01 / ÉLECTRIQUE
Utilisez l'électricité.
Intégrez l'électricité à votre alimentation en vapeur.
Combinez la production de vapeur électrique et à combustible avec la récupération directe de chaleur fatale et, lorsque cela convient, avec une technologie de pompe à chaleur vapeur. Concevez une installation coordonnée en fonction de vos besoins en vapeur, de l'énergie disponible, de la chaleur récupérable et de vos objectifs d'électrification.
Parler à un spécialiste vapeur
Intégrez l'électricité à votre alimentation en vapeur.
Conserves la production à combustible dans votre mix énergétique.
Envisagez des EGB et des WHRU lorsqu'une chaleur d'échappement adaptée est disponible.
Une installation vapeur hybride combine des modes complémentaires de production de vapeur et offre la flexibilité nécessaire pour utiliser les technologies les mieux adaptées au procédé. Outre les générateurs électriques et à combustible (fossile ou biocombustible), la chaleur fatale peut être récupérée directement au moyen d'EGB ou de WHRU lorsqu'une chaleur d'échappement à température suffisamment élevée est disponible. La chaleur de procédé à plus basse température peut également être revalorisée grâce à une pompe à chaleur vapeur.
Choisissez la combinaison adaptée à votre site sans supposer que chaque installation nécessite toutes les technologies. Les besoins en vapeur, la pression requise, la puissance électrique disponible, les options de combustible, les sources de chaleur fatale et l'intégration de la régulation déterminent la configuration qui vous convient.
Les chaudières à gaz d'échappement Clayton (EGB) récupèrent la chaleur des gaz d'échappement chauds afin de produire de la vapeur ou de l'eau chaude. Les applications adaptées comprennent les moteurs, les turbines à gaz, les fours et les oxydeurs thermiques.
Les EGB appartiennent à la catégorie plus large de la récupération de chaleur fatale. Clayton utilise également le terme Waste Heat Recovery Units (WHRU), notamment pour ses applications sur turbines.
Dans une installation hybride correctement conçue, la chaleur récupérée peut couvrir une partie des besoins en vapeur aux côtés de la production électrique et à combustible, ce qui réduit l'énergie supplémentaire nécessaire.
La puissance récupérable dépend de la température et du débit des gaz d'échappement, des heures de fonctionnement et des besoins en vapeur. La récupération de chaleur complète les générateurs sélectionnés et ne produit de la vapeur que lorsqu'une chaleur d'échappement suffisante est disponible.
Toutes les sources de chaleur fatale ne sont pas assez chaudes pour produire directement de la vapeur au moyen d'un EGB ou d'un WHRU. Les pompes à chaleur vapeur industrielles offrent une autre voie : elles récupèrent la chaleur de procédé à plus basse température et utilisent une technologie de pompe à chaleur électrique pour porter sa température à un niveau adapté à la production de vapeur.
Clayton développe une solution de pompe à chaleur vapeur en collaboration avec Solid Energy, en combinant une technologie de pompe à chaleur à très haute température avec le module de production de vapeur de Clayton. Un prototype fonctionnel est actuellement testé et développé pour produire de la vapeur à des pressions allant jusqu'à 4 bar.
Le prototype a atteint un COP de 3,5 dans les conditions de fonctionnement testées, ce qui signifie qu'environ 3,5 unités d'énergie thermique utile sont fournies pour chaque unité d'énergie électrique alimentant la pompe à chaleur.
Le prototype utilise un réfrigérant naturel. Celui-ci permet d'atteindre les températures de fonctionnement élevées nécessaires à la production de vapeur, évite de dépendre des réfrigérants synthétiques conventionnels et favorise une approche à faible PRG de la technologie des pompes à chaleur industrielles.
Les sources de chaleur potentielles peuvent comprendre l'eau de procédé chaude, les condensats, l'eau de lavage et d'autres flux thermiques à basse température qui seraient sinon refroidis ou rejetés. En récupérant et en revalorisant cette chaleur, la pompe à chaleur peut réduire l'énergie primaire supplémentaire nécessaire à la production de vapeur. Dans un système vapeur hybride, elle peut compléter les générateurs de vapeur électriques, les générateurs à combustible et les systèmes EGB/WHRU.
COP atteint par le prototype : 3,5 | Réfrigérant naturel
La combinaison la plus adaptée dépend de la température et de la disponibilité de la chaleur fatale, des conditions de vapeur requises, de la puissance électrique et du profil de fonctionnement.
Découvrir les EGB et la récupération de chaleur fatale
POURQUOI CHOISIR L'HYBRIDE ?
Choisissez une stratégie de fonctionnement qui tient compte des coûts de l'électricité et du combustible, des besoins en vapeur et de la chaleur fatale utilisable. Lorsque cela convient, les pompes à chaleur peuvent également revaloriser la chaleur de procédé à plus basse température. Les économies potentielles dépendent des tarifs, de la chaleur disponible, des performances des équipements et du profil de fonctionnement.
Dimensionnez la capacité de production électrique de vapeur en fonction de la puissance disponible sur votre site. La production à combustible peut couvrir la demande restante, ce qui vous permet d'adopter une approche progressive de l'électrification.
Intégrez l'électricité renouvelable produite sur site à votre stratégie de production de vapeur. Clayton Smart Control permet la sélection automatique de la source d'énergie en fonction de votre propre production d'énergie renouvelable.
Remplacer la vapeur produite à partir de combustible par une électricité suffisamment bas carbone, récupérer la chaleur qui serait autrement perdue et revaloriser une chaleur à basse température adaptée peuvent réduire les émissions. Le bénéfice dépend de la source d'électricité, de la consommation de combustible évitée et du profil de fonctionnement global.
Les générateurs de vapeur électriques Clayton offrent une puissance entièrement modulante et une régulation Smart Control intégrée pour le fonctionnement hybride. La production électrique de vapeur peut ainsi s'adapter à l'évolution de la demande et à l'électricité renouvelable disponible sur site.
Avec une intégration adaptée de la gestion de l'énergie, la stratégie de régulation peut également exploiter les signaux de prix de l'électricité et du combustible. Lorsqu'une récupération de chaleur est prévue, la coordination de l'EGB/WHRU avec les autres générateurs doit également être étudiée. Lorsqu'une pompe à chaleur vapeur est incluse, son fonctionnement doit être coordonné avec les conditions de la source de chaleur, les besoins en vapeur et la puissance électrique disponibles. Les connexions, priorités et fonctions de régulation requises sont définies pour chaque projet.
Pour un site disposant d'une chaleur récupérable adaptée, une stratégie possible consiste à utiliser directement la vapeur produite par un EGB/WHRU lorsqu'une chaleur d'échappement à haute température est disponible, ou une pompe à chaleur vapeur lorsque la chaleur de procédé à plus basse température peut être revalorisée. La production électrique ou à combustible peut couvrir la demande restante. Lorsque la chaleur disponible, les tarifs ou la demande évoluent, la régulation convenue ajuste l'équilibre dans les limites des capacités installées.
L'approche de Clayton combine des technologies complémentaires autour des besoins du site en vapeur et en énergie. Les générateurs de vapeur électriques assurent une production électrique de vapeur contrôlable. Les générateurs à combustible offrent une production de vapeur réactive et une flexibilité en matière de combustible. Les EGB et les WHRU récupèrent directement la chaleur fatale adaptée à haute température, tandis que la pompe à chaleur vapeur en cours de développement permet d'envisager la revalorisation de la chaleur de procédé à plus basse température en vapeur utile.
Qu'il s'agisse d'une nouvelle installation vapeur ou de l'extension d'un système existant, Clayton peut assurer les études préliminaires, l'ingénierie, l'installation, la mise en service et le service après-vente. Des configurations sur skid ou conteneurisées peuvent également être étudiées en fonction du projet.
FAQ
La production électrique, la récupération de chaleur fatale et, lorsque cela est techniquement adapté, la technologie de pompe à chaleur vapeur peuvent être envisagées après évaluation des équipements vapeur existants, de la puissance électrique, des sources de chaleur récupérables, des conditions de vapeur requises et de l'intégration de la régulation.
Clayton est un fabricant mondial de solutions de vapeur industrielles. La production et l’ingénierie européennes sont assurées depuis 1961 à Bornem, en Belgique, où Clayton of Belgium agit en tant que siège EMEA et principal site de production pour l’Europe, le Moyen-Orient et l’Afrique. Le siège mondial du groupe Clayton est situé en Californie, avec des installations de production complémentaires au Mexique et en Europe, ainsi que des filiales en France, en Allemagne, aux Pays-Bas, en Espagne et au Royaume-Uni.
Sécurité au travail
