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Intégration optimale de l’énergie solaire thermique dans les procédés
L’analyse des besoins thermiques des industries agro-alimentaires etdes boissons montre que la chaleur est principalement utilisée dans des applications à "basse" température (en-dessous de 200°C). Cela signifie qu’une partie des besoins thermiques pourrait être remplacée par de l’énergie solaire thermique. Ainsi, ces industries peuvent, par une optimisation énergétique des procédés combinée avec l’intégration d’énergies renouvelables, réduire significativement leurs émissions à effet de serre ! (voir http://task49.iea-shc.org/).
L’exemple suivant concerne une brasserie écossaise de taille moyenne, qui a été optimisée par analyse pincement et pour laquelle de la chaleur solaire a été intégrée dans le procédé de brassage. Ce procédé est discontinu et requiert de grandes quantités de chaleur à des niveaux de température relativement bas. Les besoins énergétiques minimaux, en prenant en compte la récupération de la chaleur, ont été déterminés à l’aide des modèles appelés Time Average Model et Time Slice Model implémentés dans le logiciel PinCH. Après l’optimisation énergétique, le potentiel d’intégration d’une installation solaire thermique a été déterminé (40 % de la demande d'utilité chaude) et la viabilité économique a été calculée. Dans ce cas, en raison de la viabilité économique des systèmes thermiques solaires en Écosse, il s’est révélé économiquement raisonnable de réaliser environ un tiers du potentiel.
Les courbes composites du procédé de brassage sont représentées sur la figure suivante.