation énergétique d'une opération unitaire est un critère important. En effet, une entreprise qui améliore son efficacité énergétique retire des avantages financiers en réduisant sa facture énergétique et en augmentant ses bénéfices. L'enjeu est de définir le chemin de transformation des matières premières aux produits finis qui soit le plus économe en énergie. Cette démarche amène à établir des comparaisons d'opérations unitaires entre elles. Toute la difficulté réside dans les limites du système étudié, la formulation de ces gains, les critères de comparaison ainsi que le mode opératoire de chacune des technologies vis-à-vis du fluide traité.
HAUT DE PAGE4.2 Identification du système
Une opération unitaire transforme les matières premières en produits finis. Cependant, elle est toujours intégrée dans un ensemble de transformation de l'énergie afin d'être utilisée par l'opérateur de transformation. Il est donc important de considérer le système étudié dans son ensemble et, de préférence, de choisir le système le plus large possible englobant l'aspect énergétique. L'objectif est d'avoir une vision plus globale du rendement.
L'eau chaude ou la vapeur sont très largement utilisées dans le secteur de l'IAA comme source de chaleur dans les opérations unitaires conventionnelles (CC). Notons que dans les IAA, ces deux sources de chaleur produites par des chaudières gaz ou fioul sont souvent associées, l'eau chaude étant générée à partir de la vapeur au moyen d'échangeurs de chaleur. Il est donc nécessaire d'en tenir compte du fait qu'elles représentent une part importante de la facture énergétique. La production de vapeur...
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Comparaison des technologies en terme d'efficacité énergétique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FOUCARD (M.H.), NOGUES (P.) - La directive relative à l'efficacité énergétique dans les utilisations finales et aux services énergétiques et La directive énergétique dans le bâtiment. - Note interne EDF R&D, HE-11-2006-04176-FR (2006).
-
(2) - Présentation du secteur de l'industrie agroalimentaire en France. - www.industrie.gouv.fr
-
(3) - DELAPLACE (G.) - Comportement rhéologique des fluides alimentaires. - DEA Génie de Procédés Industriels, Université Technologique de Compiègne (1994).
-
(4) - AYADI (M.A.) - Traitement thermique des fluides alimentaires encrassants par la technologie du chauffage ohmique en géométrie rectangulaire. - Thèse de doctorat Mécanique-énergétique, Université Henri Poincaré Nancy 1 (2005).
-
(5) - LEGRAND (A.) - Faisabilité du traitement thermique en continu de fluides chargés en particules en utilisant trois technologies de chauffage. - Thèse de doctorat Génie des Procédés, Université...
ANNEXES
1 Données statistiques et économiques
1.1 Constructeurs de tubes à passage de courant
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1.2 Constructeurs de chauffage ohmique
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