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Maîtrise de l'énergie dans l'artisanat :
Mécanique, carrosserie automobile
Les cabines de peinture fermées
Quelles peintures utiliser ?
Il existe trois grandes familles de peintures pour les cabines de peinture :
| Type de peinture | Extrait sec (%) | Solvants (%) | Rendement (m2 / litre) |
Coût / Base 100 Solvant |
Température d'application (°C) |
Température de séchage (°C) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Solvant | 30 à 40 | 60 à 70 | 5 | 100 | 20 | 60 |
| Haut extrait sec | 75 à 80 | 20 à 25 | 7 | 150 | ||
| Hydrodiluable | 50 à 60 | 2 à 5 | 6 | 130 | 24 | 70 |
A partir du 1 er janvier 2007, les peintures à haut extrait sec et hydrodiluables deviendront obligatoires.
Le dimensionnement thermique d'une cabine de peinture air chaud
Les calculs de dimensionnement et de consommation d'énergie pour le chauffage d'une cabine de peinture air chaud s'effectuent en fonction de la situation géographique de l'entreprise (température extérieure minimale en hiver) et du type de peinture utilisé (solvant ou hydrodiluable).
En théorie, l'utilisation de peintures à l'eau (hydrodiluables) dans une cabine de peinture air chaud entraîne un surdimensionnement de la puissance thermique de 15 % et une surconsommation d'énergie de 100 %.
Dans la pratique, lorsque vous utilisez des peintures hydrodiluables, les fabricants installent deux rampes de brûleurs normalisées pour le chauffage des cabines de peinture air chaud, ce qui entraîne un surdimensionnement de la puissance thermique de 100 % et une surconsommation d'énergie de 250 %.
Les différentes techniques de chauffage des cabines de peinture
Pour le chauffage des cabines de peinture, il existe trois techniques différentes :
| Technique de chauffage |
Energie | Puissance thermique (%) | Rendement (%) |
Investissement chauffage (€ HT / kW) |
Consommation d'énergie (%) | Caractéristiques |
|---|---|---|---|---|---|---|
|
Echangeur indirect (Air chaud) |
Fioul domestique Gaz naturel Gaz propane |
80 | 90 | 30 | 100 |
• Montée en température de 20 à 60 °C = 8 minutes • Régulation de température en tout ou rien (± 5 °C) • Cheminée d'évacuation des fumées de combustion • Entretien annuel brûleur |
|
Veine d'air (Air chaud) |
Gaz naturel Gaz propane |
100 | 100 | 25 | 60 à 70 |
• Montée en température de 20 à 60 °C = 3 minutes • L'intensité de la flamme est régulée automatiquement en fonction de la puissance de chauffe demandée (± 1 °C) • Pas de cheminée d'évacuation des fumées de combustion (elles traversent la cabine de peinture) • Entretien réduit à un simple coup de brosse sur le brûleur • 30 à 40 % d'économies d'énergie par rapport à un brûleur à échangeur indirect |
|
Infrarouges gaz Panneaux radiants catalytiques ventilés (Rayonnement) |
Gaz naturel Gaz propane |
30 | 90 | 110 | 15 à 20 |
• Modularité de fonctionnement des panneaux radiants en fonction des besoins • Montée en température instantanée • Pas de cheminée d'évacuation des fumées de com- bustion qui sont oxydées par la réaction catalytique • Entretien réduit, pas de flamme et COV détruits par oxydation catalytique • 75 % d'économies d'énergie par rapport à un brûleur à veine d'air |
Faut-il passer du gaz propane au gaz naturel
(Cabine de peinture air chaud veine d'air) ?
Si vous êtes implantés sur une commune raccordée ou susceptible d'être connectée au réseau gaz naturel et si vous utilisez actuellement du gaz propane pour vos cabines de peinture, il est préférable que vous optiez pour le gaz naturel 2 à 3 fois moins cher que le gaz propane. Le coût d'investissement est de l'ordre de 25 € HT/kW pour un nouveau brûleur auquel il faut ajouter les coûts de raccordement au réseau gaz naturel.
Le temps de retour sur investissement est inférieur à 5 ans pour des cabines de peinture hydrodiluable fonctionnant plus de 10 heures/ semaine et pour des cabines de peinture solvant fonctionnant plus de 20 heures/semaine.
La récupération de chaleur par échangeur thermique
sur l'air extrait (Cabine de peinture air chaud)
Dans une cabine de peinture air chaud, 60 % des consommations d'énergie et 75 % des coûts énergétiques sont issus du chauffage. Cette chaleur évacuée à l'extérieur est perdue. L'utilisation d'un échangeur thermique utilisant la chaleur de l'air extrait pour chauffer l'air introduit permet de faire des économies d'énergie allant de 40 à 60 % sur le chauffage soit une économie d'énergie de 25 à 35 % sur le fonctionnement global d'une cabine de peinture. Les échangeurs de chaleur les plus couramment utilisés sont les échangeurs à plaques (60 % de rendement - 7 000 à 9 000 € HT) et à double batterie à l'eau (40 % de rendement - 3 000 à 4 000 € HT).
Ils sont amortis entre 5 et 10 ans pour une durée d'utilisation hebdomadaire supérieure à 20 heures en peinture solvant et pour une durée d'utilisation hebdomadaire supérieure à 10 heures en peinture hydrodiluable.
Les systèmes d'accélération de la phase séchage
(Cabine de peinture air chaud - Peinture hydrodiluable)
Il existe deux familles de solutions techniques pour réduire les temps et les coûts énergétiques en phase séchage dans une cabine de peinture hydrodiluable air chaud : les buses venturis (environ 4500 € HT/cabine) ou les systèmes d'injection d'air chaud pris dans le plénum et envoyé aux quatre coins de la cabine (8 000 à 16 000 € HT/cabine).
Toutes ces solutions ont un véritable intérêt éco- nomique (temps de retour sur investissement com- pris entre 5 et 10 ans) pour des cabines de peintu- re hydrodiluable air chaud fonctionnant au propane pour une durée d'utilisation hebdomadaire supé- rieure à 10 heures, et au gaz naturel ou fioul domestique pour une durée d'utilisation hebdo- madaire supérieure à 20 heures avec les buses venturis ou 30 heures avec les autres systèmes.
La ventilation : quelle technologie choisir ?
Il existe deux types de technologies pour la ventilation des cabines de peinture fermées : les ventilateurs à action et à réaction. A débit équivalent, la puissance absorbée par le moteur d'un ventilateur à réaction est nettement inférieure à celle d'un ventilateur à action, d'où une économie d'énergie en ventilation d'environ 20 à 25 %.
Par exemple, pour une cabine de peinture fermée de 22 m2 au sol soit un débit de 30 000 m3 /h, la puissance absorbée pour un ventilateur à réaction est de 15 kW alors qu'elle est de 18 kW pour un ventilateur à action. En cas d'augmentation de la pression due au colmatage des filtres, le débit d'air d'un ventilateur à réaction ne baisse que très faiblement, d'où une sécurité d'utilisation et une augmentation sensible de la durée de vie des filtres.
De plus, certains fabricants proposent des cabines de peinture fermées avec un seul turbo- motoventilateur au lieu de deux motoventilateurs traditionnels. Si les conditions de ventilation le permettent, cela représente une économie d'énergie de 50 % en ventilation.
L'isolation thermique et le contrôle de combustion
pour les cabines de peinture à échangeur indirect
Pour toutes les cabines de peinture, l'isolation thermique doit être suffisante pour conserver un maximum de chaleur à l'intérieur donc économiser de l'énergie.
Pour les cabines de peinture à échangeur indirect, un contrôle de combustion annuel sur les fumées est nécessaire afin d'optimiser le rendement du brûleur donc économiser de l'énergie. Dans ce cas, contactez votre artisan chauffagiste.