Production de vapeur solaire chez JTI

Pionnier de la production solaire de vapeur dans l'industrie du tabac

En 2017, nous avons aidé l’usine de Japan Tobacco International (JTI) en Jordanie à devenir la première usine de tabac à utiliser la production solaire de vapeur. En avril 2016, JTI et Industrial Solar ont signé un accord pour construire un générateur de vapeur solaire commercialement viable pour la chaleur et le refroidissement des processus, afin de répondre aux besoins énergétiques de l’usine de JTI en Jordanie.

JTI et le chemin vers la production solaire de vapeur

JTI, qui opère en Jordanie depuis 1999, a décidé de réduire considérablement son empreinte carbone en utilisant la production de vapeur solaire pour couvrir ses besoins en énergie thermique et convertir une partie de la chaleur solaire en froid. Le système solaire installé sur le toit de l’usine couvre 85 % de la consommation annuelle de vapeur de l’usine. Cela réduit les coûts et diminue considérablement la dépendance au gaz de pétrole liquéfié (GPL), utilisé pour la production de vapeur.

Les principaux composants du système sont le champ de capteurs solaires, un tambour à vapeur et un refroidisseur à absorption qui convertit en froid la vapeur solaire non utilisée par l’usine de production.

Résumé du système :

Fonctionnement du système

Le concentrateur de Fresnel est une technologie solaire à concentration linéaire. Les miroirs primaires à suivi uniaxial et le réflecteur secondaire concentrent le rayonnement sur un tube absorbeur. Le fluide en circulation absorbe la chaleur et la transfère aux processus de production industrielle.

L’eau est pompée à travers le champ de capteurs et s’évapore partiellement en raison de l’irradiation solaire concentrée. Ensuite, le fluide entre dans le tambour à vapeur, où la vapeur s’accumule en haut et l’eau en bas. La vapeur produite est acheminée vers le réseau de vapeur de JTI, où une partie est utilisée pour alimenter le refroidisseur à absorption afin de générer un refroidissement des locaux. L’eau est recirculée en permanence dans le champ de capteurs. Le tambour à vapeur fournit également une heure de stockage qui compense les courtes variations de l’irradiation solaire dues aux nuages. Lorsque la vapeur est expédiée dans l’usine, l’eau d’alimentation est pompée dans le tambour à vapeur pour maintenir l’équilibre de masse. La chaudière existante produit automatiquement de la vapeur lorsque l’ensoleillement est insuffisant.

Composants du système de production de vapeur solaire JTI

Concentrateur de Fresnel

Les 11 rangées de miroirs primaires du concentrateur de Fresnel ont une réflectivité élevée, sont légèrement courbées et suivent individuellement le soleil pour concentrer le rayonnement sur le tube absorbeur. Ce tube est composé d’un tuyau métallique encapsulé dans un tube à vide en verre, ce qui augmente l’efficacité thermique du système. Les principaux avantages des concentrateurs solaires linéaires de Fresnel pour la fourniture de chaleur industrielle sont les suivants :

Graphique du concentrateur de Fresnel
Tambour à vapeur

Tambour à vapeur

Le tambour à vapeur est une cuve isolée qui reçoit le mélange de vapeur et d’eau surchauffée produit par les concentrateurs de Fresnel. Ce mélange est séparé dans le tambour à vapeur, dans lequel la vapeur accumulée en haut de la cuve est évacuée par une vanne de régulation vers le réseau vapeur de JTI. L’eau chaude située en bas est recirculée vers les concentrateurs de Fresnel. Ce réservoir fonctionne à une pression et une température plus élevées, fournissant jusqu’à une heure de stockage, compensant les fluctuations de la demande ou l’ombrage éventuel du champ de capteurs.

Refroidisseur à absorption

Le refroidisseur à absorption est composé de 4 éléments principaux : l’évaporateur, l’absorbeur, le générateur et le condenseur. À chaque étape, le réfrigérant change de phase et est conduit à l’étape suivante. La vapeur produite par les concentrateurs de Fresnel fournit la chaleur nécessaire pour régénérer le réfrigérant dans le générateur. L’évaporateur effectue la production de froid où le réfrigérant à basse pression absorbe la chaleur de l’environnement à refroidir. Le principe est le même qu’un système de refroidissement classique, mais au lieu d’utiliser un compresseur, il utilise le générateur/évaporateur pour entraîner le cycle de réfrigération.

Refroidisseur à absorption pour le refroidissement solaire

Intégration du système

Le système de production solaire de vapeur directe installé chez JTI fournit de la chaleur à la pression et à la température spécifiées pour être utilisée directement dans l’usine. Le tambour à vapeur permet une intégration transparente au réseau de JTI, accumulant et régulant la puissance thermique et le débit du capteur. La chaudière de secours reste parallèle au tambour à vapeur et fournit de la vapeur supplémentaire en cas de besoin.

Depuis 2017, JTI utilise notre système de production de vapeur solaire avec une grande satisfaction. Découvrez l’interview vidéo que nous avons réalisée avec les ingénieurs de JTI cinq ans après le début de l’exploitation du système !

Trouvons la bonne solution pour vous !