Etude d’impact acoustique d’une centrale BIOMASSE

Étude de l’impact acoustique de la centrale biomasse à Sinnamary en Guyane.

Le projet

Une centrale biomasse est une installation de production d’énergie qui utilise des matières organiques renouvelables (telles que le bois, les résidus agricoles, les déchets forestiers, alimentaires ou d’autres déchets organiques) pour générer de l’électricité et de la chaleur. Elle vise à produire de l’énergie de manière durable en utilisant des matières organiques renouvelables tout en réduisant l’empreinte carbone et en contribuant à la gestion des déchets. Une de ces centrales voit le jour en Guyane Française à Sinnamary.

Le groupement momentané d’entreprises BOCCARD-BERKES est en charge de l’ingénierie process de cette nouvelle unité de production d’électricité d’une capacité de 40 MW thermique environ, capable de produire 10.5 MWe. Elle est exploitée par le groupe Voltalia et rattachée au réseau d’électricité français. La maximisation du rendement électrique de cette centrale est l’objectif principal du projet.

La problématique

Les sites industriels doivent respecter des normes acoustiques afin de limiter l’impact sonore sur leur environnement immédiat.

Le groupement BOCCARD-BERKES a fait appel à dB Vib Consulting pour réaliser l’étude acoustique permettant de prédire les niveaux de bruit au voisinage de la futur centrale biomasse.

Cette étude doit aussi permettre de vérifier si les traitements acoustiques envisagés en conception de l’installation permettront d’obtenir les niveaux de bruit conformes à la réglementation et éventuellement de définir des solutions acoustiques complémentaires.

Le local du Groupe Turbo Alternateur (GTA) représente une composante essentielle de la centrale. C’est dans cet espace que l’énergie mécanique générée par la vapeur produite dans la centrale est convertie en électricité. Cette zone de l’installation est bruyante et génératrice de chaleur qu’il faut évacuer par des systèmes de ventilation insonorisés.

Solutions 

Simulations acoustiques en extérieur :

Les équipes dB Vib Consulting ont d’abord modélisé en 3D le futur site en tenant compte de la topologie du terrain à partir des informations et plans fournis par le groupement. Puis c’est au tour des données acoustiques (niveau de puissance par bande d’octave) des équipements bruyants de l’installation d’être entrées dans le modèle avant de lancer les premiers calculs acoustiques.

Voici une vue 3D du site de la centrale Biomasse à Sinnamary. ⬆️

Les calculs effectués par le logiciel IMMI reposent sur les principes généraux de la propagation du bruit provenant de sources ponctuelles, en intégrant les effets de réflexion, et d’absorption acoustique (géométrique et atmosphérique). Il considère l’ensemble des sources sonores, des obstacles et leurs dimensions, des phénomènes de réflexion et diffraction et des propriétés acoustiques des matériaux afin de calculer les trajets des rayons jusqu’aux points récepteurs.

Ces premiers calculs permettent d’établir la cartographie acoustique initiale (sans traitement acoustique particulier des machines bruyantes) du bruit rayonné dans l’environnement proche du site.

Si les résultats de cette première simulation montrent que la contribution acoustique du site, en configuration nocturne, et sans traitement acoustique ne respecte pas les niveaux de bruit limite définis par l’arrêté du 23 janvier 1997 pour les points suivants : ZER 1, ZER 2 et ZER 3 alors des traitements acoustiques devront être envisagés.

L’expérience des acousticiens de dB Vib permet alors de définir ces traitements acoustiques sur les sources de bruits avec leurs objectifs d’atténuation sonore. Ces nouvelles données acoustiques sont à nouveau entrées dans le modèle et le calcul est relancé par itération jusqu’à obtenir des niveaux de pression acoustique calculés en dB(A) et conformes à la réglementation en chaque point de réception ZER.

Résultats de la nouvelle simulation acoustique

Les quelques traitements préconisés par dB Vib suffisent à atténuer le bruit pour l’ensemble du site.

Dans son rapport d’étude, dB Vib fournit les détails des traitements acoustiques préconisés ayant permis d’obtenir ces résultats.

Exemple : Mise en place d’écran acoustique autour des aéroréfrigérants en panneaux PEI

Description : Les panneaux EAI sont spécialement conçus pour la réalisation d’écrans en extérieur. Ces panneaux légers et performants permettent la réalisation d’écrans agissant contre les nuisances sonores routières ou ferroviaires, celles des tours de refroidissement, des compresseurs et de tous types de machines en extérieur.

Caractéristiques générales :

Le tableau ci-dessous présente les caractéristiques acoustiques de l’écran acoustique :

Etude aéraulique du local GTA :

Pour répondre à la problématique d’extraction de chaleur produite dans le local du Groupe Turbo Alternateur, dB Vib Consulting et dB Vib Ingénierie réalisent des calculs de « Dynamique des Fluides Numérique », en anglais Computational Fluid Dynamics (CFD) pour optimiser la ventilation des locaux. Les calculs CFD permettent de modéliser et d’analyser les écoulements de fluides, les transferts de chaleur, et d’autres phénomènes liés aux fluides, fournissant ainsi des informations détaillées sur le comportement d’un système fluide sans avoir besoin de recourir à des expérimentations physiques coûteuses.

La simulation CFD (Dynamique des Fluides Numérique) est utilisée dans la conception et le dimensionnement des systèmes de ventilation pour plusieurs raisons importantes :

• Évaluation de la Distribution de l’Air – dans un espace donné. Cela inclut la compréhension de la manière dont l’air est déplacé, distribué et recirculé à l’intérieur d’un système de ventilation. Cela est crucial pour garantir une distribution uniforme de l’air, évitant ainsi des zones mortes ou des variations importantes de la qualité de l’air.
• Optimisation de la Conception : En simulant différents scénarios de conception, la CFD permet d’optimiser la configuration du système de ventilation. Elle aide à déterminer la disposition optimale des conduits, des diffuseurs, des grilles, et d’autres composants pour assurer une efficacité maximale.
• Prédiction des Conditions Thermiques – d’un espace en prenant en compte les transferts de chaleur liés à la ventilation. Cela est essentiel pour garantir que les conditions thermiques dans une zone restent dans les limites acceptables.
• Analyse des Performances – du système de ventilation en termes de débit d’air, de vitesse de l’air, de taux de renouvellement d’air, etc. Cela contribue à s’assurer que le système répond aux exigences de confort et de sécurité.
• Identification des Problèmes Potentiels –  tels que des zones où l’air peut stagner, des vitesses d’air excessives, des déséquilibres de pression, ou d’autres problèmes qui pourraient compromettre l’efficacité du système de ventilation.
• Économies d’Énergie – en minimisant les pertes de charge inutiles et en assurant une utilisation efficace de l’énergie pour le déplacement de l’air.

En résumé, l’utilisation de simulations CFD dans la conception des systèmes de ventilation permet d’obtenir une compréhension détaillée de la dynamique de l’air, d’optimiser la conception du système, d’assurer des conditions thermiques confortables, et de résoudre les éventuels problèmes avant la mise en œuvre, contribuant ainsi à des solutions de ventilation plus efficaces et économes en énergie.

L’étude acoustique a donc été couplée avec une étude de ventilation pour le local GTA.

Si vous aussi vous souhaitez faire appel à nos équipes pour déterminer l’impact acoustique de votre site, ou obtenir une étude aéraulique de votre installation, contactez nos équipes dB Vib Consulting par mail contact.consulting@dbvib.com ou au 04 74 16 19 90 et nos équipes dB Vib Ingénierie : 04 74 16 28 80 / contact.ingenierie@dbvib.com