Bonilait à Chasseneuil-du-Poitou

Découvrez l'installation de chauffage réalisée par Viessmann chez Bonilait à Chasseneuil-du-Poitou.

La plus importante installation solaire thermique, sur un site industriel (Bonimait)

L’industriel d’ingrédients laitiers Bonilait Protéines souhaitait réduire le coût énergétique lié à ses besoins de production. Il a fait appel à EDF Optimal Solutions pour lui trouver une réponse globale, clé en main, qui s’est traduite par un système combiné biomasse, solaire et récupération d’énergie. Celui-ci a été étudié et dimensionné par le bureau d’études thermiques TH2I. Viessmann a satisfait la partie solaire qui représente 1 470 m² de capteurs : la plus grande installation solaire thermique en France.

La demande du maître d’ouvrage

Le site de Bonilait fonctionne 365 jours par an, 7 jours sur 7, et 24 heures sur 24, et bon nombre de ses équipements consomment, en permanence et en grande quantité, de l’eau chaude à basse température (15 000 l/h) et de la vapeur, comme par exemple les tours d’atomisation permettant le séchage de produits laitiers pour les transformer en poudre. Le poids de l’énergie dans le budget de fonctionnement s’avérait très important. La direction a décidé de chercher à optimiser les coûts énergétiques, et donc d’exploitation, tout en garantissant le niveau de production nécessaire au process industriel. Bonilait avait également la volonté de faire appel à des énergies renouvelables afin de limiter l’impact de son activité sur l’environnement.

Jusqu’alors, la chaleur nécessaire au process était fournie par une cogénération et une chaudière gaz, qu’il fallait moderniser. Celles-ci ont été remplacées, en 2013, par une chaudière vapeur au bois d’une puissance de 8 610 kW, qui est dotée d’un économiseur d’une puissance de 735 kW qui préchauffe son eau d’alimentation, et d’un récupérateur sur les fumées de 420 kW qui rabaisse ces dernières de 165°C à 110°C. A cette chaudière biomasse, il a été associé une chaudière gaz d’une puissance de 3 259 kW, agissant en appoint, équipée elle aussi d’un économiseur de 260 KW qui préchauffe l’eau d’alimentation.

La réponse de la maîtrise d’œuvre

Afin de répondre à la double demande de réduction des consommations d’énergie et de recours à des énergies renouvelables, outre la fourniture de vapeur au moyen de la chaufferie bois, il a été envisagé à la fois de récupérer la chaleur émanant des tours aéroréfrigérantes (40°C) et de produire de l’eau chaude à partir de capteurs solaires thermiques (55°C).

L’énergie récupérée sur la boucle alimentant les tours de refroidissement (TAR) permet de gagner sur cette installation 540 kW par un premier échangeur. La récupération de cette énergie fatale se divise alors en deux, la première de 220 kW réchauffe l’air de régénération de 20°C à 40°C en amont d’une roue dessicante, la seconde de 320 kW réchauffe l’eau de forage de 12°C à 37°C alimentant les chaudières.

L’apport d’énergie solaire est produit par 630 capteurs solaires thermiques, modèle Vitosol 200-F SV2A de Viessmann, répartis sur deux zones : les ombrières des parkings (544 capteurs - 1 267 m²) et la couverture de la zone de dépotage (168 capteurs - 393m²). Chaque ombrière est le support de 64 capteurs, soit 160m² de surface brute de capteurs ; sous chaque ombrière, se trouve une armoire technique comprenant un système de gestion en « drainback », les capteurs étant autovidangeables. De même, dans la zone de dépotage, les capteurs solaires sont gérés par deux armoires techniques drainback. Ces onze modules alimentent une boucle solaire ramenant les calories sur un échangeur à plaques préchauffant l’eau de chauffage stockées dans deux ballons tampons d’une capacité de 30 m chacun (60 000 litres au total).

Michel Orionot, dirigeant du bureau d’études thermiques TH2I, précise qu’ « habituellement, on recherche la température la plus basse possible pour un meilleur rendement sur les systèmes solaires thermiques. En l’occurrence, nous avons opté non seulement pour une récupération de la totalité les énergies fatales, qui sont autrement définitivement perdues, mais aussi pour un couplage avec une production d’énergie solaire. Sachant que l’installation fonctionne environ 8000 heures par an, ce parti pris permet d’optimiser au mieux le réchauffage de l’eau de forage destinée à l’eau alimentaire des chaudières. »

Premiers résultats satisfaisants

L’ADEME a été partie prenante dans le montage financier de cette opération, en apportant une aide de l’ordre de 50 % (hors structure) pour soutenir la biomasse et le solaire. L’installation est instrumentée afin d’assurer un suivi qui permet d’optimiser et de valider les performances.

La récupération de chaleur sur les tours de refroidissement est estimée à 2 100 MWh/an et la production d’énergie solaire à 700 à 900 MWh/an. La nouvelle centrale thermique a été mise en service en septembre 2014 et les premiers relevés reflètent ces estimations. Grâce à ces 2 800 MWh par an ainsi générés, 90% de besoins en eau chaude peuvent être couverts avec une énergie gratuite et de 1 500 tonnes de CO par an évitées.

Michel Orionot insiste sur le fait que « cette opération a une valeur démonstrative. L’intérêt est de pouvoir reproduire cette démarche sur d’autres sites industriels très énergivores. »

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