Réduire les coûts énergétiques grâce à la récupération de la chaleur

La récupération de la chaleur perdue permet aux blanchisseries d’améliorer leur efficacité et de réduire leurs factures d’énergie. De nombreuses blanchisseries se tournent vers ces systèmes de récupération thermique pour capturer l’énergie de la chaleur perdue et la réutiliser pour préchauffer efficacement l’eau douce ou l’air entrant. Les systèmes d’échange de chaleur les plus courants qui répondent aux exigences spécifiques des blanchisseries sont les échangeurs de chaleur eau-eau et air-eau.

Dans cet article de blog, nous discuterons de l’efficacité des échangeurs de chaleur eau/eau, des conceptions les plus adaptées aux blanchisseries, des avantages de la mise en œuvre de ces systèmes et de la manière de les entretenir pour obtenir des performances optimales.

Un transfert de chaleur très efficace

Dans un échangeur de chaleur eau/eau classique, l’eau douce entre et circule autour des eaux usées chaudes qui sont évacuées. Les eaux usées transfèrent leur énergie thermique à l’eau douce à travers les parois intérieures, réchauffant l’eau douce et refroidissant les eaux usées lorsqu’elles sortent de l’unité. L’efficacité moyenne de ces systèmes varie entre 50 et 80 %. L’efficacité est le résultat des réglages du débit.

Il existe trois types de flux principaux :

• Flux parallèle : les deux liquides entrent à la même extrémité de l’échangeur de chaleur et circulent dans la même direction, parallèlement l’un à l’autre. Dans ce cas, les différences de température sont importantes à l’entrée, mais elles se rapprochent d’une valeur similaire aux sorties.

• Contre-courant : les deux liquides entrent aux extrémités opposées de l’échangeur de chaleur et s’écoulent dans le même sens, parallèlement l’un à l’autre. Dans ce cas, les différences de température sont moindres mais plus constantes sur toute la longueur de l’échangeur. Il est possible que le fluide chauffé quitte l’échangeur à une température plus élevée que la température de sortie du fluide chauffant. Il s’agit de la conception la plus performante en raison du différentiel de température plus élevé sur la longueur de l’échangeur. Le Heat-X Energo et le Heat-X rotor de Christeyns se caractérisent tous deux par ce contre-courant.

• Écoulement croisé : les deux liquides s’écoulent perpendiculairement l’un à l’autre.

Comment choisir l’échangeur de chaleur pour votre blanchisserie ?

Il existe plusieurs types d’échangeurs de chaleur eau-eau pour la récupération de la chaleur perdue. Il s’agit notamment des échangeurs de chaleur à tuyaux, à tubes et à calandre, à disques et à circuits imprimés. Toutefois, les principaux types d’échangeurs de chaleur utilisés dans l’industrie de la blanchisserie sont les échangeurs de chaleur à faisceau tubulaire et à disque.

Les échangeurs de chaleur à faisceau tubulaire sont les plus courants dans les blanchisseries. Ils consistent en un assemblage de tubes parallèles dans une enveloppe pressurisée. Cela permet aux tubes d’effectuer un transfert de chaleur sous une pression plus élevée que certains autres modèles.

En outre, dans les blanchisseries, la dimension et la forme sont des facteurs importants, car les contraintes d’espace peuvent imposer des exigences en matière de disposition et de surface au sol. C’est pourquoi les systèmes tubulaires sont plus adaptés que d’autres systèmes d’échangeur de chaleur.

Le Heat-X Energo de Christeyns est un bon exemple d’une telle conception compacte. Il s’agit d’un échangeur de chaleur tubulaire prêt à l’emploi, positionné verticalement. 

Les échangeurs de chaleur à disque conviennent également aux blanchisseries. Ils contiennent une section de disque creux rotatif placé dans une coque. L’eau douce circule à l’intérieur des disques rotatifs, tandis que les eaux usées circulent autour des plaques. Cette conception convient aux blanchisseries où les eaux usées sont très sales. La conception de la surface des disques rotatifs garantit que l’eau qui s’écoule autour d’eux est toujours en mouvement turbulent, ce qui empêche la sédimentation des particules de calcium et de saleté. Ils ne nécessitent donc pas de nettoyage périodique.

Le Heat-X de Christeyns est un exemple de ce type d’échangeur de chaleur à disque. Ce modèle est particulièrement adapté aux blanchisseries qui lavent les vêtements de travail.

Avantages de l’installation d’un système d’échange de chaleur eau/eau dans votre blanchisserie.

Le principal avantage de l’installation d’un système de récupération de chaleur dans votre blanchisserie est qu’il vous aidera à réduire votre consommation d’énergie et à économiser de l’argent sur votre facture de gaz.

Par exemple, le Heat-X Energo de Christeyns permet une réduction d’énergie de plus de 50 % dans le processus de lavage. De plus, comme la chaleur perdue est utilisée pour préchauffer l’eau de rinçage, les températures des textiles sont plus élevées, ce qui réduit la rétention d’humidité dans le linge. Résultat ? Des économies supplémentaires allant jusqu’à 20 % dans le processus de séchage et de finition.

Le graphique ci-dessous illustre les avantages du rinçage à chaud. L’axe des ordonnées indique la rétention d’humidité dans le linge en pourcentage, tandis que l’axe des abscisses représente les secondes de pressage à pleine puissance. Lorsque la température du textile est de 27°C, l’humidité résiduelle est d’environ 58%. Cependant, lorsque le même linge a une température de 48°C, l’humidité résiduelle est d’environ 52%.

En outre, la mise en place d’un système d’échange de chaleur peut également contribuer à prolonger la durée de vie de votre équipement en réduisant les contraintes exercées sur les pièces mécaniques en raison de la baisse de la température de fonctionnement.

Enfin, un tel système peut vous aider à respecter les réglementations environnementales en matière de réduction des émissions. En particulier pour les blanchisseries commerciales qui utilisent les égouts municipaux pour leurs eaux usées, les échangeurs de chaleur eau-eau peuvent s’avérer utiles pour refroidir leurs eaux usées afin de respecter les réglementations locales.

Exigences de maintenance pour des performances optimales.

L’entretien minutieux des systèmes d’échange de chaleur permet d’obtenir des résultats rapides en garantissant que l’équipement fonctionne à son maximum. Une grande partie de cet effort vise à contrer les effets de l’encrassement. En général, les salissures se produisent lorsque des particules s’accumulent sur les surfaces de l’échangeur de chaleur, empêchant le transfert de chaleur et limitant la circulation des flux. Des additifs chimiques peuvent être utilisés pour stopper la précipitation des particules.

En outre, de simples activités de maintenance préventive, telles que le rinçage ou les réparations qui nécessitent de retirer le faisceau tubulaire de l’échangeur de chaleur pour le nettoyer, peuvent contribuer à prévenir l’encrassement.

Par exemple, le Heat-X Energo de Christeyns possède un rinçage automatique à contre-courant pour éviter les blocages.

Gardez la chaleur en mouvement. Contactez nous !

Il existe plusieurs types d’échangeurs de chaleur eau/eau pour les systèmes de récupération de la chaleur perdue dans les blanchisseries. Chaque dispositif a ses propres avantages et inconvénients qui doivent être pris en compte lors de la sélection de celui qui convient le mieux à vos opérations de blanchisserie.  Contactez votre expert Christeyns pour vous aider à choisir la meilleure solution pour votre blanchisserie.

Bibliographie

IPIECA

https://www.ipieca.org/resources/energy-efficiency-solutions/efficient-use-of-heat/heat-exchangers-2022/

Consulté le 3 février 2023.

Jiri Jaromir Klemes, Olga Arsenyeva, Petro Kapustenko, Leonid Tovazhnyanskyy. « Compact Heat-exchangers for energy transfer intensification » – CRC Press (2015).