Sous-secteur : Utilités

IND-UT-138  : Conversion de chaleur fatale en électricité ou en air comprimé
Fiche CEE complète

Publié le
Vérifié par : Alexandre Chauvel

La fiche CEE IND-UT-138, applicable au secteur industriel, couvre la mise en place d'un système de récupération de chaleur fatale sur les effluents d'équipements industriels — fours, sécheurs, groupes frigorifiques, etc. — pour conversion en électricité ou en air comprimé autoconsommés sur site via un échangeur thermique et une machine thermodynamique. Cette opération permet de valoriser une énergie jusqu'alors dissipée et d'améliorer l'efficacité énergétique globale du site.

Une opération type peut représenter environ

2 120 100
kWh cumac

pour un site industriel fonctionnant 6 000 h/an, avec 300 kW de chaleur récupérée, un rendement de conversion de 10 % et 5 kW d'auxiliaires (hors bonification). Valeur indicative. Le montant réel dépend des variables et caractéristiques de l'opération (durée D, puissance récupérée, rendement η et consommation des auxiliaires issus de l'étude de dimensionnement).

Durée de vie conventionnelle

20 ans

Zones climatiques couvertes France métropolitaine et DOM
Type d'opération Utilités

Quels professionnels sont concernés par la IND-UT-138, et dans quels cas ?

Cette opération IND-UT-138 concerne les industriels exploitant des équipements émetteurs de chaleur fatale — fours, sécheurs, groupes frigorifiques, traitements thermiques ou humides — dont les effluents liquides ou gazeux sont rejetés à une température supérieure à 25 °C. Elle s'adresse aux responsables énergie et aux bureaux d'études qui cherchent à valoriser en interne des pertes thermiques non récupérées, sous réserve que la production soit autoconsommée sur site et que le gisement valorisé n'excède pas 16 GWh par an.

Secteur d'application

Industrie.

En quoi consiste l'opération IND-UT-138 ?

Mise en place d'un système de récupération de chaleur fatale sur les effluents d'un équipement industriel ou d'un ensemble d'équipements industriels (fours, sécheurs, groupes frigorifiques, traitements humides, traitements thermiques, etc.) pour conversion en électricité ou en air comprimé autoconsommés sur site, via un échangeur thermique et une machine thermodynamique.

La chaleur fatale est une chaleur générée par une installation qui n’en constitue pas une des finalités premières, et qui n’est pas récupérée. Dans le cadre de la présente fiche, est considérée comme chaleur fatale un effluent liquide ou gazeux répondant à la définition précédente et ayant une température de rejet supérieure à 25°C.

La chaleur fatale est générée par le site industriel concerné par l’opération.

Ne sont pas éligibles à la présente fiche :

  • l’installation d’un système de récupération et de conversion de chaleur fatale sur les effluents d’un équipement de secours ;
  • la production d’électricité ou d'air comprimé pour vente à un tiers ;
  • les installations valorisant une quantité de chaleur fatale prélevée supérieure à 16 GWh/an.

La présente fiche n'est pas cumulable avec les fiches IND-BA-112, IND-UT-103, IND-UT-117, IND-UT-118, IND- UT-137 et IND-UT-139.

La présente fiche s’applique aux opérations engagées avant le 1er janvier 2030.

Conditions de délivrance

La mise en place du système de récupération et de conversion de chaleur fatale fait l’objet d’une étude préalable de dimensionnement établie, datée et signée par le professionnel ou un bureau d’étude.

Cette étude comporte les éléments suivants :

I. Identification de l’opération
  1. Raison sociale et adresse du bénéficiaire ;
  2. Adresse du chantier si différente de l’adresse du bénéficiaire.
II. Identification des équipements émetteurs de chaleur fatale et des auxiliaires
  1. Identification du ou des équipement(s) émetteur(s) de chaleur fatale concerné(s) par l'opération :
    1. Type d'équipement (ex : four, sécheur…) ;
    2. Marque et référence ;
    3. Durée et mode de fonctionnement annuels ;
    4. Sur la base de l’historique de fonctionnement des deux dernières années a minima, ou à défaut, de simulations, évalue la puissance de chaleur fatale récupérable, c’est-à-dire le gisement total disponible en y soustrayant l’éventuelle puissance de chaleur fatale déjà récupérée avant l’opération ;
  2. Identification des équipements auxiliaires préexistants nécessaires à l’évacuation de la chaleur fatale avant l’opération :
    1. Type d’équipement (ventilateur, pompe) ;
    2. Evaluation de leur consommation électrique sur la base de l’historique de fonctionnement des deux dernières années a minima, ou à défaut, de simulations ;
  3. Identification des équipements auxiliaires supplémentaires à installer dans le cadre de l’opération (incluant les éventuels auxiliaires servant au respect des textes en vigueur en matière de réglementation des dilutions sur les effluents en sortie de machine thermodynamique) :
    1. Type d’équipement ;
    2. Evaluation de leur consommation électrique.
III. Validation du projet et dimensionnement des équipements
  1. Validation et justification de la pertinence technique d'une valorisation de la chaleur fatale en électricité / en air comprimé plutôt qu'en chaleur utile ou en froid, sur la base d'une évaluation des besoins du site industriel et de son environnement local (sites industriels voisins, réseaux de chaleur urbains, etc.) ;
  2. Dimensionnement de l'échangeur et de la machine thermodynamique en fonction des caractéristiques des effluents valorisés (puissance de chaleur récupérée, gamme de température, caractéristiques physico-chimiques, puissance électrique absorbée par la machine thermodynamique et, selon le cas, puissance électrique produite ou volume d’air comprimé produit) ; dans le cas d'effluents encrassants ou corrosifs, l’étude de dimensionnement inclut la définition d'un plan de maintenance de l'échangeur ;
  3. Evaluation des économies d’énergie attendues en calculant :
    1. Précup (kW), la puissance thermique apportée en entrée de la machine thermodynamique, en cohérence avec le dimensionnement de l’échangeur et de la machine thermodynamique ;
    2. Le rendement brut de la machine thermodynamique (ne prenant pas en compte les auxiliaires) η (%) :
    • dans le cas de la production d’électricité :
Puissance électrique produite − Puissance électrique absorbée par la machine thermodynamique par la machine thermodynamique η = Puissance thermique absorbée
  • dans le cas de la production d’air comprimé :
Volume d ′ air Puissance électrique absorbée (compriméproduit [Nm3 /h]×0,15)− par la machine thermodynamique η = Puissance thermique absorbée
  1. La puissance électrique absorbée par les auxiliaires avant et après l’opération, et Pconso (kW), la variation de la puissance électrique absorbée par les auxiliaires avant et après l’opération ;
  2. D (heures), la durée annuelle de fonctionnement de la machine thermodynamique, fonction du rythme de fonctionnement et des arrêts de maintenance des sources de chaleur, ainsi que des arrêts de maintenance du système de récupération de chaleur ;
  3. Calcul des économies d’énergie annuelles selon la formule suivante (kWh/an) : D x (Précup x η – Pconso ) ;
  1. Evaluation de l’impact économique de l’opération sur la facture énergétique du bénéficiaire.

L'installation des équipements est réalisée par un professionnel.

La machine thermodynamique installée présente un rendement énergétique brut (ne prenant pas en compte les consommations des auxiliaires), η, respectant la condition suivante :

T°sourcefroide η ≥ 0,1×(1− ) T°chaleurenentrée de la machine

Dans le cadre de la présente fiche, le terme « auxiliaires » désigne les pompes et/ou ventilateurs utilisés pour :

  • évacuer l’effluent porteur de chaleur fatale préalablement à l’opération ;
  • transférer tout ou partie de l’effluent porteur de chaleur fatale vers la machine thermodynamique ;
  • évacuer l’effluent porteur de la chaleur fatale résiduelle issue de la machine thermodynamique.

Le système de récupération de chaleur fatale installé est tel que :

  • la puissance de chaleur récupérée nominale du système installé est supérieure ou égale à Précup issue de l’étude de dimensionnement ;
  • selon le cas, la puissance électrique nominale produite par le système installé est supérieure ou égale à la puissance électrique produite par le système issue de l’étude de dimensionnement ou le volume d’air comprimé produit par le système installé est supérieur ou égal à celui issu de l’étude de dimensionnement ;
  • la puissance électrique absorbée nominale du système installé (ne prenant pas en compte les auxiliaires) est inférieure ou égale à celle issue de l’étude de dimensionnement ;
  • le rendement brut du système installé est supérieur ou égal au rendement brut, η, issu de l’étude de dimensionnement ;
  • la variation de la puissance électrique absorbée par les auxiliaires induite par le système installé est inférieure ou égale à Pconso issue de l’étude de dimensionnement.

Les équipements installés sont équipés d'un système de mesure permettant de suivre :

  • la quantité de chaleur absorbée par la machine thermodynamique ;
  • la quantité d'énergie électrique absorbée par la machine thermodynamique ;
  • la quantité d'énergie électrique absorbée par les auxiliaires ;
  • la quantité d’énergie électrique ou de volume normé d’air comprimé produite en sortie de la machine thermodynamique.

Les données de suivi issues du système de mesure susmentionné sont archivées par le bénéficiaire sous forme de bilans annuels et mensuels et sont conservées pendant neuf ans à compter de la date d’achèvement de l’opération.

Le bénéficiaire s’engage à transmettre ses données à des fins de traitements statistiques et de contrôle, ou sur demande de l’agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie afin de contribuer à l’amélioration des connaissances.

Le document justificatif spécifique à l’opération est l’étude de dimensionnement susmentionnée. Cette étude est tenue à disposition par le bénéficiaire en cas de contrôle.

La preuve de la réalisation de l’opération mentionne la mise en place d'un système de récupération de chaleur fatale pour conversion, selon le cas, en électricité ou en air comprimé. Elle précise également :

  • la marque, la référence et la puissance de chaleur récupérée nominale (kW) du ou des échangeurs installés ;
  • la puissance électrique absorbée nominale de la machine thermodynamique hors auxiliaires (kW) ;
  • la marque, la référence et la puissance électrique absorbée nominale des auxiliaires, en distinguant les auxiliaires préexistants à l’opération et les auxiliaires installés dans le cadre de l’opération ;
  • selon le cas, la puissance électrique nominale produite (kW) ou le volume d’air comprimé produit (Nm3 /h) par la machine thermodynamique installée.

À défaut, la preuve de réalisation de l'opération mentionne la mise en place d'équipements avec leurs marques et références et la marque, la référence et la puissance électrique absorbée nominale des auxiliaires préexistants à l’opération. Elle est complétée par un document issu du fabricant indiquant que les équipements de marques et références installés constituent un système de récupération et de conversion de chaleur, selon le cas, en électricité ou en air comprimé, mentionnant sa puissance de chaleur récupérée nominale (kW), sa puissance électrique absorbée nominale hors auxiliaires (kW) et, selon le cas, sa puissance électrique nominale produite (kW) ou le volume d’air comprimé produit (Nm3 /h), et précisant la liste des auxiliaires devant être installés et leur puissance électrique nominale absorbée (kW).

Dans le cas d’une machine thermodynamique modulaire mise en œuvre en deux étapes (installation initiale de faible puissance puis installation complémentaire pour atteindre la puissance finale), la demande de certificats d’économies d’énergie ne peut être déposée qu’après l’installation finale. Le demandeur de certificats d’économies d’énergie archive les preuves des dates d’engagement et d’achèvement des deux installations.

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Montant de certificats en kWh cumac

Formule indicative : Le volume de certificats d'économies d'énergie est déterminé comme suit : 14,134 x D x (Précup x η – Pconso)

D, Précup, η et Pconso sont des paramètres dont les valeurs sont indiquées dans l'étude de dimensionnement :

  • D est la durée annuelle de fonctionnement (en heures) ;
  • Précup est la puissance thermique apportée par le fluide caloporteur à la machine thermodynamique (en kW thermique) ;
  • η est le rendement brut estimé de la machine thermodynamique (en %) ;
  • Pconso est la puissance électrique absorbée par les auxiliaires (en kW électrique).

À surveiller avant de monter le dossier

Points d'attention

Plafond de chaleur valorisable
Les installations valorisant une quantité de chaleur fatale prélevée supérieure à 16 GWh/an sont exclues du dispositif. Ce seuil doit être vérifié dès le dimensionnement.
Production autoconsommée uniquement
La production d'électricité ou d'air comprimé destinée à la vente à un tiers est expressément exclue. Seule l'autoconsommation sur le site industriel est éligible dans le cadre de la fiche IND-UT-138.
Non-cumul avec plusieurs fiches proches
Cette fiche n'est pas cumulable avec les fiches IND-BA-112, IND-UT-103, IND-UT-117, IND-UT-118, IND-UT-137 et IND-UT-139. Il convient de vérifier l'ensemble des opérations déjà engagées sur le même site.
Machine modulaire : dépôt après installation finale
En cas de machine thermodynamique modulaire déployée en deux étapes, la demande de certificats ne peut être déposée qu'après l'installation finale, et les preuves des deux étapes doivent être archivées.

Erreurs fréquentes

Équipement de secours inclus à tort
L'installation d'un système de récupération sur les effluents d'un équipement de secours n'est pas éligible. Il faut s'assurer que la source de chaleur fatale est un équipement de production et non un dispositif de secours.
Étude de dimensionnement incomplète
L'étude préalable doit comporter l'identification précise des équipements émetteurs, le calcul du gisement récupérable sur deux ans d'historique a minima, la validation de la pertinence du choix électricité ou air comprimé, et l'évaluation des économies annuelles. Omettre la justification du choix de valorisation par rapport à la chaleur utile ou au froid est une cause fréquente de rejet.
Système de mesure insuffisant ou absent
Les équipements installés doivent être munis d'un système permettant de suivre la chaleur absorbée, l'énergie électrique absorbée par la machine et ses auxiliaires, ainsi que l'énergie ou le volume d'air produit. L'absence de ce dispositif de mesure entraîne la non-conformité du dossier.

Documents à réunir pour IND-UT-138

Étude préalable de dimensionnement
Document principal exigé par la fiche, établi, daté et signé par le professionnel ou un bureau d'études ; il identifie les équipements, quantifie le gisement, justifie le choix de valorisation et calcule les économies attendues selon la formule de la fiche.
Preuve de réalisation de l'opération
Document mentionnant explicitement la mise en place d'un système de récupération de chaleur fatale pour conversion en électricité ou en air comprimé, avec les marques, références, puissances nominales de l'échangeur, de la machine thermodynamique et des auxiliaires.
Document fabricant (si facture insuffisante)
En l'absence de mentions complètes sur la facture, un document issu du fabricant précisant les caractéristiques techniques du système installé — puissance récupérée, puissance absorbée, puissance produite ou volume d'air — est requis en complément.
Bilans annuels et mensuels de suivi
Les données issues du système de mesure doivent être archivées sous forme de bilans périodiques et conservées pendant neuf ans à compter de l'achèvement de l'opération, afin de permettre tout contrôle ultérieur.
Preuves des deux installations (cas modulaire)
Lorsque la machine thermodynamique est déployée en deux étapes, le demandeur doit archiver les preuves de date d'engagement et d'achèvement de chacune des deux installations.

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Questions fréquentes sur la fiche CEE IND-UT-138

Cette opération est-elle cumulable avec d'autres dispositifs d'aides à l'efficacité énergétique industrielle ?
Le dispositif CEE pour le secteur industriel ne se cumule pas avec MaPrimeRénov', qui est réservé aux logements. En revanche, l'opération IND-UT-138 ne peut pas non plus être cumulée avec les fiches IND-BA-112, IND-UT-103, IND-UT-117, IND-UT-118, IND-UT-137 et IND-UT-139 sur le même périmètre. Il convient de vérifier l'ensemble des opérations engagées sur le site avant de déposer un dossier.
À quel type de site industriel et dans quels cas l'opération IND-UT-138 s'applique-t-elle ?
La fiche IND-UT-138 s'applique aux sites industriels disposant d'équipements — fours, sécheurs, groupes frigorifiques, installations de traitement thermique ou humide — qui génèrent des effluents liquides ou gazeux rejetés à plus de 25 °C. La production issue de la récupération doit être autoconsommée sur site, et le gisement valorisé ne doit pas dépasser 16 GWh par an.
Quel est le délai moyen de versement de la prime CEE après dépôt du dossier ?
Les délais de versement dépendent de l'obligé ou du délégataire retenu ainsi que de la complétude du dossier ; aucun délai standard n'est fixé dans le texte réglementaire de la fiche. Il est conseillé de se renseigner directement auprès du partenaire CEE choisi, en s'assurant que tous les justificatifs exigés pour l'opération IND-UT-138 sont bien réunis avant le dépôt.
Quels sont les critères techniques minimaux à respecter pour le système de récupération ?
La machine thermodynamique doit présenter un rendement brut minimum calculé selon la formule définie dans la fiche, en fonction de la température de la source froide. Par ailleurs, la puissance de chaleur récupérée nominale du système installé doit être au moins égale à la valeur Précup issue de l'étude de dimensionnement, et les équipements doivent être dotés d'un système de mesure permettant de suivre en continu les flux d'énergie entrants et sortants, conformément aux exigences du barème applicable à l'opération IND-UT-138.
La valorisation de la chaleur fatale en chaleur utile est-elle toujours moins prioritaire que la conversion en électricité ?
Non, la fiche n'établit pas de priorité automatique. L'étude de dimensionnement doit justifier la pertinence technique du choix de conversion en électricité ou en air comprimé plutôt qu'en chaleur utile ou en froid, sur la base d'une évaluation des besoins du site et de son environnement local, y compris les sites voisins et les réseaux de chaleur urbains. C'est cette démonstration documentée qui conditionne l'éligibilité au titre de la fiche IND-UT-138.

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