Utilisation d'énergies renouvelables (biomasse)

Plaques d'échange de chaleur BUCO pour le chauffage du fermenteur directement dans la biomasse en tant qu'utilisation des énergies régénératives

Afin de garantir un processus de fermentation optimal et d'obtenir ainsi le rendement gazeux le plus élevé possible, la température doit être maintenue aussi constante que possible. Ces processus se déroulent dans des fermenteurs chauffés et isolés thermiquement. Pour chauffer le substrat de fermentation et maintenir le niveau de température constant, le fermenteur est équipé d'un dispositif de chauffage. L'accent est mis sur les dispositifs de chauffage intégrés et le montage mural. Nos plaques d'échange de chaleur BUCO sont fixées à la paroi du fermenteur à l'aide de supports. Toutes les pièces sont en acier inoxydable. Elles sont donc résistantes à la corrosion et au vieillissement et ont une très bonne conductivité thermique et de meilleures valeurs de transfert de chaleur que le plastique, ce qui a un effet positif sur le dimensionnement de la surface de l'échangeur de chaleur.

Où les énergies renouvelables sont-elles le plus utilisées ? Qu'est-ce que l'énergie renouvelable ?

L'importance des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie solaire, l'énergie éolienne et l'énergie géothermique augmente en raison de la situation actuelle. En Allemagne, environ 60 % de la consommation totale est actuellement constituée de pétrole et de gaz naturel, et seulement 40 % des besoins énergétiques de l'Allemagne peuvent être satisfaits à partir de sources nationales.

La biomasse est-elle une source d'énergie renouvelable ? Et la biomasse est-elle une bonne option pour les sources d'énergie renouvelables ?

Le biogaz issu de la biomasse est un sujet fréquemment discuté en raison des développements techniques et des énergies renouvelables. La compatibilité environnementale et climatique ainsi que l'acceptation sociale font de cette source d'énergie un élément qu'il vaut la peine de promouvoir pour garantir l'approvisionnement énergétique.

La biomasse, l'une des principales sources d'énergie renouvelable

Selon des estimations prudentes, environ 5,5 % de la consommation de gaz naturel en Allemagne pourrait être couverte par le biogaz. Les processus de conversion biochimique tels que la production de biogaz sont basés sur des processus de fermentation. L'une des variables les plus importantes du processus qui influence la stabilité du processus et la production de biogaz est la température de fermentation, qui influe sur le taux de dégradation anaérobie. Dans le spectre de la fermentation, on distingue trois plages de température dans lesquelles les souches bactériennes correspondantes se développent.

• moins de 25 °C (souches psychrophiles)
• 30 °C à 45 °C (souches mésophiles)
• plus de 50 °C (souches thermophiles)

La plupart des usines de biogaz agricoles fonctionnent dans la plage de températures mésophiles. La fermentation et la libération du biogaz ne se produisent pas de manière uniforme. La production de gaz dépend plutôt de l'activité biologique des micro-organismes impliqués et de la digestibilité des substrats initiaux. Afin de garantir un processus de fermentation optimal et d'obtenir ainsi le rendement gazeux le plus élevé possible, la température doit être maintenue aussi constante que possible. Ces processus se déroulent dans des fermenteurs chauffés et isolés thermiquement. Pour chauffer le substrat de fermentation et maintenir le niveau de température constant, le fermenteur est équipé d'un dispositif de chauffage. L'expérience acquise dans l'industrie permet de tirer les conclusions suivantes : Une distinction est faite entre l'équipement de chauffage intégré et le montage mural, sur lequel l'accent est mis.

Ce dernier est généralement réalisé à l'aide de tuyaux en plastique. Bien qu'ils soient peu coûteux, ils s'allongent et doivent être posés beaucoup plus près les uns des autres. Cela réduit le nombre de passages et conduit plus rapidement à des dépôts de substrat avec l'inconvénient d'un moins bon mélange et d'une conductivité thermique réduite. L'oxygène se diffuse à travers tous les tuyaux en plastique et se retrouve dans l'eau de chauffage. Ce phénomène indésirable entraîne l'envasement de l'eau de chauffage et donc une détérioration constante de l'échange d'énergie. Il faut donc de plus en plus d'énergie pour obtenir l'effet de chauffage souhaité. Pour compenser la perte de chaleur, les températures d'écoulement sont généralement augmentées, mais cela entraîne une évaporation plus rapide des stabilisateurs dans le plastique et donc une fragilisation plus rapide. La diffusion de l'oxygène, quant à elle, augmente encore plus à mesure que les tuyaux en plastique se fragilisent. Ce phénomène peut également entraîner la corrosion des tuyaux de chauffage et des chaudières métalliques, qui ne sont pas protégés contre la corrosion. Les dispositifs de chauffage intégrés dans la paroi du réservoir n'ont pas fait leurs preuves avec le béton, car ils peuvent entraîner l'écaillage du matériau de construction.

Dans certains cas, des systèmes de chauffage par le sol sont également bétonnés dans le plancher des réservoirs. Leur efficacité est toutefois limitée, car les couches d'enfoncement ont un effet d'isolation thermique et le rendement calorifique du chauffage par le sol est fortement limité.

Les aspects suivants doivent également être soulignés à ce stade :

• Les plaques Pillow Plate conçues individuellement en termes de dimensions, de forme et de matériau permettent une utilisation flexible avec les sources d'énergie renouvelables.
• Les plaques Pillow Plate sont faciles à nettoyer grâce à une surface facilement accessible dans le domaine des sources d'énergie renouvelables.
• Conception arbitraire de l'échangeur de chaleur à plaques Pillow Plate en fonction des critères d'application ou des spécifications relatives aux énergies renouvelables.
• Les plaques Pillow Plate sont conçues individuellement en termes de dimensions, de forme et de matériau, ce qui permet une utilisation flexible dans le domaine des énergies renouvelables.
• Contours flexibles des plaques Pillow Plate pouvant être adaptés à toutes les conditions grâce à des systèmes de soudage laser CNC librement programmables pour le transfert de chaleur des sources d'énergie renouvelables.
• Faibles coûts des matériaux grâce à l'utilisation de plaques Pillow Plate minces dans l'application des sources d'énergie renouvelables.
• Faibles coûts de production des plaques Pillow Plate grâce à des processus de soudage automatisés utilisant des sources d'énergie renouvelables.
• Nettoyage aisé des plaques Pillow Plate grâce à une surface facilement accessible dans le cadre de l'utilisation de sources d'énergie renouvelables.
• Régulation homogène de la température et transfert de chaleur à travers les plaques Pillow Plate lors de l'utilisation de sources d'énergie renouvelables.

Les plaques d'échange de chaleur BUCO sont fixées à la paroi du fermenteur à l'aide de supports. Les plaques d'échange de chaleur sont montées sur la paroi de la cuve (voir photo).

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