Économies d’énergie et réduction des émissions de dioxyde de carbone grâce à une alimentation en vide centralisée

Les objectifs de la société Block House Fleischerei GmbH sont clairs : augmenter son efficacité énergétique et réduire ses émissions de gaz à effet de serre. Le producteur de viande fraîche en portions et de burgers a réalisé des économies d'énergie considérables et a réduit ses émissions de CO₂ de 36,1 tonnes par an, en réorganisant l’alimentation en vide de cinq chaînes de vide. Le composant principal de cette nouvelle alimentation en vide est un système de vide centralisé de Busch. Grâce à sa conception et à son système de commande intelligent, il consomme beaucoup moins d’énergie que les anciennes pompes à vide installées directement dans les machines d’emballage.

À propos de Block House

La boucherie Block House a été fondée en 1973 par Eugen Block et les normes de qualité qu’il s’était alors imposées sont toujours valables aujourd’hui : la certification IFS confirme la qualité élevée de la viande fraîche et des burgers. Le label bœuf de première qualité garantit en outre que la viande utilisée provient de vaches élevées dans le respect de l’animal. La viande servant à produire les steaks provient essentiellement d’élevages de bovins Angus et Hereford.

La préservation de l’environnement et le développement durable tiennent autant à cœur à la boucherie Block House que le respect de normes de qualité strictes. Le système de gestion de l’énergie est certifié selon la norme ISO 50001 et fait partie du projet de la ville de Hambourg appelé « Entreprises pour la protection des ressources ».

Machines d'emballage par thermoformage

Dès 2013, la consommation énergétique de l’alimentation en vide des machines d’emballage a été analysée et un potentiel d’économies a été décelé. À l’époque, les cinq chaînes d’emballage, chacune comprenant une machine de thermoformage, étaient toutes équipées d’une pompe à vide à palettes rotatives servant de pompe primaire et d’un booster de vide supplémentaire. Ces pompes à vide étaient installées à proximité des machines d’emballage, donc également à proximité des postes de travail. Les pompes à vide rejetaient donc la chaleur résiduelle directement au niveau des zones de production. La seule manière de maintenir une température ambiante basse, nécessaire pour des raisons d’hygiène, était d’augmenter le rendement du système de climatisation. La pollution sonore sur le lieu de travail représentait un inconvénient supplémentaire.

En plus de réaliser des économies d’énergie et de réduire ses émissions de CO₂ , la boucherie Block House poursuivait un autre objectif avec le remplacement de l’alimentation en vide : garantir une grande disponibilité de l’alimentation en vide et supprimer les pompes à vide des zones de production. Cela afin d’éviter tout rejet de chaleur résiduelle et toute pollution sonore au niveau du poste de travail. Le personnel de maintenance ne devrait plus, dans la mesure du possible, avoir à pénétrer dans ces zones.

Notre solution

Un concept a été développé en collaboration avec les spécialistes en vide de Busch afin de trouver une solution économe en énergie qui ferait idéalement disparaître tous les inconvénients du système précédent. L’équipe s’est rapidement accordée pour dire qu’une alimentation en vide centralisée pour les machines d’emballage représenterait la solution idéale. La conception du système de vide centralisé a été basée sur les cinq machines d’emballage par thermoformage existantes, qui ne requièrent du vide que pour le processus de conditionnement, les matériaux de base n’étant pas aspirés dans les moules à l’aide de vide mais plutôt soufflés par de l’air comprimé.

Le nouveau système de vide centralisé (Fig. 3) est en service depuis le mois de septembre 2015. Ses composants principaux sont quatre pompes à palettes rotatives et lubrifiées R5 secondées par quatre boosters de vide Panda. L’un des modules de vide, constitué d’une pompe à vide à palettes rotatives et d’un booster de vide, a simplement une fonction de veille et n’est utilisé que si des opérations de maintenance doivent être réalisées en cours de fonctionnement. Le système de vide centralisé se trouve un étage en dessous des zones de production, dans une pièce séparée ce qui l'isole complètement de la production.

L'évacuation de la chambre d’emballage est assurée en deux étapes, avec deux lignes d’alimentation en vide. Il existe un vide primaire constant de 30 millibars dans la première ligne, ce qui permet une évacuation rapide de ce « niveau de vide primaire ». Une fois l’évacuation terminée, le système bascule sur la deuxième ligne, avec un niveau de vide de 4 millibars. Cette méthode d’égalisation de la pression sur deux étages facilite les temps de cycle courts. Des réservoirs tampons sont situés entre le système de vide centralisé et les machines d’emballage afin de garantir que le niveau de vide requis soit toujours disponible dans les lignes.

Le système fonctionne à la demande. Chaque module de vide est mis en marche et arrêté en fonction de la pression, à l’aide de transmetteurs de pression. Grâce à cette commande et à une consommation d'énergie plus faible de 9,9 kW par rapport à l’alimentation décentralisée utilisée précédemment, la boucherie Block House réalise des économies d’énergie de 4 356 euros chaque année. L’énergie économisée équivaut à l’émission de 22,8 tonnes de CO₂ (Fig. 4).

Avantages du système de vide centralisé

Grâce à sa conception modulaire, il est quasiment impossible que l’alimentation en vide tombe en panne. Le module de vide en mode veille offre une sécurité supplémentaire.

Économies d’énergie et réduction des émissions de CO₂ -

L’installation du système de vide dans une pièce séparée un étage plus bas permet d’économiser 23.100 kWh de puissance en climatisation pour l’unité de refroidissement située dans les zones de production. Sur une année, cela représente une économie de 2 541 euros ou une réduction des émissions de CO₂ de 13,3 tonnes. En additionnant les économies d'énergie de l’alimentation en vide centralisée et celles de la climatisation, les économies annuelles totales s’élèvent alors à 6 897 euros. La réduction totale des émissions de CO₂ annuelles est de 36,1 tonnes. Le système de vide centralisé alimente actuellement cinq machines d’emballage, mais il a été conçu pour pouvoir alimenter deux machines supplémentaires. Cela permet également de bénéficier de temps de cycles plus courts.

L’utilisation d’une alimentation en vide innovante et économe en énergie a été subventionnée par la ville de Hambourg grâce au programme « Entreprises pour la protection des ressources », ce qui a confirmé aux responsables de la boucherie Block House que le système de vide centralisé de Busch était bien la meilleure solution d’alimentation en vide possible.

La maintenance du système de vide centralisé est effectuée une fois par an par un technicien de service de Busch qui coordonne au préalable sa visite avec les ingénieurs de production. Relier le système de vide centralisé au système de commande des processus permet d’assurer une surveillance constante et de détecter immédiatement toute anomalie éventuelle. La consommation électrique est également affichée et documentée automatiquement.