Utilisation d'énergies alternatives avec des pompes à chaleur industrielles

Production de chaleur durable pour le chauffage urbain et industriel

Les installations industrielles et les réseaux d'énergie de quartier du monde entier sont soumis à une pression croissante pour remplacer la production de chaleur d'origine fossile par des solutions durables. Les pompes à chaleur industrielles modernes permettent d'utiliser efficacement chaleur perdue des processus, de l'eau de mer, de l'eau de rivière ou de l'eau de traitement en tant que sources d'énergie renouvelables. Combinées à de l'électricité produite à partir de sources renouvelables, elles fournissent de grandes quantités de chaleur industrielle neutre en termes de CO₂ pour des applications industrielles et municipales.

HTT Heat Transfer Technology AG propose des solutions éprouvées pour la récupération d'énergie et le chauffage durable avec ses systèmes d'évaporateurs à film tombant BUCO. Utilisés comme évaporateurs dans des installations de pompes à chaleur à grande échelle, ces échangeurs de chaleur à film tombant comptent parmi les composants les plus efficaces pour l'utilisation de sources d'énergie alternatives et environnementales.

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Évaporateurs à film tombant BUCO dans les systèmes de pompes à chaleur à haute température

Lesévaporateurs à film tombant BUCO de HTT sont utilisés avec succès dans le monde entier comme évaporateurs dans les pompes à chaleur industrielles à haute température. Ils sont basés sur la technologie des échangeurs de chaleur à plaques Pillow Plate ou à plaques thermiques, qui permet d'obtenir des coefficients de transfert de chaleur (valeurs U) exceptionnellement élevés.

En fonctionnement, l'eau de traitement ou l'eau environnementale - provenant par exemple de rivières, de lacs ou d'eau de mer - est répartie uniformément sur des surfaces de film ouvertes. L'échangeur de chaleur transfère l'énergie thermique au réfrigérant (par exemple, NH₃ (ammoniac), CO₂ (dioxyde de carbone) ou R1234ze) dans des conditions d'évaporation optimisées. Il en résulte des systèmes robustes et économes en énergie, idéaux pour la récupération de la chaleur perdue et l'approvisionnement en énergie de quartier.

Principaux avantages des évaporateurs à film tombant BUCO

La conception du film tombant BUCO offre des avantages thermodynamiques et opérationnels exceptionnels pour les systèmes de pompes à chaleur industriels :

- Coefficient de transfert de chaleur très élevé grâce à la géométrie structurée des plaques
- Températures d'évaporation réglables minimisant les pertes d'énergie[S1 ]
- Capacité de transfert de chaleur pouvant atteindre plusieurs mégawatts par échangeur
- Fonctionnement fiable même lorsque la température de l'eau est proche du point de congélation
- Pas de dommages dus au gel grâce à la conception à surface ouverte
- Nettoyage facile pendant le fonctionnement et faibles besoins de maintenance
- Efficacité stable sous différents débits et niveaux de température
- Faible effort de contrôle avec un COP (coefficient de performance) élevé
- Longue durée de vie grâce à la conception en acier inoxydable résistant à la corrosion (V4A), convenant même à l'eau de mer.

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Flux d'énergie et intégration des systèmes dans les pompes à chaleur industrielles

Dans le cycle de la pompe à chaleur, l'évaporateur à film tombant absorbe le flux de chaleur environnemental (Q₋u) des sources environnantes. Cela permet de récupérer efficacement la chaleur des systèmes d'eau naturels ou industriels.

Scénarios d'application typiques :

• Utilisation de l'eau de mer, de l'eau de rivière ou de l'eau de lac comme sources de chaleur.
• Récupération de la chaleur perdue lors du refroidissement des processus ou des étapes de condensation
• Intégration dans des réseaux d' énergie ou de chauffage urbain
• Contribution aux systèmes énergétiques industriels neutres en carbone

Cette technologie constitue un élément clé de l'infrastructure durable moderne, permettant aux industries et aux services publics de décarboniser les chaînes d'approvisionnement en chaleur.

Exemple d'application : Pompes à chaleur dans les systèmes énergétiques urbains

Un exemple concret illustre le potentiel de performance :
Dans un quartier résidentiel côtier, de l'eau de mer froide à environ 5 °C est utilisée comme source de chaleur. Les évaporateurs à film tombant BUCO extraient l'énergie de cette eau, fournissant de la chaleur à basse température (environ 12-15 °C) à un réseau primaire.

Cette énergie thermique est ensuite valorisée par des pompes à chaleur décentralisées dans chaque bâtiment pour produire de l 'eau chaude sanitaire (45 °C) et de l'eau de service (60 °C). Le résultat : un système de chauffage totalement neutre en CO₂, sûr et rentable.

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Efficacité énergétique et avantages pour l'environnement

Lespompes à chaleur industrielles utilisent la chaleur de l'environnement et l'énergie électrique pour produire de la chaleur de manière beaucoup plus efficace que les systèmes à combustion. Par rapport aux chaudières à combustible fossile, elles réduisent la demande d'énergie primaire jusqu'à 70 %, ce qui permet d'atteindre des rendements globaux (COP) de 3 ou plus.

Des systèmes modernes de surveillance et de contrôle assurent un fonctionnement stable, une détection rapide des anomalies et des performances optimisées pendant toute la durée de vie du système, garantissant ainsi sa fiabilité et une efficacité énergétique maximale.

HTT Heat Transfer Technology AG – Expertise et innovation dans les solutions de chauffage industriel

HTT Heat Transfer Technology AG associe des décennies d'expérience en ingénierie dans le domaine de la réfrigération industrielle et du chauffage des processus à une innovation permanente. Dans le domaine des évaporateurs à film tombant pour les pompes à chaleur industrielles, HTT figure parmi les principaux fournisseurs en Europe et au-delà.

Un projet pilote à Kiel, en Allemagne, démontre le potentiel d'une énergie de quartier à grande échelle, neutre en CO₂, utilisant l'eau de mer comme source de chaleur - alimentée par la technologie BUCO Falling Film.

HTT développe des systèmes d'évaporation sur mesure pour les fournisseurs d'énergie, les services publics et les clients industriels à toutes les échelles - soutenant la transition vers des infrastructures de chaleur durables et résilientes.

Contactez nos experts pour des conseils sur les projets et des études de faisabilité!

Aperçu technique des systèmes de pompes à chaleur industrielles

Paramètre technique	Description
Type d'échangeur de chaleur	Échangeur de chaleur à film tombant (plaques Pillow Plate, conception à surface ouverte)
Application	Évaporateur dans les systèmes de pompe à chaleur centralisés
Sources de chaleur	Eau de mer, eau de rivière, chaleur résiduelle industrielle
Fluides frigorigènes	NH₃ (ammoniac), CO₂ (dioxyde de carbone), R1234ze ou autres
Gamme de capacité	Performance thermique de plusieurs mégawatts
Matériaux	Acier inoxydable (V4A) jusqu'au titane, résistant à l'eau de mer
Mode de fonctionnement	Inondation, pompage ou évaporation par expansion à sec
Caractéristiques uniques	Pas de givrage, nettoyage facile, faible effort de contrôle
Industries cibles	Chauffage urbain, secteurs de la chimie, de l'alimentation et de l'énergie

Foire aux questions (FAQ)

À quoi servent les pompes à chaleur industrielles ?

Les pompes à chaleur industrielles sont conçues pour récupérer et améliorer la chaleur à partir de sources renouvelables ou de déchets tels que l'eau de mer, l'eau de traitement ou l'air d'échappement. Elles fournissent une chaleur efficace et neutre en termes de CO₂ pour les processus industriels et les systèmes de chauffage urbain, réduisant ainsi de manière significative la consommation d'énergie fossile et les émissions.

Qu'est-ce qu'un évaporateur à film tombant BUCO ?

Un évaporateur à film tombant BUCO de HTT est un échangeur de chaleur à surface ouverte et à haut rendement qui transfère l'énergie thermique de l'environnement ou de l'eau de traitement à un réfrigérant. Il permet un fonctionnement stable et durable dans les systèmes de pompes à chaleur industrielles à haute température et favorise une récupération efficace de la chaleur perdue.

Quels réfrigérants conviennent aux évaporateurs à film tombant BUCO ?

Les évaporateurs à film tombant HTT fonctionnent efficacement avec des réfrigérants naturels tels que l'ammoniac (NH₃) et le dioxyde de carbone (CO₂), ainsi qu'avec des réfrigérants modernes à faible PRG tels que le R1234ze, en fonction de la conception spécifique du système et de la plage de température.

Comment les échangeurs de chaleur à film tombant améliorent-ils l'efficacité énergétique ?

En maintenant un mince film liquide continu sur la surface de transfert de chaleur, les échangeurs de chaleur à film tombant atteignent des performances de transfert de chaleur supérieures avec des pertes d'énergie minimales. Cela se traduit par une plus grande efficacité du système, des coûts d'exploitation plus faibles et une meilleure fiabilité à long terme.

Les évaporateurs à film tombant peuvent-ils être utilisés dans l'eau de mer ou dans des conditions proches du point de congélation ?

Oui. Grâce à leur conception à surface ouverte et à leur construction en acier inoxydable résistant à la corrosion (V4A), les évaporateurs à film tombant BUCO peuvent fonctionner en toute sécurité avec de l'eau de mer et à des températures proches du point de congélation, sans risque de givrage ou d'endommagement.