Récupération de chaleur sur tour aéroréfrigérante

⚠️ Fiche supprimée le 1er août 2025 (arrêté du 27 juin 2025). Conservée pour référence.

Vue d’ensemble IND-BA-112

La fiche IND-BA-112 valorise l’installation d’un système de récupération de chaleur sur une tour aéroréfrigérante (tour de refroidissement) pour le chauffage de bâtiments industriels.

Principe de fonctionnement

Les tours aerorefrigerantes rejettent de la chaleur dans l’atmosphere en refroidissant l’eau de process. Les guides techniques du CSTB (Centre Scientifique et Technique du Batiment) detaillent les bonnes pratiques de conception de ces systemes de recuperation thermique. Cette chaleur, comprise entre 25 et 40°C, peut être partiellement récupérée pour :

• Chauffage basse température de bâtiments industriels
• Préchauffage d’eau de process ou ECS
• Chauffage de locaux via planchers chauffants ou ventilo-convecteurs

Potentiel de récupération : 5-15% de la puissance thermique rejetée (en raison de la température de source limitée)

Schéma de principe

Tour aéroréfrigérante → Eau 25-40°C → Échangeur → PAC (optionnel) → Circuit chauffage
                                                    ↓
                                          Bâtiments industriels

Critères d’éligibilité IND-BA-112

Conditions techniques cumulatives

1. Tour aéroréfrigérante existante de puissance ≥ 500 kW thermique
2. Système de récupération dédié :
   • Échangeur eau/eau sur circuit de refroidissement
   • Pompe de circulation
   • Circuit de distribution chaleur
3. Valorisation effective : chauffage de bâtiments industriels (SIRET obligatoire)
4. Comptage thermique : calorimètre sur circuit récupération
5. Installation après signature convention CEE

Températures et rendements

:::warning Température < 25°C : récupération peu rentable sans PAC en relève. Évaluer le COP global du système. :::

Dimensionnement et conception

Bilan thermique

1. Calculer la puissance thermique disponible :

   • P_disponible = Débit eau × Cp × (T_entrée - T_sortie_cible)

2. Estimer les besoins chauffage :

   • Surface à chauffer
   • Déperditions thermiques
   • Profil de besoins (saisonnier)

3. Dimensionner l’échangeur :

   • Surface d’échange selon ΔT
   • Pertes de charge acceptables
   • Matériaux compatibles (eau traitée)

Option PAC en relève

Pour les températures de source < 35°C, une PAC eau/eau peut être installée en relève :

• COP typique : 3,5-4,5 (eau 30°C / sortie 45°C)
• Gain de température : +10 à +20°C
• Permet chauffage standard (radiateurs, aérothermes)

Fiche associée : IND-UT-137 (PAC sur chaleur fatale)

Gains et économies

Exemple : Site industriel avec tour 2 MW

Installation :

• Tour aéroréfrigérante : 2 MW thermique
• Température eau : 32°C (moyenne annuelle)
• Fonctionnement : 6 000 h/an
• Bâtiments à chauffer : 5 000 m²

Récupération sans PAC :

• Puissance récupérable : ~100 kW (5% de 2 MW)
• Température utile : 28°C
• Application : plancher chauffant basse température
• Énergie récupérée : 100 kW × 3 000 h × 0,7 = 210 MWh/an

Récupération avec PAC (COP 4,0) :

• Puissance thermique PAC : 250 kW
• Consommation électrique PAC : 63 kW
• Énergie thermique produite : 525 MWh/an
• Énergie électrique consommée : 158 MWh/an
• Économies nettes (vs gaz) : ~400 MWh équivalent

Investissement typique :

• Échangeur + circuit + PAC : 120 000-200 000 €
• ROI : 4-7 ans (sans CEE), 3-5 ans (avec CEE)

Prime CEE IND-BA-112

Barème

Barème IND-BA-112 : 180 kWh cumac/kW thermique récupéré

Calcul prime

Exemple récupération 100 kW :

• kWh cumac : 100 × 180 = 18 000 kWh cumac
• Prime à 8 €/MWh cumac : 144 €

:::note Barème modeste car température source limitée. Pour récupération avec PAC, voir IND-UT-137 (barème plus élevé). :::

Dossier CEE : pièces obligatoires

1. Fiche technique tour aéroréfrigérante (puissance, débit, température)
2. Schéma installation récupération avec échangeur et circuit
3. Dimensionnement échangeur (surface, ΔT, débit)
4. Photos échangeur et calorimètre
5. Relevés calorimètre sur période représentative
6. Attestation mise en service
7. Factures datées après convention CEE

Erreurs fréquentes à éviter sur les projets tour aéroréfrigérante

Surestimation du potentiel récupérable

L’erreur systématique consiste à calculer le potentiel sur la puissance nominale de la tour, alors que la température de l’eau de tour varie de 25 à 40°C selon la saison et le taux de charge. En pratique, la récupération utile (sans PAC) représente 5-15 % de la puissance rejetée en été et 0-5 % en hiver (température source trop basse pour chauffer). Le calcul doit donc être fait sur le profil saisonnier complet, pas sur la puissance de pointe.

Mesure recommandée avant engagement : Relever la température de l’eau de tour toutes les heures pendant 4 semaines représentatives (incluant une période froide) avec un enregistreur de données. Ce relevé coûte moins de 500 € et évite les erreurs de surestimation de 30-50 % fréquentes dans les études préliminaires.

Absence de synchronicité source/besoin

La chaleur de tour est disponible en continu lorsque le process tourne, mais les besoins de chauffage sont maximaux en hiver — précisément quand la température de l’eau de tour est la plus basse. Ce décalage inverse source/besoin est l’obstacle principal au déploiement de cette fiche. Sans stockage thermique ou sans process nécessitant de la chaleur basse température toute l’année (ECS, préchauffage eau de ville), le taux de valorisation réel ne dépasse pas 20-30 % du potentiel calculé.

Corrosion, entartrage et légionelles : le triptyque à gérer dès la conception

L’eau de tour est une eau ouverte traitée biocide. Elle est incompatible avec un circuit de chauffage fermé sans échangeur à plaques correctement dimensionné pour éviter les dépôts. Les contraintes réglementaires sur les légionelles (arrêté du 14 décembre 2013 sur les TAR) imposent un suivi mensuel de l’eau de tour et une désinfection choc si concentration > 1 000 UFC/L — toute modification du circuit doit être intégrée dans le carnet de suivi. Une contamination liée à l’installation du circuit de récupération engage la responsabilité de l’industriel.

Choix de la fiche CEE : IND-BA-112 vs IND-UT-137

Si une PAC est installée en relève sur le circuit de récupération, IND-UT-137 (PAC sur chaleur fatale) génère systématiquement une prime plus élevée qu’IND-BA-112 pour la même installation. Les deux fiches ne sont pas cumulables. Calculer les deux scénarios avant de signer la convention CEE.

FAQ

Fiches et ressources liées à IND-BA-112

Cette fiche est supprimée depuis le 1er août 2025. Les alternatives actives pour les mêmes projets sont listées ci-dessous.

• IND-UT-137 — PAC haute température sur chaleur fatale : alternative principale pour les projets avec PAC en relève, barème plus élevé qu’IND-BA-112
• IND-UT-138 — Stockage thermique : complémentaire si décalage temporel source/besoin
• Chaleur fatale industrielle — Guide des sources, technologies et fiches CEE actives pour la récupération thermique industrielle
• Toutes les fiches CEE industrie — Catalogue des opérations standardisées actuellement en vigueur