Une pompe à chaleur pour bien condenser les fumées de chaufferies biomasse

Article paru dans le Bioénergie International n°48 de mars-avril 2017

Le laveur-condenseur de fumée Caligo à Kauhava, photo Caligo

Le laveur-condenseur de fumée Caligo à Kauhava, photo Caligo

La chaufferie de Kauhava en Finlande est équipée d'un condenseur Caligo avec pompe à chaleur, photo Frédéric Douard

La chaufferie de Kauhava est équipée d’un condenseur Caligo avec pompe à chaleur, photo Frédéric Douard

Dans les dispositifs de condensation de la vapeur d’eau des fumées, les condenseurs abaissent la température des fumées pour en récupérer de l’énergie. Pour assurer ce refroidissement, les exploitants des chaufferies mobilisent les températures de retour de leur réseau de chaleur. Les performances des condenseurs dépendent donc étroitement du niveau de température de ces retours : le potentiel de récupération d’énergie sera d’autant plus important que la température de retour sera peu élevée. Pour optimiser ce potentiel de récupération, la société finlandaise Caligo a développé et breveté une solution intégrant une pompe à chaleur dans le processus de récupération de chaleur. Le rôle de la pompe est d’abaisser la température de retour, en amont de l’unité de condensation, afin que celle-ci reste suffisamment au-dessous de la température de point de rosée des fumées.

Quels sont les résultats d’une telle configuration ?

Prenons le cas d’une combustion de plaquettes de bois, dont le taux d’humidité est de 50 %, avec une température de retour du réseau de 55 °C : la capacité de récupération de chaleur de la solution Caligo est de 25 %. Dans des conditions similaires, un condenseur traditionnel atteindra un taux d’environ 5 %. Avec de tels résultats, la pompe à chaleur intégrée, apparue en 2013, est devenue un standard en Finlande. Sa plage d’utilisation optimale se situe dans une fourchette de températures de retour allant de 45 à 65 °C. En Finlande, le meilleur exemple de chaufferie urbaine équipée par Caligo se trouve à Kauhava. Sur cette installation de 10 MW, la récupération de chaleur sur les fumées résiduelles atteint un taux excellent de 35 à 38 %, avec une température de retour de 48 à 56 °C et une humidité du bois de 55 à 60 %.

Juha Järvenreuna devant la pompe à chaleur du condenseur de Kauhava, photo Frédéric Douard

Juha Järvenreuna devant la pompe à chaleur du condenseur de Kauhava, photo Frédéric Douard

Qu’en est-il en France, où les températures de retour du réseau sont généralement plus élevées ?

Laveur-condenseur Caligo CSXHP, photo Caligo

Laveur-condenseur Caligo CSXHP, photo Caligo

La pompe à chaleur peut être dimensionnée pour apporter une solution pertinente, même avec de hautes températures de retour. En se basant sur le rapport « consommation électrique de la pompe / énergie récupérée », la condensation est possible pour des températures de retour atteignant 70, voire 80 °C. L’objectif pour les sociétés de chauffage urbain est de descendre les températures de retour en dessous de 65 °C pour atteindre la meilleure économie.

Rappelons que la condensation « classique » n’est pas envisageable au-delà de 55 °C. Ajoutons que la solution Caligo épure également les fumées en éliminant les poussières, ainsi que le dioxyde de soufre éventuel.

Pour rester en deçà des 50 mg/m³ de poussière à 6 % d’O2, un multicyclone est alors suffisant avant le système Caligo, filtre électrostatique ou à manche n’étant pas nécessaire !

Contact en France : Matti Tulkki, Caligo Industria +33 247 40 04 31 – matti.tulkki@fennofrance.fr – www.fennofrance.comwww.caligoindustria.com

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