L'idéal serait un échangeur thermique dont le coût d'investissement et le coût d'exploitation sont faibles. Malheureusement, il semble impossible d'avoir les deux.
Don Bohner de Tetra Pak nous explique : « Vous disposez d'une valeur monétaire pour le coût énergétique d'exploitation lié à une solution d'échangeur thermique spécifique. Si vous prenez ce même équipement et que vous le remaniez pour réduire son coût énergétique d'exploitation, son coût d'investissement augmentera. Ça ne fait aucun doute. »
La raison en est que l'efficacité du transfert thermique est liée à la surface. Ainsi, une plus grande efficacité énergétique implique généralement l'achat d'un modèle comportant plus de plaques ou de tubes.
Don Bohner est chef de produit échangeurs thermiques chez Tetra Pak Inc. à Chicago. Il a plus de trente ans d'expérience dans le domaine des échangeurs thermiques. « Lors du choix d'un nouvel équipement, il est important d'inclure le responsable opérationnel ainsi que le chef de projet afin de prendre en compte le coût opérationnel et le coût total de possession de l'équipement, ainsi que le coût d'investissement initial », conseille-t-il.
Le coût total de possession est une méthode de calcul des coûts qui consiste à examiner les coûts globaux sur une période d'un, deux ou trois ans, par exemple. Le coût total de possession ne tient pas seulement compte des frais énergétiques, mais aussi du coût et de la durée de vie des pièces de rechange. Les vendeurs fournissent souvent ces chiffres pour leurs équipements. Tetra Pak est parfaitement en mesure de vous fournir les calculs correspondant à ses échangeurs thermiques.
Bien entendu, toutes les entreprises ne prennent pas uniquement en compte le coût de l'investissement initial. Beaucoup sont prêtes à payer plus cher pour un échangeur thermique qui leur permet de faire des économies sur la durée.
Le responsable opérationnel n'a peut-être pas le même point de vue que le chef de projet, mais en calculant le coût total de possession, ils peuvent tous les deux parvenir à un compromis qui leur permettra de payer moins sur le long terme, quitte à investir un peu plus au départ.
En général, plus la surface est grande, plus la consommation d'énergie dans un échangeur thermique est faible. À titre d'exemple, examinons deux conceptions mécaniques d'échangeurs thermiques tubulaires produit/produit selon l'objectif de minimiser les coûts d'exploitation énergétiques.
Pour un objectif de récupération de chaleur dans l'échangeur thermique tubulaire de 80 %, Tetra Pak recommandait un échangeur thermique composé de 26 tubes de 6 mètres de long chacun. Lorsque l'objectif a été réduit à 70 % et que tous les autres paramètres sont restés les mêmes, le nombre de tubes requis n'était plus que de 19. Ainsi, le coût d'investissement a considérablement diminué, mais la consommation d'énergie a augmenté, car une moindre partie de la chaleur du produit lui-même a été récupérée.
Quelle option choisir ? Bien entendu, la décision dépend en partie du prix de l'énergie et de la fréquence d'utilisation de l'échangeur thermique. Un élément à prendre en compte est le coût total de possession et le temps qu'il faudra pour que les économies réalisées sur les coûts énergétiques couvrent le coût supplémentaire de l'achat d'un échangeur thermique avec plus de tubes.
Tetra Pak sera heureux de vous aider à effectuer un calcul personnalisé selon votre application. Remplissez le formulaire ci-dessous et contactez-nous.
Que vous produisiez des boulettes de viande en sauce, de la confiture de fraises, des desserts au chocolat ou du lait blanc, tous ces procédés reposent sur le traitement thermique, ce qui suppose en général l'utilisation d'échangeurs thermiques. Le type d'échangeur thermique employé dépend des caractéristiques du produit à fabriquer, comme la viscosité ou la taille des morceaux. Les produits complexes et difficiles, contenant des morceaux et présentant une viscosité élevée ou variable, requièrent des échangeurs thermiques d'une conception plus élaborée, avec des tubes, afin de garantir un débit de produit correct.