Le four industriel et les brûleurs financés par les CEE
Un four industriel consomme l’essentiel de son énergie à porter des fumées à haute température, puis à les rejeter. Préchauffer l’air comburant avec ces fumées est l’action la plus rentable qu’on puisse mener dessus.
Le dispositif la finance par IND-UT-118, avec des forfaits qui montent très haut sur les fours les plus chauds. Une seconde fiche, IND-UT-105, couvre le brûleur micro-modulant sur une chaudière industrielle.
Les trois montages d’IND-UT-118
La fiche vise le préchauffage de l’air comburant, par trois voies techniques distinctes.
- Le brûleur auto-récupérateur : un échangeur intégré au brûleur préchauffe l’air comburant avec les fumées qu’il évacue.
- Le brûleur régénératif — autorégénératif ou paire de brûleurs — : une masse céramique stocke la chaleur des fumées puis la restitue à l’air comburant, par alternance.
- Le récupérateur de chaleur sur les fumées : un échangeur placé sur le circuit de fumées préchauffe l’air comburant, en conservant les brûleurs existants.
Ce troisième montage suppose un four existant et s’accompagne nécessairement de la modification ou du changement des brûleurs en place. Il n’est pas une simple pose d’échangeur.
Les fiches CEE mobilisables
Les deux conditions qui décident
Elles se vérifient avant toute étude, et elles écartent une partie du parc.
Le four fonctionne au gaz naturel. Un four électrique, au fioul, au propane ou à tout autre combustible sort du champ de la fiche.
La température des fumées à la sortie du four atteint au moins 600 °C. C’est le seuil d’entrée, et c’est aussi la variable qui décide du montant.
Ce seuil a une justification physique. En dessous de 600 °C, la chaleur récupérable sur les fumées ne suffit pas à préchauffer l’air comburant à un niveau qui change le rendement du four.
Les conditions complètes et les pièces du dossier figurent sur la page éligibilité brûleur de four.
La température des fumées, premier multiplicateur
Le forfait progresse par tranches de température, et l’écart entre la première et la dernière dépasse le facteur trois.
Pour un brûleur auto-récupérateur, en kWh cumac par kilowatt de puissance thermique nominale :
- 600 à 750 °C : 1 600.
- 750 à 1 000 °C : 2 500.
- 1 000 à 1 250 °C : 4 100.
- Au-delà de 1 250 °C : 5 800.
Pour un brûleur régénératif, les mêmes tranches donnent 2 300, 3 500, 5 600 et 7 800 — soit environ 40 % de plus à température égale.
Cet écart récompense la technologie la plus performante. Un régénératif atteint des températures de préchauffage d’air que l’échangeur intégré d’un auto-récupérateur ne permet pas.
Le récupérateur sur fumées suit une logique différente : son forfait ne dépend pas de la température mais du seul régime de fonctionnement, de 1 000 à 4 300 kWh cumac par kilowatt.
Le régime de fonctionnement, second multiplicateur
C’est la particularité de calcul de cette fiche, et elle change tout.
Le forfait de température est multiplié par un coefficient qui dépend du mode de fonctionnement du site.
- 1×8 : coefficient 1.
- 2×8 : coefficient 2,2.
- 3×8 avec arrêt le week-end : coefficient 3.
- 3×8 sans arrêt le week-end : coefficient 4,2.
Le produit des deux effets donne l’amplitude réelle de la fiche. Un brûleur régénératif au-delà de 1 250 °C, sur un site en marche continue, atteint 7 800 × 4,2 = 32 760 kWh cumac par kilowatt.
À l’autre extrémité, un auto-récupérateur à 650 °C sur un site en 1×8 vaut 1 600. L’écart atteint le facteur vingt entre les deux configurations, pour la même opération.
Les grilles complètes et des exemples chiffrés figurent sur la page prix d’un brûleur industriel.
Le brûleur micro-modulant, autre équipement et autre fiche
IND-UT-105 ne concerne pas les fours mais les chaudières industrielles de moins de 20 MW de puissance thermique nominale.
Son objet est différent : il ne s’agit pas de récupérer de la chaleur mais d’adapter finement la puissance du brûleur au besoin, pour éviter les cycles d’arrêt et de relance.
Deux conditions techniques la caractérisent. Le brûleur dispose d’une régulation de la teneur en oxygène dans les fumées. Et sa plage de modulation par came électronique atteint au minimum un à cinq sous 2 MW, un à huit au-delà.
Les forfaits restent modestes au regard d’IND-UT-118 : de 550 kWh cumac par kilowatt en 1×8 à 2 300 en marche continue. La page brûleur micro-modulant détaille ces conditions.
Ce que la fiche ne finance pas
Trois situations fréquentes restent hors champ, et il vaut mieux les écarter tôt.
- Le four électrique, quelle que soit sa température de fumées.
- Le four au fioul, au propane ou à un combustible autre que le gaz naturel.
- Le four dont les fumées sortent sous 600 °C, y compris s’il consomme beaucoup.
Ce dernier cas concerne notamment les fours de séchage et les étuves basse température, nombreux en agroalimentaire et en traitement de surface. Leur chaleur perdue reste pourtant valorisable, mais par d’autres fiches — celles de la chaleur fatale, qui retiennent un seuil de 25 °C seulement.
Le choix entre les deux voies ne se pose donc pas : il découle de la température des fumées. Au-dessus de 600 °C sur un four au gaz, IND-UT-118 offre des forfaits sans équivalent ; en dessous, la récupération de chaleur fatale prend le relais.
Comment situer un projet
Trois données suffisent à savoir si un four justifie une étude.
- Le combustible : gaz naturel, ou rien.
- La température des fumées en sortie de four, mesurée et non estimée.
- Le régime de marche du site, qui multiplie le résultat par un à 4,2.
La deuxième donnée mérite une mesure sérieuse. Une température relevée à la cheminée, après dilution ou refroidissement, n’est pas celle qu’attend la fiche : c’est bien la température à la sortie du four qui compte.
Un écart de quelques dizaines de degrés autour d’un seuil de tranche change le forfait de 50 %. Sur un four à 1 000 °C, le passage d’une tranche à l’autre vaut 1 600 kWh cumac par kilowatt en auto-récupérateur.
Ce que le préchauffage d’air change sur un four
Chaque degré gagné sur l’air comburant est un degré que le combustible n’a pas à fournir.
Un four qui rejette ses fumées à 1 000 °C perd, par la cheminée, une part majeure de l’énergie qu’il consomme. Préchauffer l’air comburant avec ces fumées rend cette énergie au procédé, sans changer le four lui-même.
C’est ce qui explique la hauteur des forfaits de la fiche. À l’inverse d’une isolation ou d’une régulation, l’opération agit directement sur le rendement de combustion, et son effet se maintient toutes les heures de marche.
Trois familles de fours s’y prêtent particulièrement, et ce sont celles où les températures dépassent 1 000 °C.
- Les fours de traitement thermique : trempe, recuit, revenu.
- Les fours de fusion et de maintien en fonderie et en verrerie.
- Les fours de cuisson en céramique, en tuilerie et en briqueterie.
Sur ces trois familles, les tranches hautes de la fiche s’appliquent, et le coefficient de marche continue s’y ajoute le plus souvent.
Où cette opération se place
C’est une opération lourde, décidée sur la production avant de l’être sur l’énergie.
Un changement de brûleurs sur un four suppose un arrêt de production long, une reprise de la conduite du four et souvent une requalification des cycles. La prime améliore le plan de financement d’un projet que l’exploitant portait déjà.
Elle se combine en revanche naturellement avec les autres opérations de chaleur du site. La récupération de chaleur fatale sur les fumées restantes relève d’un autre cluster, avec ses propres fiches — mais attention aux clauses de non-cumul qui encadrent ces opérations.
Le panorama de ces voies figure sur la page prime CEE chaleur fatale. Les opérations mobilisables sur un site de production sont listées sur la page CEE industrie, et l’ensemble de celles traitées ici sur la page solutions CEE.
Le mécanisme de valorisation commun est expliqué sur la page calcul de la prime, et le rôle de chaque acteur sur la page obligés CEE.
Sources
La fiche IND-UT-118 fournit les trois montages, les deux conditions d’accès, les trois grilles de forfaits et les coefficients de régime. La fiche IND-UT-105 fournit les conditions et les forfaits du brûleur micro-modulant.
Le texte applicable de chacune est publié par le ministère chargé de l’énergie ; les arrêtés qui les modifient paraissent sur Légifrance.
IND-UT-105 renvoie par ailleurs à deux définitions du code de l’environnement : la puissance thermique nominale au sens de la rubrique 2910, et la puissance utile nominale au sens de l’article R224-20.