Mesure commerciale de la quantité de chaleur dans une centrale de cogénération (CHP-Combined Heat and Power)

Contexte

L'efficacité globale d'une centrale d'énergie thermique conventionnelle peut être améliorée grâce à l'utilisation de sa chaleur perdue à des fins dechauffage collectif ou industriel. L'exploitant d'une centrale de cogénération électricité/chaleur (CHP) au lignite en République tchèque fournit de lachaleur à une sous-station située dans une autre ville, où elle est distribuéeau réseau local.

Besoins de mesure

Le système de chauffage urbain utilisé pour le transport de la chaleur est composé d'une ligned'alimentation et d'une ligne de retour (diamètre nominal DN 1200, 35 km de long). L'eau chaude estfournie à différentes températures (60…140 °C) avec une large échelle de débit (ratio : 5:1). Cela entraîne une plage du nombre de Reynolds > 10:1.

À des fins de facturation, l'exploitant de la centrale recherchait un débitmètre étalonné et homologué selon la directive MID MI-004 afin de l'intégrer dans le système de mesure de la chaleur. Le débitmètre était destiné à la mesure de l'énergie thermique fournie au propriétaire de la sous-station dans laligne d'alimentation en chaleur. Il mesurait également de l'eau froide sur la ligne de retour. Un autreobjectif de cette application était de mettre en oeuvre la surveillance de l'intégrité des conduites demanière à détecter les fuites ou la perte de produit durant le fonctionnement. Sachant que les débitssont influencés par les changements saisonniers (faibles débits en été et débits élevés en hiver), seul undébitmètre présentant une plage de débit et une précision élevées (égalementen cas de débits très faibles) était envisagé. De plus, le client souhaitait avoirla garantie que le débitmètre fournisse une mesure sans dérive en raison desconditions d'écoulement exigeantes.

La solution KROHNE

KROHNE a fourni quatre débitmètres à ultrasons OPTISONIC 3400 F pour Chauffage Urbain à installer respectivement sur les lignes d'alimentation et de retour de la centrale d'énergie et de la sousstation. Le réétalonnage des débitmètres existants étant obligatoire tous les 4 ans, le client a reçu des appareils de rechange pourchaque dimension. KROHNE a également livré des tranquilliseurs d'écoulement afin de conditionner le débit et d'éliminer les effets dedistorsion du débit sur la mesure.

Le débitmètre est certifié selon les normes OIML R75 (classe de précision 1) et MID MI-004. Par conséquent, il peut être intégré dansun système de mesure de la chaleur. L'OPTISONIC 3400 Chauffage urbain est le seul débitmètre en ligne pour chauffage urbain à fournir,à l'aide de trois faisceaux ultrasons, une mesure de haute précision de l'eau chaude sur la totalité de l'échelle de débit.

Grâce à sa conception à trois faisceaux, l'OPTISONIC 3400 pour Chauffage Urbain est moins sensible aux profils d'écoulementdéformés. De même, il est insensible aux dépôts (magnétite) habituellement présents dans les circuits de chauffage.

Avantages pour le client

L'exploitant de la centrale CHP bénéficie d'une mesure de débit stable dans le temps, qui contribue pour une large part à la procédurede facturation et à la surveillance de l'intégrité des conduites. L'OPTISONIC 3400 certifié selon la norme MI-004 (classe 1) offre d'autres avantages économiques pour l'exploitant : il fournit unefacturation de l'énergie thermique plus précise par rapport aux autres solutions sur le marché.

Le débitmètre ne doit être ré-étalonné que tous les quatre ans, conformément à l'intervalle défini par l'Institut tchèque de métrologie. Si nécessaire, les transducteurs du débitmètre peuvent être remplacés ou vérifiés sur place, sans interruption du process, le capteur restant sous pression. Grâce au principe de mesure, il est quasiment impossible que des dépôts se forment, d'où l'absence de dérive.

La gestion de projet complète par KROHNE constituait un autre avantage pour le client – de l'ingénierie et l'étalonnage à la fourniture et l'installation. Tous les services nécessaires ont été fournis par une seule source, notamment l'homologation et les services de réétalonnage, ainsi que l'évaluation de la précision. L'étalonnage et le ré-étalonnage sont effectués au centre d'étalonnage homologué deKROHNE aux Pays-Bas.