Analyse pour améliorer l’effiaité énergétique2021. 3. 9. · • Respect de la norme AASHTO M156 • Précision : - de la température G R avant d'entrer au mélangeur - de taux

DESIGN

ANALYSE

Analyse pour améliorer l’efficacité énergétique

DATE : 10 Décembre 2020

Présentée par M. Michel Trussart, ing.

À l’occasion de Formation annuelle 2020 de Bitume Québec

& subventions disponibles

VOTRE SOURCE INTÉGRÉE

DE SERVICES INDUSTRIELS

Agenda

1. Introduction

2. Analyse

3. Subventions disponibles pour l’amélioration de l’efficacité énergétique

4. Solutions potentielles

5. Dynagroup Technologies

2


DE SERVICES INDUSTRIELS3

1. Introduction

1.1.1 Présenter en quoi consiste une analyse énergétique d’un plan et caractérisation type.

1.1.2 Présenter différentes solutions possibles pour améliorer l’efficacité énergétique dans

une centrale d’enrobage.

1.1.3 Survol des programmes d’aide disponibles (EcoPerformance, Energir, Hydro-Québec,…)

1.1 Objectifs de la session

1-2 Efficacité énergétique

L'efficacité énergétique désigne les procédés et les

techniques permettant d'optimiser ou de minimiser la consommation d'énergie de votre procédé tout en maintenant ou améliorant la production.

Les projets de réduction ou récupération d'énergie permettent d'optimiser vos procédés et de valoriser les rejets d'énergie à l'intérieur des procédés.

Faire mieux avec moins!



2. Analyse

2.1 La consommation d'énergie

2.2 Amélioration des processus



2.1 Analyse de la consommation d'énergie

❑ Bilan énergétique: identifier et quantifier les besoins énergétiques de vos procédés.

❑ Documenter: indicateurs de performance énergétique (équip., consommation, heure utilisation, etc.).

▪ Définir la source

▪ Quantifier les rejets énergétiques des procédés

❑ Opportunités d’amélioration de l’efficacité énergétique: proposer des projets permettant une valorisation énergétique ou optimisation des procédés pour réduire les émissions.

▪ Actions ciblées

▪ Projections de réduction/suppression

❑ Établissement du plan d’action

(techniques, organisation, budget, etc.)* Réf: ISO 14064-1 Élément 5.0



2.1.1 Quantification type d’un plan (exemple)

Source/Puit DescriptionConsommation

QtéUnité

Consommation

SpécifiqueFacteur CO2

Tonne GES

par an

Gaz naturel Séchoir 750 000 m3 7.5 m3/tm 1889,32 g/m3 1 417

Gaz naturel Parc Liant 150 000 m3 1.5 m3/tm 1889,32 g/m3 283

Électricité Électricité HQ 300 000 kWh 3 kWh/tm 2,04 g/kWh 0.6

NOTE: Ce tableau n’est qu’à titre indicatif.

Il est à noter que la consommation spécifique du séchoir + bouilloire au travers les différentes centrales

d'enrobage au Québec varie de façon très significative, allant de ±7 à 11 m³/Tm d'enrobés bitumineux.

basé sur une production annuelle de 100 000 tonnes

(Image Source: focusmixplant)



2.1.2 Trois méthodes d’insertion des GBRPour centrale continue et discontinue

M1

M3

M3ou

(Image Source : Techno–Bitume ,#10)

M2



Division Utilisation actuelle dans les centrales d’enrobage Amélioration

Oxydationdu bitume

(où)

Aucune Oui Oui Aucune oxydation du bitume

Respect de la norme AASHTO M156Sans GBR

Au séchoir craquagedes chaînes de carbone

(flamme directe)Au mélangeur

Sché

matiq

ue

Mélangeur

200 Tm/hAgrégat vierge

160 C̊

Tamis

Balance

Séchoir

Bitume160 ̊C

± 160 ̊C

200 Tm/h20 ̊C

Brûleur

asphalte± 160 ̊C

Mélangeur

Tour Chaude

Tamis

Balance

Séchoir

Bitume160 ̊C

± 160 ̊C

200 Tm/h

160 Tm/h20 ̊C

40 Tm/hGBR 20 ̊C

Brûleur

Mélangeur


218 C̊

Tamis

Balance

Séchoir

± 218 ̊C

160 Tm/h20 ̊C

± 160 ̊C

Vapeur Intense40 Tm/h

20% GBR 20 ̊Ccontenant

5% H2O

Huilethermique

Mélangeur

Tamis

Balance


170 ̊C

Séchoir

± 170 ̊C

GBR VIS170 ̊C

145 ̊C ± 105 - 120 ̊C

20 ̊C

Brûleur

± 160 ̊C

40 Tm/hGBR

Bitume160 ̊C

2.1.3 Analyse de comparaison



Panneauélectrique

Bitume

Silo d’enrobés

Processusde bitume

Chaudière au gaz

2.1.4 État de la consommation d'énergie du procédé

Moteurs

Chauffage

Auxiliaires

± 2 mmBTU/h

Granulatsvierges

Séchoir

Brûleur

0100200300400500600

0 4 8 12 16 20 24

Kw

20%

Tarif : G-9 ≤ 30% Kw/h

✓Pointe

la consommation d'énergie - production ± 200TM/h

heure

GBR; requiert

± 8 mmBTU/h

20% de GBR

Granulats vierges

± 45 mmBTU/h

± 160 ̊C

9



Bitume

Silo d’enrobés

Processusde bitume

Chaudière au gaz

Chaudière au gaz

Chaudière électrique

± 2 mmBTU/h ± 8 mmBTU/h

Réservoird’huile

thermique

20% de GBR

GBR VIS Préchauffage

MélangeurRotatif

Tour chaude

Mélangeur

CentralContinue

CentralDiscontinue

2.1.5 Optimisation de l'efficacité énergétique

Granulats vierges

Séchoir

Brûleur

ou

0100200300400500600

0 4 8 12 16 20 24

Kw

20%

Tarif : M ≥ 30% Kw/h

✓Pointe

±80%

heure

± 45 mmBTU/h

※ Capacité

※

la consommation d'énergie - production ± 200TM/h

requiert

±7-8mmBTU/h

170 ̊C

145 ̊C

20 ̊C

± 105 - 120 ̊C

10

Selon la proportion d'eau contenue dans le GBR



2.2 Analyse et amélioration des procédés

Productivité

Qualité

Efficacitéénergétique

Subventions

Diagnostic de procédé

Vérification l'efficacité énergétique

Analyse des composantes

Amélioration des processus et de l'efficacité énergétique

Obtention des subventions gouvernementales pour l'énergie et

l'environnement

11



Dépoussiéreur

Mélangeur

Tour Chaude

Tamis

Élévateu

rà go

dets

Brûleur

«Knocking Box»

Séchoir

Élévateu

rà go

dets

GBR

Réservoird’huile

thermiqueaccumulateur

d'énergie

P-GBR170 ̊C

145 ̊C

20 ̊C

± 105 - 120 ̊C

Chaudière au gazET/OU


2.2.1 Systémes intégrés

12

Balance14-20

Bennes Froides

0-5Sable

…SAC

Élévateu

rà go

dets

Criblure

vers silo à «filler»

BDPDCT

Air extérieur

Note : Récupération d'énergieSAC = Silo assèchement du criblureBDP = Boîte à feu double parois avec entrée d’airDCT = Double collier thermique d’uniformisation de ° TP-GBR = Préchaufage Granulat bitumineux recyclé VIS

N.F

N.O



14-20Bennes Froides

0-5Sable

…SAC

Élévate

ur

à god

ets

Mélangeur

Tour Chaude

Tamis

Élévateu

rà go

dets

«Knocking Box»

Élévateu

rà go

dets

GBR

Réservoird’huile

thermiqueaccumulateur

d'énergie

P-GBR170 ̊C

145 ̊C

20 ̊C

± 105 - 120 ̊C



2.2.1 Alternative au dépoussiéreur

13

Balance

Air extérieur

Brûleur Séchoir

BDPDCT

Criblure

NoteSAC = Silo assèchement du criblureBDP = Boîte à feu double parois avec entrée d’airDCT = Double collier thermique d’uniformisation de ° TP-GBR = Préchauffage Granulat bitumineux recyclé VISAND = Alternative au dépoussiéreur

N.O

«Filler»100T

AND

N.F



2.2.2(1) Silo de récupération thermique

Analyse

Amélioration

Résultat

• Silo de récupération thermiqueservant à assécher et réchauffer la criblure

• Énergie gaspillée à la sortie dedépoussiéreur

• Réutilisation de l'air chaud rejeté à l'extérieur

• Subvention disponible

14

Dépoussiéreur

14-20Bennes Froides

0-5Sable

…SAC

Élévateu

rà go

dets

Criblure


NoteSAC= Silo assèchement du criblure

N.F

N.O



2.2.2(2) Séchoir + Système de recirculation d’air chaud

+ Boîte à feu double paroi avec entrée d’air

+ Double collier thermique d’uniformisation de ° T

Analyse

Résultat• Réduction de la différence de

température• Augmentation de l'efficacité

énergétique• Réduction/élimination de la

condensation au dépousiéreur

• Grande différence de température entre l’entrée agrégat et zone brûleur

• Colmatage à l'intérieur du séchoir à l'entrée des agrégats

• Si brûleur type très fermé (40%), condensation au dépoussiéreur

Amélioration

15

NoteBDP = Boîte à feu double paroi avec entrée d’airDCT = Double collier thermique d’uniformisation de ° T

Dépoussiéreur

Mélangeur

Tour Chaude

Tamis

Élévateu

rà go

dets

Brûleur

«Knocking Box»

Séchoir

Balance


BDPDCT

AgrégatsFroids

Air extérieur



ㅍ

NoteP-GBR = Préchauffage Granulat bitumineux recyclé VIS

2.2.2(3) Préchauffage GBR

Analyse

Résultat

Amélioration

• Oxydation du bitume SI ≥ 170 ̊C• Température maximale de

bitume inconnue• Émission de vapeur intense

+ Préchauffage GBR+ Accumulateur d’énergie hors

pointe

• Respect de la norme AASHTO M156• Précision :

- de la température GBR avant d'entrer au mélangeur

- de taux de GBR à incorporer

16

Mélangeur

Tour Chaude

Tamis

Élévateu

rà go

dets

Élévateu

rà go

dets

GBR

Réservoird’huile

Thermiqueaccumulateur

d'énergie

P-GBR170 ̊C

145 ̊C

20 ̊C

± 105 - 120 ̊C



Balance

Doseusevolumétrique

Contrôle massiquedu tonnage



2.2.2(4) Alternative au dépoussiéreur

Analyse

Résultat

Amélioration

17

• Déshumidification par coalescence• Récupération thermique pour l’air

du brûleur et énergie résiduelle vers le SAC

• Les filtres consommables ne sont plus nécessaires

• Tour de séparation cyclo-concentrique

• Tour de coalescence et récupération

• Coût de remplacement de sacs filtrants

• Problématique de condensation au dépoussiéreur impliquant une réduction de la production

• Remise du «filler» dans un silo de façon pneumatique

Brûleur

NoteSAC= Silo assèchement du criblureAND = Alternative au dépoussiéreur

vue de dessusdétail

«Filler»100T

AND

N.F

SACN.O



3. Subventions disponibles pour l’amélioration de l’efficacité

énergétique



Qu’est ce que les programmes d’aides en efficacité énergétique?

No Programmes

3-1• Le programme ÉcoPerformance vise globalement à réduire les

émissions de GES par des mesures liées à la consommation, à la production de l’énergie et aux émissions fugitives des procédés.

3-2• Le programme Énergir consiste à encourager l'implantation de

mesures d'efficacité énergétique pour une utilisation plus efficace du gaz naturel.

3-3

• Le programme Hydro-Québec vise à encourager l’implantationde mesures avec des appareils à haute efficacité par un programme qui vise une rationalisation de la consommation de l’électricité.

3-4• Programme PME en action. Vise à accroître le niveau de

productivité des entreprises.

3-5• Réduction de la cotisation de l’employeur pour l’embauche de

travailleurs spécialisés.



3.1 ÉcoPerformance

❑ 3.1.1 Volet Analyse

➢ But: identifier et quantifier les mesures potentielles de réduction GES et les coûts d’implantation

▪ Étude de consommation d’énergie et GES (subv. à 50%)

▪ Max. 25 000$

❑ 3.1.2 Volet Implantation d’un projet de réduction d’énergie et de GES

▪ Efficacité énergétique

▪ Conversion (vers moins de GES)

▪ Émissions fugitives



3.1.2 (1) Dépenses admissibles ÉcoPerformance

Site à construire

• Coût • de mesurage après l’installation des équipements vs équipements classiques

• Surcoût • d’achat d’équipements vs les coûts d’équipements classiques

• de mesures plus efficaces VS mesures classiques

• d’ingénierie, d’installation et de mise en fonction d’équipements vs approches classiques

• d’ingénierie, d’installation et de mise en fonction de mesures plus efficaces vs approches classiques

Site existant

• Coût • d’achat et de mise à niveau des équipements

• d’achat des équipements de mesurage de la consommation énergétique

• des travaux d’ingénierie, d’installation, de mise en fonction et de mesurage fait par le personnel interne

• des travaux d’ingénierie réalisés à l’externe

• d’installation et de mise en fonction des équipements réalisés par un externe

• de mesurage, de quantification et de vérification réalisés par un externe, avant ou après l’installation

• Surcoût • Surcoût pour les équipements en fin de vie



A B C❑ Critères du calcul de l’aide financière; $ Aide = MIN( , , )

3.1.2 (2) Critères du calcul ÉcoPerformance

¹ Catégorie% ladmMax(%)

PRI min (ans)

PRI max(ans)

$/tCO₂e²Maximum

par demande($)

Maximum par site

($)année³

(GC)Grand

ConsommateurIndustriel

(≥ 1 000 000 m3)

- Industrielle 75% 1 an 10 ans 40/50 $⁴ 5 000 000 $ 10 000 000 $

(PMC)Petit et moyenConsommateur

Industriel

(< 1 000 000 m3)

- Industrielle 75% 2 ans 15 ans 125 $ 5 000 000 $ 10 000 000 $

¹ La catégorie de consommateurs est définie en fonction de la consommation énergétique du site en considérant le scénario de référence du projet. ² Ce montant doit être multiplé par le nombre entier d’années d’engagement.³ L’année est l’année financière du gouvernement du Québec.⁴ 50$/t pour un participant détenant la certification ISO 50 001

• PRI: Période de récupération de l’investissement• % ladm: maximum d’un pourcentage des dépenses admissibles

A B C

22



3.1.2 (3) Étapes du volet Implantation

❑ Plan de projet

▪ Description du projet GES▪ Description du processus de réduction▪ Méthode de quantification▪ Quantification des GES et des réductions▪ Calendrier du projet et intervenants

❑ Plan de surveillance GES*

❑ Travaux d’implantation

*Rapport de mise à jour annuel subséquent (1 par année de l’entente)

1er versement 1er bons de commande

2e versement Rapport d’avancement (50% des travaux)

3e versement Rapport de mise en fonction

4e versement Rapport de projet GES

ÉcoPerformance



3.1.2 (4) Exigences du programme

Tous les rapports requis pour les demandes, lors du processus d’analyse et d’implantation, doivent être signés par un ingénieur, membreen règle de l’OIQ.

ÉcoPerformance



3.2 Énergir

Ce volet consiste à acquitter une partie du coût d'une étude de faisabilité portant sur des mesures d'efficacité énergétique qui sera effectuée par une firme spécialisée dans le domaine et accréditée par Énergir (Gaz Métro).

❑ 3.2.1 Étude de faisabilité

Appareils efficaces Avantages Aides financières*

Études de faisabilité

Étude portant sur des mesures d’efficacitéénergétique, effectuée par une firme de génie-conseil,ou société accrédité.

Permettre d’acquitter une partiedu coût d’une étude de faisabilitéou d’une simulation énergétiquedéterminant les améliorationspossibles en terme de consommation d’énergie.

50% du coût de l’étude jusqu’àun maximum de 5 000 $ et 50% du coût d’une étudespécifique jusqu’à un maximum de 20 000 $.

❑ 3.2.2 Aides financières

Entreprises Générales Grandes entreprises

Tarif D1 ou D3 Tarif D4 ou D5

25



3.2.2 Aides financières

(1) Entreprises Générales ; Tarifs D1 ou D3 (2) Grandes entreprises ; Tarifs D4 ou D5

→ Aide de 0,30 $/m3 de gaz naturel économisé pour la 1re année suivant l’implantation. → Le montant maximal est de 100 000 $ par numéro de compte desservi en gaz naturel. (Ce montant max. pourra être octroyé au maximum deux fois dans la même année.)→ Le montant maximal de l’aide ne pourra être plus élevé que 50% des dépenses admissibles.→ Le *PRI ne peut aller en deçà d’un an une fois le montant de subvention déduit des dépenses.

→ Jusqu’à 0,30 $/m3 de gaz naturel économisé (dépend du *PRI applicable).

→ Le montant maximal est de 175 000 $ par numéro de compte desservi en gaz naturel. (Ce montant max. pourra être octroyé au maximum une fois dans la première année.)→ Le montant maximal de l’aide ne pourra être plus élevé que 50% des dépenses admissibles.→ Le *PRI ne peut aller en deçà d’un an.

26

*PRI

PériodeMoinsde 1 an

1 à 2 an(s) 2 à 3 an(s) 3 à 5 an(s) 5 à 7 an(s) 7ans ou +

Idustriel / Commercial

Non admissible

0.15 $/m3 0.25 $/m3 0.30 $/m3 0.30 $/m3 0.30 $/m3

InstitutionnelNon

admissibleNon

admissibleNon

admissible0.15 $/m3 0.25 $/m3 0.30 $/m3

Appareils efficaces

Encouragement à l'implantation de mesures d'efficacité énergétique

Excluant les appareils déjà couverts par les programmes d'appareils efficaces

Avantages Optimiser l’utilisation du gaz naturel par des mesures efficaces



3.3 Hydro-QuébecHydro-Québec encourage la clientèle d’affaires à réaliser un projet qui vise à l’utilisation d’équipements électriques à normes supérieures d’efficacité énergétique.

PROGRAMME SYSTÈMES INDUSTRIELS

L’appui financier correspondra au moindre du résultat des 3 calculs suivants :

▪ 15 ¢ du kWh économisé; minimum de 25000 kwh/an de réduction exigé.▪ 50 % des dépenses admissibles liées au projet.▪ PRI ramené à un an.

*Le participant doit garantir la réalisation des économies pendant une période d’au moins 5 ans à partir de la mise en route du projet.

TARIF DE RELANCE INDUSTRIELLE

S’applique aux clients dont l’abonnement au tarif M est lié principalement à une activité industrielle et qui s’engagent à remettre en exploitation des capacités de production inutilisées ou à convertir à l’électricité un procédé industriel actuellement alimenté par des énergies fossiles.

▪Si la consommation est d’au moins 30% (facteur d’utilisation), passer au tarif M permet un tarif de 5,03 ¢ pour les 210 000 premières kWh par mois (au lieu de 10,08 ¢/kWh sur le G9) et l’excédent sera au tarif de 3,73 ¢/kWh.▪Si le site est saisonnier, HQ offre une option de délestage du 1er décembre au 31 mars qui donne droit à un crédit.▪Économie de 15% à 25%, en passant du tarif G9 au tarif M, avec un ajout d’une chaudière électrique qui permet de compenser pour l’inutilisation de la puissance à l’entréeélectrique (consommation kWh).

PROGRAMME SOLUTIONS EFFICACES

S’applique surtout au bâtiment (éclairage & chauffage), moins applicable aux centrales d’enrobage.



3.4 Programme PME en action

VoletsAide

(sur total des coûts)Max. d’aide(par projet)

Max. sur Cumul d’aides

Appui à la concrétisation de projets d’investissement

(études de faisabilité)

- procédés- sélection sites- normes

40% 100 000$ 50%

Appui à la productivité des PME

- chaîne d’approvisionnement- système gestion (ERP/CRM)- conformité aux normes- système coûts de revient

40% 50 000$ 50%

(géré par Investissement Québec via les bureaux régionaux)



3.5 Réduction de la cotisation de l’employeur

❑ Un allègement fiscal existe au provincial qui réduit les cotisations exigées de l’employeur (Relevé 1) s’il a fait l’embauche de travailleurs spécialisés.

▪ Ingénieurs, techniciens, chimistes, etc.

▪ Rétroactif 4 ans

▪ Réduction d’environ 2% à 3% sur les retenues à la source et cotisations d’employeur versées par année.

pour l’embauche de travailleurs spécialisés



4. Solutions potentielles

4.1 SAC = Silo assèchement du criblure4.2 BDP = Boîte à feu double paroi avec entrée d’air4.3 DCT = Double collier thermique d’uniformisation de ° T4.4 P-GBR = Préchauffage Granulat bitumineux recyclé VIS4.5 AND = Alternative au dépoussiéreur

4.6 Système pour enrobés tièdes4.7 Système pour produire du sable manufacturé4.8 Conversion éléctrique parc de liants



4.6 Système pour enrobés tièdes

Mesure Application

Système pour enrobés tièdes Baisse de ° T au séchoir

31

Exemple moussage du bitume

Source: Bitume Québec



Mesure Application

Système pour produire du sable

manufacturé sec à partir de 0-5mm

Abaisse la consommation au séchoir dû au faible

% d’humidité du sable manufacturé ( < 1%).

4.7 Système pour produire du sable manufacturé

Module de préparation à tourbillon d'air/d’agrégats



Mesure Application

Parc de liants : traçage électriqueÉlimination de la bouilloire & de l’huile

thermique

4.8 Parc de liants



5. Dynagroup Technologies

5.1 Qui est Dynagroup Technologies?5.2 Notre Activités5.3 Offre de service



5.1 Qui est Dynagroup Technologies?

❑ Dynagroup Tech. est une firme agissant Comme intégrateur mécanique qui se spécialise dans la réalisation de projets de filtration d'air, capture à la source, convoiement pneumatique, centrale d’enrobage, etc. pour les domaines du traitement des matières premières de toutes sortes.

❑ Nos services:▪ Fabrication, modification de systèmes existants,

installation et mise en opération des systèmes fournis

▪ Programme de subventions affiliées

▪ Design, conception et développement

❑ www.dynagroup.ca



1. DynaGROUP Technologies | Spécialités

A. Systèmes de filtration d’air• Dépoussiéreur & structure• Filtres & système de nettoyage à pulses d’air• Système de décharge: Soupapes rotatives, Balayeurs d’air

B. Systèmes de convoyage• Convoyage pneumatique (phase diluée)• Convoyage mécanique (vis, courroie, etc.)

C. Systèmes d’appoint pour carrières et centrales d’enrobage• Pierre nette par lavage à l’air• Sable manufacturé• Séchoir rotatif à agrégats

2. Conception & Innovation❑ Classification / Tri de matières❑ Revalorisation des résidus❑ Système de récupération énergétique❑ Système de préfiltration (séparateur concentrique)❑ Système de condensation d’émissions poussières / vapeur

3. Service Client ❑ Gestion des demandes de subvention (efficacité énergétique)❑ Service de consultation et solution de problématiques❑ Garantie de performance (lorsque applicable) et suivi de nos projets

5.2 Notre Activité

36



1Première

Rencontre

Idée / Concept ↓

Approbation par le client

Analyse

Où ?

Identification des besoins& recherchede solutions

Où le système sera opérationnel?

Quoi ? Type de poussière? Procédés?

Pourquoi ? Objectifs et résultats attendus?

2Idée

Croquis

Solution / Design

Comment ?

Partage d’idées / Opinions

33D

SimulationFinalisation de la

conception↓

Approbation finale du client

Estimation des coûts

4Budget

PlanificationVérification d’admissibilité aux différents

programmes d’aide financières disponibles

5

DynaGROUP Installation / Inspection finale Réussite Qui ?

Responsabilité / Garantie

Clients Confiance / Satisfaction

5.3 Offre de service | DynaGROUP

37

RÉSULTAT

CONFIANCE

Questions et échanges

Merci!!



2.2.1(5) Alternative au dépoussiéreur détails

Module de séparationcyclo-concentrique ou

module de dépoussiérageà sacs nuages

Module d’accumulationdu «filler»

Module de récupérationthermique pour l’air du

brûleur

Boitier d’entrée des agrégats froids incorporant

le «knocking box»

Module de déshumidification par

coalescence



Conception

Simulation

Photo du produit





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