Récupération de la chaleur : une stratégie efficace vers la neutralité carbone

Le fait est qu’il ne peut y avoir de transition énergétique réussie sans une fourniture en chaleur neutre en CO₂ et durable. Dans ce contexte, l’électrification et l’emploi de générateurs de froid et de chaleur efficaces, qui contribuent fortement à réduire les gaz à effet de serre et empêchent que le réchauffement climatique ne se poursuive, ouvrent des voies d’avenir vers la neutralité carbone. L’Allemagne en tant que site industriel renferme de ce point de vue un énorme potentiel. La chaleur y représente en effet plus de 50 pour cent de la consommation finale d’énergie. La direction à suivre pour une plus grande durabilité est donc claire – mais, lancés sur le chemin de la neutralité carbone, on en oublie les grandes quantités de chaleur dégagées lors de la production de froid et souvent dissipées telles quelles dans l’air ambiant.

Récupération de la chaleur : une solution d’approvisionnement à valeur ajoutée

Mais comment exploiter ce potentiel de chaleur dégagée ? Une stratégie efficace et par conséquent pérenne pour atteindre la neutralité carbone consiste à associer le froid et la chaleur. C’est ce que l’équipe d’ENGIE Refrigeration accomplit avec le principe de récupération de la chaleur, également appelé Green Heat Recovery. Cette technologie est par exemple mise en œuvre dans les gammes QUANTUM refroidies par air et par eau et permet d’exploiter la chaleur dégagée lors du processus de refroidissement pour chauffer. Les utilisateurs économisent ainsi les coûts d’investissement dans d’autres installations de production de chaleur et augmentent en même temps le rendement global de leur groupe froid. Mais la récupération de la chaleur ne profite pas qu’aux exploitants : si les responsables n’ont pas de besoins urgents en chaleur, il existe la possibilité de transmettre la chaleur dégagée à d’autres entreprises, voire à des quartiers ou à des communes. Il en résulte des solutions d’approvisionnement globales qui propulsent tous les participants vers l’avant, et ce, tant sur le plan économique qu’écologique.

Deux générateurs d’énergie distincts avec des exigences différentes

Pour pouvoir réaliser des concepts adaptés, il est d’abord nécessaire de comprendre ce qui différencie le groupe froid QUANTUM avec récupération de la chaleur d’une pompe à chaleur standard. En effet, les générateurs d’énergie se distinguent nettement l’un de l’autre : dans le cas de la pompe à chaleur, la charge thermique des consommateurs détermine la puissance thermique et le fonctionnement des compresseurs. La machine est « régulée par la chaleur ». Dans le cas du groupe froid avec récupération de la chaleur en revanche, seule la puissance frigorifique requise par l’exploitant compte. La machine est alors « régulée par le froid », sauf que, contrairement à un pur groupe froid, elle transforme entièrement l’énergie absorbée du fluide frigoporteur et l’énergie électrique des compresseurs en chaleur consommable, en la transmettant par exemple à un réseau d’eau chaude. De manière générale, plus la puissance frigorifique est élevée, plus la quantité de chaleur dégagée disponible pour les processus de chauffage ultérieurs est importante.

De nouvelles perspectives pour une sécurité d’approvisionnement tout au long de l’année

Si le principe de récupération de la chaleur est clair, cela ne signifie pas pour autant que la chaleur dégagée peut être en permanence utilisée de manière efficace et que la neutralité carbone est garantie en toutes circonstances. Dans beaucoup de secteurs d’activité, les besoins en froid au cours de l’année sont variables. Durant les mois d’hiver, les utilisateurs sont rarement tributaires des processus de refroidissement, ce qui veut dire, à l’inverse, que les groupes froids avec récupération de la chaleur ne peuvent pas fournir de chaleur. Puisque, sans alimentation en froid, pas de chaleur dégagée. Un défi technique pour lequel ENGIE Refrigeration propose des solutions. Dans le cadre d’un cas d’application actuel par exemple, nos experts cherchent à compenser l’inversion des besoins en froid au cours de l’année au moyen d’un champ géothermique. En hiver, ce dernier sert de source de chaleur renouvelable et de la chaleur est extraite du sol. Cela se traduit par une hausse de la température du QUANTUM qui peut alors être utilisé pour chauffer. Pour éviter que le sol ne refroidisse trop, le QUANTUM rejette, en été, la chaleur dégagée par le processus de refroidissement dans le champ géothermique. L’approvisionnement en froid et en chaleur est ainsi garanti toute l’année !

Une source d’énergie précieuse pour différents secteurs d’activité

Il existe donc des solutions réalistes permettant d’utiliser efficacement la chaleur dégagée et d’obtenir la neutralité carbone qui sont pertinentes et intéressantes pour différents secteurs d’activité. Le groupe froid QUANTUM avec récupération de chaleur s’impose toutefois comme le choix idéal pour réutiliser la chaleur dégagée en particulier dans le cas des applications et utilisations avec des besoins en froid constants tout au long de l’année. Sont notamment concernés les centres informatiques, l’industrie pharmaceutique et chimique et le refroidissement des processus industriels. Quel que soit le cas d’application, le principe reste le même : plus l’installation est utilisée par un nombre important d’utilisateurs avec des besoins en froid similaires, plus le rendement est élevé et plus la production de chaleur est sûre. Le groupe froid QUANTUM avec récupération de la chaleur en option couvre des températures de 3 à 57 degrés Celsius. Même si la diversification de l’approvisionnement en froid et en chaleur présente des avantages certains, l’installation ne dépend pas d’un nombre particulier de consommateurs. En guise d’alternative, il est possible de réaliser un découplage hydraulique côté chaleur ou de transmettre le froid ou la chaleur excédentaire à des réseaux de froid et de chaleur urbains.

Véritable précurseur sur la voie de la neutralité carbone

Récupérer la chaleur en vaut donc bien la peine, tant sur le plan écologique qu’économique – et ce, idéalement pour plusieurs acteurs en même temps. ENGIE Refrigeration aide les exploitants, en fonction de leurs besoins avec une solution refroidie par eau ou par air, à réutiliser la chaleur dégagée lors du processus de refroidissement de manière optimale et, par conséquent, à atteindre la neutralité carbone. Avec le QUANTUM Air, nous sommes aujourd’hui la seule entreprise sur le marché international à proposer un groupe froid refroidi par air et sans huile avec récupération de la chaleur en option. Et offrons ainsi des chemins variés vers la neutralité carbone, qui combinent tous durabilité, pérennité et efficacité en matière de froid et de chaleur.