Procédé industriel ou manufacturier 5M et -

Procédé industriel
ou manufacturier 5M et -
2012
Intégration de technologies et accroissement d'efficacité énergétique
Réalisé chez : La Fromagerie Polyethnique inc.
Présenté par : Alain Marchand
La Fromagerie Polyethnique inc.
Groupe Soteck inc.
Architecte :
Description du projet
La Fromagerie Polyethnique fait face à des besoins grandissants en réfrigération à cause de la
mise en place de nouvelles chaînes de production. Par ailleurs, suite à la réalisation d'une
première phase de travaux en efficacité énergétique, la fromagerie dispose d'un système lui
permettant d'accumuler de l'énergie sous forme de chaleur dans un circuit fermé d'eau
mitigée. Au bilan, l'énergie thermique est en excès pendant le printemps, l'été, l'automne, et
même pour une partie de l'hiver alors que le système se retrouve pratiquement à l'équilibre
pendant les pointes de froid en hiver.
La fromagerie recherche d'une part des moyens techniques pouvant lui permettre d'utiliser
les surplus d'énergie thermique et d'autre part à augmenter sa capacité en réfrigération.
Un des points de consommation énergétique les plus importants à la fromagerie réside dans
l’utilisation annuelle de quelques 9 000 000 de litres d'eau à ±70°C à des fins de lavage des
équipements, manuellement ou par CIP. L'eau chaude est produite soit par un mélange direct
d'eau froide et de vapeur ou encore via des échangeurs eau/vapeur.
Une technologie très particulière a fait son apparition sur le marché, laquelle permet de
refroidir et de chauffer simultanément. Il s'agit d'un système de pompe à chaleur propre et
sécuritaire pour l'environnement, utilisant le CO2 en phase supercritique (4 500 psi), lequel
se veut un réfrigérant naturel comparativement aux réfrigérants chimiques traditionnels. Une
des particularités de cette pompe à chaleur (thermopompe "boiler") versus les pompes à
chaleur habituelles est la température très élevée du côté chaud (±90°C). Nous avons en cette
technologie une opportunité de produire 100 % de nos eaux de lavage en même temps que
nous répondons à ±66 % de tous nos besoins en réfrigération. Après examen des spécifications,
nous avons pris la décision de prendre le risque d'implanter cette technologie dans notre
usine, et ce malgré que nous étions les premiers au Canada.
Coûts du projet
Coût global du projet
922 444 $
Coût global dédié à l'efficacité énergétique
487 705 $
Subventions et participations externes
AEE/BEIE
OEE
HQ
Coût final du projet
En prenant cette décision, nous visions (1) à réduire considérablement notre consommation
de propane, (2) à diminuer nos surplus de chaleur de façon à abaisser la température de
notre réseau d'eau mitigée, et (3) à améliorer la performance énergétique des équipements
déjà installés en phase I de notre démarche, incluant 5 pompes à chaleur conventionnelles
destinées au chauffage et à la climatisation de l'ensemble des installations, en plus de quelques
équipements de procédé.
Mesures implantées :
Le cœur du projet repose sur l'implantation d'un EcoCute, une pompe à chaleur (thermopompe
"boiler") utilisant pour réfrigérant le CO2 en phase supercritique (4 500 psi). Cet équipement
a permis de générer simultanément :
- Du côté froid, ±43,7 kWh (±12 tonnes) répondant à ±67 % de tous les besoins en réfrigération
de la fromagerie incluant les besoins des nouveaux équipements implantés pour les nouvelles
chaînes de production;
- Du côté chaud, ±61,3 kWh permettant de produire ±12 litres/min d’eau chaude à 90°C pour
une capacité annuelle de 6 300 000 litres d'eau chaude à 90°C, répondant ainsi à 95 % des
besoins de la fromagerie.
Impacts énergétiques
Superficie affectée par le projet
Consommation unitaire
3 345 m2
1,47 GJ/m2
Économies d’électricité
Initial (F)
Final (G)
Économies (F-G)/F x 100
916 325 KWh/an
988 173 KWh/an
-7,84 %
Économies de gaz propane
Initial (F)
Final (G)
Économies (F-G)/F x 100
202 164 litres/an
97 164 litres/an
51,94 %
250 000 $
23 200 $
5 000 $
209 505 $
Période de retour sur l’investissement (PRI et/ou autres indicateurs financiers)
Avant subvention(s)
Après subvention(s)
10,9 ans
6,2 ans
Impacts secondaires
Avant la mise en place des mesures d'efficacité énergétique, la consommation d'énergie imputable
aux procédés de transformation et aux opérations de lavage était de l'ordre de 1 267 378 kWh
par année, représentant 75 % de besoins totaux en énergie de la fromagerie.
Après la mise en place des nouveaux équipements, la consommation d'énergie imputable aux
procédés de transformation et aux opérations de lavage a été abaissée à 937 790 kWh, pour
une réduction de l'ordre de 26,1 %. L'énergie affectée à la transformation et aux lavages ne
représente plus que 68,9 % de la consommation totale de la fromagerie.
La position concurrentielle de la fromagerie a été légèrement améliorée, pendant que l'empreinte
environnementale a été grandement améliorée, comme on peut le constater ici :
- Réduction de l'énergie consommée par kg de produit fabriqué : 0,586 kWh/kg de produit;
- Réduction des coûts énergétiques par kg de produit fabriqué : 0,06 $/kg de produit;
- Réduction de l’empreinte environnementale par kg de produit fabriqué : 0,2085 kg GES/kg
de produit.
Les mesures ici apportées sont de nature permanente, la durée de vie utile des équipements
implantés variant entre 20 et 40 ans.
L'ensemble des mesures mises en place lors de la réalisation des 2 phases distinctes de projet a
apporté à la Fromagerie Polyethnique une réduction annuelle approximative de 300 tonnes de
GES. Les 2 échangeurs installés pour la récupération de la chaleur contenue dans le lactosérum
et celle générée par les compresseurs de réfrigération amènent une diminution de l'ordre de
80 tonnes GES, tandis que l'EcoCute à lui seul apporte une réduction de l'utilisation de propane
de 105 000 litres par année, ce qui équivaut à une diminution annuelle de GES de 155 tonnes
équivalent CO2. L'impact de l'ensemble des autres mesures combinées se chiffre à ±70 tonnes GES.