ISO 13579-4:2013

Industrial furnaces and associated processing equipment - Method of measuring energy balance and calculating efficiency - Part 4: Furnaces with protective or reactive atmosphere

ISO 13579-4:2013 specifies general methodology for measuring energy balance and calculating the efficiency of the process involving furnaces with protective or reactive atmosphere as designed by the furnace manufacturers. This general methodology includes measurement methods, calculations (general calculation), and evaluation report. part of ISO 13579-4:2013 is not applicable to any efficiencies related to the process itself outside of furnaces with protective or reactive atmosphere.

Fours industriels et équipements associés — Méthode de mesure du bilan énergétique et de calcul de l'efficacité — Partie 4: Fours à atmosphère contrôlée ou active

L'ISO 13579-4:2013 spécifie une méthode générale pour mesurer le bilan énergétique et calculer l'efficacité du processus impliquant les fours à atmosphère contrôlée ou active conçus par les fabricants de fours. La présente méthode générale comprend les méthodes de mesure, les calculs (calcul général), le rapport d'évaluation. L'ISO 13579-4:2013 exclut toutes les efficacités liées au processus proprement dit en dehors des fours à atmosphère contrôlée ou active.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 02-Jan-2013
• ICS: 25.180 - Industrial furnaces
• ICS: 25.180.01 - Industrial furnaces in general
• Technical Committee: ISO/TC 244 - Industrial furnaces and associated processing equipment
• Drafting Committee: ISO/TC 244/WG 3 - Method of energy balance and efficiency
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 07-Nov-2024
• Completion Date: 13-Dec-2025

Overview

ISO 13579-4:2013 specifies a standardized method for measuring the energy balance and calculating the energy efficiency of industrial furnaces that operate with a protective or reactive atmosphere. It provides the general methodology manufacturers and assessors should follow, covering measurement methods, calculation procedures and the required format for an evaluation report. This part is specific to furnaces using controlled atmospheres and does not apply to process efficiencies outside those furnaces.

Keywords: ISO 13579-4, industrial furnaces, energy balance, efficiency measurement, protective atmosphere, reactive atmosphere

Key Topics

• Scope and definitions: Terms for total energy input/output, fuel-equivalent energy, thermal energy output, recycled energy and electrical generation loss (aligned with ISO 13574 vocabulary).
• Measurement methods: Guidance on measuring fuel, combustion air and exhaust gases, controlled atmospheric gases, product and wall temperatures, furnace pressure, cooling water, electrical auxiliary consumption and recycled energy.
• Energy accounting: Procedures to determine total energy input (fuel equivalent + other inputs) and total energy output (thermal outputs, auxiliary electrical use, utility generation and losses).
• Thermal energy balance: Breakdowns such as effective energy (enthalpy gain of products), jig loss, exhaust sensible heat, wall losses, opening/blowout losses and cooling water loss.
• Calculations & reporting: General calculation rules, units, reference conditions and the required structure for an energy balance evaluation report.
• Uncertainty & examples: Informative annexes include reference data, worked examples for continuous gas carburizing furnaces and an assessment of uncertainty for total energy efficiency.

Applications

ISO 13579-4 is practical for:

• Furnace manufacturers documenting design performance and efficiency for furnaces with protective/reactive atmospheres.
• Process and thermal engineers conducting energy audits and performing detailed energy balances.
• Energy managers and sustainability teams quantifying energy consumption and identifying improvement opportunities.
• Third‑party assessors and certification bodies verifying manufacturer claims or regulatory compliance.

Typical uses include measuring furnace losses, calculating specific energy intensity per tonne of product, evaluating recycled energy systems (e.g., waste gas boilers), and reporting consistent efficiency metrics for comparison and optimization.

Related Standards

• ISO 13579-1:2013 - General methodology for measuring energy balance and efficiency.
• ISO 13579-2 - Batch-type aluminium melting furnaces.
• ISO 13579-3 - Reheating furnaces for steel.
• ISO 13574 - Vocabulary for industrial furnaces and associated processing equipment.

Using ISO 13579-4 helps ensure repeatable, comparable energy balance and efficiency measurement for controlled-atmosphere industrial furnaces, supporting energy optimization and regulatory reporting.

Standards Content (Sample)

FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 13579-4
ISO/TC 244
Industrial furnaces and associated
Secretariat: JISC
processing equipment — Method of
Voting begins on:
measuring energy balance and
2012-09-19
calculating efficiency —
Voting terminates on:
2012-11-19
Part 4:
Furnaces with protective or reactive
atmosphere
Fours industriels et équipements associés — Méthode de mesure du
bilan énergétique et de calcul de l'efficacité —
Partie 4: Fours à atmosphère contrôlée ou active

RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORT-
ING DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
©
ISO 2012
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted
under the applicable laws of the user's country, neither this ISO draft nor any extract from it may be
reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic,
photocopying, recording or otherwise, without prior written permission being secured.
Requests for permission to reproduce should be addressed to either ISO at the address below or ISO's
member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Reproduction may be subject to royalty payments or a licensing agreement.
Violators may be prosecuted.
ii © ISO 2012 – All rights reserved

ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
Contents Page
Foreword . v
Introduction . vi
1  Scope . 1
2  Normative references . 1
3  Terms and definitions . 1
3.1  Terms relating to type of energy used in this part of ISO 13579 . 2
4  Symbols . 5
5  Basic principles . 7
5.1  General . 7
5.2  Energy flow diagram . 10
5.3  Process Heating Assessment Survey Tool . 10
6  Basic conditions of measurement and calculation . 10
6.1  State of furnace . 10
6.2  Duration of measurement . 10
6.3  Unit of specific energy intensity . 10
6.4  Reference conditions . 10
6.5  Unit of amount of gas . 10
6.6  Fuel . 10
7  Type of energy used in this part of ISO 13579 . 10
7.1  General . 10
7.2  Energy balance . 10
7.3  Thermal energy balance . 12
7.4  Energy balance of electrical generation . 13
7.5  Recycled energy . 14
8  Measurement method . 14
8.1  General . 14
8.2  Fuel . 14
8.3  Combustion air and exhaust gas . 15
8.4  Controlled atmospheric gas . 17
8.5  Products . 17
8.6  Temperature of furnace surface . 17
8.7  Furnace inner wall temperature . 17
8.8  Inner furnace pressure . 17
8.9  Cooling water . 17
8.10  Electrical auxiliary equipment . 18
8.11  Generation of utilities . 18
8.12  Recycled energy . 18
9  Calculations . 18
9.1  General provisions . 18
9.2  Total energy input . 18
9.3  Total energy output . 19
9.4  Total energy efficiency . 21
10  Energy balance evaluation report . 22
Annex A (informative) Reference data . 23
Annex B (informative) Report of energy balance and efficiency of a continuous gas carburizing
furnace (whole process) — Example . 25
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
Annex C (informative) Report of measurement of energy balance and calculation of efficiency of a
continuous gas carburizing furnace — Example .33
Annex D (informative) Assessment of uncertainty of total energy efficiency .42
Bibliography .45

iv © ISO 2012 – All rights reserved

ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 13579-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 244, Industrial furnaces and associated thermal
processing equipment.
ISO 13579 consists of the following parts, under the general title Industrial furnaces and associated
processing equipment — Method of measuring energy balance and calculating efficiency:
 Part 1: General methodology
 Part 3: Reheating furnaces for steel
 Part 2: Batch-type aluminium melting furnaces
 Part 4: Furnaces with protective or reactive atmosphere
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
Introduction
All calculations within this part of ISO 13579 are based on the location of equipment at reference conditions.
NOTE For equipment intended to be installed above or below sea level, it is expected that the impact of the elevation
be calculated for that location.

vi © ISO 2012 – All rights reserved

FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 13579-4:2012(E)

Industrial furnaces and associated processing equipment —
Method of measuring energy balance and calculating
efficiency —
Part 4:
Furnaces with protective or reactive atmosphere
1 Scope
This part of ISO 13579 specifies general methodology for measuring energy balance and calculating the
efficiency of the process involving furnaces with protective or reactive atmosphere as designed by the furnace
manufacturers. This general methodology includes:
 measurement methods;
 calculations (general calculation);
 evaluation report.
This part of ISO 13579 is not applicable to any efficiencies related to the process itself outside of furnaces with
protective or reactive atmosphere.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 13574, Industrial furnaces and associated processing equipment — Vocabulary
ISO 13579-1:—, Industrial furnaces and associated processing equipment — Method of measuring energy
balance and calculating efficiency — Part 1: General methodology
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13574 and the following apply.
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
3.1 Terms relating to type of energy used in this part of ISO 13579
3.1.1 Total energy input
3.1.1.1
total energy input
E
input
aggregate of measured energy input brought into the area of energy balance, and which is composed of fuel
equivalent energy and other energy input
3.1.2 Fuel equivalent energy
3.1.2.1
fuel equivalent energy
E
fe
aggregate of input energy which is composed of calorific value of fuel, calorific value of waste, calorific value
of source gas of atmospheric gas and fuel equivalent energy of electricity
3.1.2.2
calorific value of fuel
E
h,fuel
heat of combustion of fuel which is consumed and used for heating products in the area of energy balance
3.1.2.3
calorific value of source gas of atmospheric gas
E
fe,atm,cal
calorific value of source gas of atmospheric gas which is used as protective and reactive atmospheres
3.1.2.4
fuel equivalent energy of electricity
E
fe,el
aggregate of fuel equivalent energy of electricity converted from each occurrence of electrical energy
consumptions in the area of energy balance
3.1.3 Other energy input
3.1.3.1
other energy input
E
others
energy that is composed of sensible heat of fuel, sensible heat of combustion air or other oxidant, sensible
heat of atomization agent for liquid fuel, heat of reaction and sensible heat of infiltration air
3.1.3.2
heat of reaction
E
react
heat generated by the oxidation reaction of products in the area of energy balance measurement
EXAMPLE The formation of scale of steel products during the oxidation reaction.
3.1.3.3
sensible heat of infiltration air
E
s,infilt
sensible heat of air that leaks into the furnace through supply/discharge port or gaps in the operating systems
of the furnace
Note 1 to entry   This term may be replaced with "sensible heat of false air".
2 © ISO 2012 – All rights reserved

ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
3.1.4 Total energy output
3.1.4.1
total energy output
E
output
total measured energy output emitted from or consumed in the area of energy balance which is composed of
thermal energy output, energy consumed in electrical auxiliary equipment, energy used for generation of utility
and electrical generation loss.
3.1.5 Thermal energy output
3.1.5.1
thermal energy output
E
therm,out
aggregate of thermal energy which is emitted from the area of energy balance
Note 1 to entry Thermal energy output is composed of energy defined in 3.1.5.2 to 3.1.5.12.
3.1.5.2
effective energy
E
effect
enthalpy that products gain in the area of energy balance
3.1.5.3
jig loss
E
l,jig
enthalpy that jigs for handling the products gained in the area of energy balance measurement
3.1.5.4
sensible heat of exhaust gas
E
exhaust
sensible heat of expended gas which is emitted from the area of energy balance measurement
3.1.5.5
heat storage loss by batch furnace
E
l,storage
sensible heat which a furnace refractory gains within a batch furnace operation cycle
3.1.5.6
sensible heat loss of atmospheric gas
E
s,atm
sensible heat which atmospheric gas for thermal processing gains through the area of energy balance
3.1.5.7
wall loss
E
l,wall
thermal energy emitted from the surface of industrial furnaces by radiation and convection
3.1.5.8
heat loss of discharged blowout from furnace opening
E
l,blowout
sensible heat of blowout gas emitted from the furnace opening
3.1.5.9
heat loss of radiation from furnace opening
E
l,opening
thermal energy emitted from the furnace opening by radiation
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
3.1.5.10
heat loss from furnace parts installed through furnace wall
E
l,parts
thermal energy emitted through furnace parts which are installed through furnace wall
EXAMPLE As in the case of a roller hearth furnace.
3.1.5.11
cooling water loss
E
l,cw
thermal energy brought out by cooling water from the area of energy balance measurement
3.1.5.12
other losses
E
l,other
unmeasured thermal energy losses from the area of energy balance
3.1.6 Energy consumed in electrical auxiliary equipment
3.1.6.1
energy consumed in electrical auxiliary equipment
E
aux
energy utilized in electrical auxiliary equipment which is composed of energy consumed in installed electrical
auxiliary equipment and energy used for fluid transfer
3.1.6.2
energy consumed in installed electrical auxiliary equipment
E
aux,installed
aggregate of total energy used in installed electrical auxiliary equipment (e.g. fans, pumps) installed in the
area of energy balance
3.1.6.3
energy used for fluid transfer
E
aux,fluid
aggregate of energy for fluid transfer calculated from the property of the fluid
EXAMPLE For cooling water, fuel, etc.
3.1.7 energy used for generation of utility
3.1.7.1
utility
service other than fuel and electricity provided to the area of energy balance
EXAMPLE Oxygen, steam and atmospheric gas.
3.1.7.2
energy used for generation of utilities
E
utility
aggregate of energy for the generation of utilities used in the area of energy balance
3.1.8 Electrical generation loss
3.1.8.1
electrical generation loss
E
l,eg
energy loss in electrical generation which is backcalculated from fuel equivalent energy and total consumed
electrical energy
4 © ISO 2012 – All rights reserved

ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
3.1.9 Thermal energy balance
3.1.9.1
thermal energy input from electrical heating source
heat energy being entered from an electrical heating source, such as an electrical heater emitted to the area
of energy balance
3.1.9.2
circulating heat
heat that circulates within equipment or system installed in the area of energy balance
3.1.10 Energy balance of electrical generation
3.1.10.1
total consumed electrical energy
E
e,total
aggregate of electrical energy which is consumed in the area of energy balance and equal to the sum of
thermal energy input from electrical heating source, energy consumed in electrical auxiliary equipment and
electrical energy used for generation of utility
3.1.10.2
electrical energy used for generation of utilities
E
e,utility
aggregate of electrical energy consumed for generation of utilities (e.g. generation of oxygen) used in the area
of energy balance
3.1.11 Recycled energy
3.1.11.1
recycled energy
E
re
energy that is regenerated from the wasted thermal energy from the area of energy balance
EXAMPLE Energy reused in waste gas boiler.
4 Symbols
For the purposes of this document, the following symbols apply.
NOTE Tons used are metric tons.
NOTE 2 For the units of volume of gas, see 6.5.
Symbol Meaning Unit
c mean specific heat of products between T and 273,15 K kJ/(kg·K)
pm,p2 p2
c mean specific heat of products between T and 273,15 K kJ/(kg·K)
pm,ps s
E energy consumed in electrical auxiliary equipment per ton of products kJ/t
aux
E aggregate of energy used for fluid transfer per ton of products kJ/t
aux,fluid
E aggregate of energy used in installed electrical auxiliary equipment per ton of kJ/t
aux,installed
products
E effective energy per ton of products kJ/t
effect
E sensible heat of exhaust gas per ton of products kJ/t
exhaust
E fuel equivalent energy of electricity per ton of products kJ/t
fe
E calorific value of fuel per ton of products kJ/t
h,fuel
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
Symbol Meaning Unit
E total energy input per ton of products kJ/t
input
E heat loss of discharged blowout from furnace opening per ton of products kJ/t
l,blowout
E cooling water loss per ton of products kJ/t
l,cw
E energy loss in electrical generation kJ/t
l,eg
E jig loss per ton of products kJ/t
l,jig
E heat loss of radiation from furnace opening per ton of products kJ/t
l,opening
E other losses per ton of products kJ/t
l,other
E heat loss from furnace parts installed through furnace wall kJ/t
l,parts
E heat storage loss by batch furnace per ton of products kJ/t
l,storage
E wall loss per ton of products kJ/t
l,wall
E other energy input per ton of products kJ/t
others
E sensible heat (or enthalpy) of products at the time when products are extracted from kJ/t
p2
the area of energy balance per ton of products
E heat of reaction per ton of products kJ/t
react
E sensible heat of combustion air or other oxydant per ton of products kJ/t
s,air
E sensible heat loss of atmospheric gas per ton of products kJ/t
s,atm
E sensible heat of atomization agent per ton of products kJ/t
s,atomize
E sensible heat of fuel per ton of products kJ/t
s,fuel
E sensible heat of infiltration air per ton of products kJ/t
s,infilt
E sensible heat of oxidized substance per ton of products kJ/t
s,oxid
E thermal (output) energy per ton of products kJ/t
therm,out
E energy used for generation of utilities per ton of products kJ/t
utility
E energy used for generation of atmospheric gas per ton of products kJ/t
u,atm,gen
E calorific value of source gas of atmospheric gas per ton of products kJ/t
u,atm,cal
E energy for generation of oxygen per ton of products kJ/t
u,oxy
E energy for generation of steam per ton of products kJ/t
u,steam
M loss of mass per ton of products kg/t
loss
M mass of products kg or t
p
T average temperature of products at the time of loading to the area of energy K
p1
balance
T average temperature of products at the time of extraction from the area of the K
p2
energy balance
 total energy efficiency —
 regional electrical generation efficiency —
e
 absolute error of thermocouple °C
 absolute error of compensation lead wire °C
 absolute error of output device of thermocouple °C
6 © ISO 2012 – All rights reserved

ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
5 Basic principles
5.1 General
The area of energy balance measurement shall be determined.
NOTE Examples of the determination of the area of energy balance measurement of furnaces with protective or
reactive atmospheres are shown in Figure 1 and Figure 2.
The following aspects shall be included in the energy balance measurement:
a) energy input:
 fuel equivalent energy, E ;
fe
 other energy input, E ;
others
b) Energy output;
 thermal energy output, E ;
therm,out
 energy consumed in electrical auxiliary equipment, E ;
aux
 energy used for generation of utilities, E ;
utilities
 electrical generation loss, E .
l,eg
Determine the energy input and energy output which goes into and comes out of the area of energy balance
based on the measurement data.
The total energy input into the area shall balance the total energy output from the area.
The result of energy balance measurement is required to be summarized into energy input and energy output
in an energy balance sheet with necessary information, such as equipment summary, measurement condition
and measurement data.
Thermal energy balance and electrical generation may be created as subcategories (see 7.3 and 7.4).
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
Key
1 area of energy balance 9 RC fan
2 electrical generation 10 combustion blower
3 electrical auxiliary equipment 11 motor (door)
4 electrical heating equipment 12 motor (roller hearth drive)
5 installed electrical auxiliary equipment 13 cooling water pump
6 equipment for fluid transfer 14 fuel transfer equipment
7 equipment for generation of utilities 15 compressor and air cylinder for internal door
8 electrical heater 16 atmospheric gas generator
a i
Sensible heat of fuel. Jig loss.
b j
Sensible heat of combustion air. Cooling water loss.
c k
Calorific value of source gas of atmospheric gas. Sensible heat of exhaust gas.
d l
Fuel equivalent energy of electricity. Calorific value of source gas of atmospheric gas.
e m
Effective energy. Sensible heat loss of atmospheric gas.
f n
Wall loss. Energy consumed in electrical auxiliary equipment.
g o
Heat loss of radiation from furnace opening. Electrical generation loss.
h
Heat loss from parts through furnace wall.
Figure 1 — Example of determination of the area of energy balance — Continuous carburizing furnace
8 © ISO 2012 – All rights reserved

ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
Key
1 area of energy balance 10 charging and discharging
2 electrical generation 11 intermediate door
3 electrical auxiliary equipment 12 oil pump
4 installed electrical auxiliary equipment 13 oil agitator
5 equipment for fluid transfer 14 control unit
6 equipment for generation of utilities 15 rotary hearth drive
7 combustion fan 16 cooling water pump
8 recirculation fan 17 fuel transfer equipment
9 elevator drive 18 atmospheric gas generator
a g
Sensible heat of fuel. Calorific value of source gas of atmospheric gas.
b h
Sensible heat of combustion air. Effective energy.
c i
Sensible heat of exhaust gas. Heat loss from furnace (e.g. wall loss).
d j
Fuel equivalent energy of electricity. Sensible heat loss of process gas.
e k
Calorific value of source gas of atmospheric gas. Energy consumed in electrical auxiliary equipment.
f l
Cooling water loss. Electrical generation loss.

Figure 2 — Example of determination of the area of energy balance — Rotary hearth furnace
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
5.2 Energy flow diagram
The energy flow diagram (or Sankey diagram) is as specified in ISO 13579-1:—, 5.2.
5.3 Process Heating Assessment Survey Tool
The Process Heating Assessment Survey Tool (PHAST) is as specified in ISO 13579-1:—, 5.3.
6 Basic conditions of measurement and calculation
6.1 State of furnace
The furnaces subject to measurement shall be prepared under the conditions specified in ISO 13579-1:—, 6.1.
6.2 Duration of measurement
Duration of measurement is specified in ISO 13579-1:—, 6.2.
6.3 Unit of specific energy intensity
Unit of specific energy intensity is specified in ISO 13579-1:—, 6.3.
6.4 Reference conditions
Reference conditions are specified in ISO 13579-1:—, 6.4.
6.5 Unit of amount of gas
Unit of amount of gas is specified in ISO 13579-1:—, 6.5.
6.6 Fuel
Fuel is specified in ISO 13579-1:—, 6.6.
7 Type of energy used in this part of ISO 13579
7.1 General
The energy evaluated in this part of ISO 13579 and their symbols are defined in Clause 3.
All energy shall be expressed in kilojoule per ton of product (kJ/t), unless otherwise specified.
7.2 Energy balance
Systematization of energy evaluated in this part of ISO 13579 is described in Table 1.
10 © ISO 2012 – All rights reserved

ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
Table 1 — Systematization of type of energy used in this part of ISO 13579 — Overall energy balance
Type of energy
Total energy Intermediate
Detailed item
input/output category
Calorific value of fuel, E
h,fuel
Fuel equivalent
Calorific value of source gas of atmospheric gas, E
fe,atm,cal
energy, E
fe
Fuel equivalent energy of electricity, E
fe,el
Sensible heat of fuel, E
s,fuel
Total energy
input, E
input
Sensible heat of combustion air, E
s,air
Other energy input,
Sensible heat of atomization agent, E
s,atomize
E
others
Heat of reaction, E
react
Sensible heat of infiltration air, E
s,infilt
Effective energy, E
effect
Jig loss, E
l,jig
Sensible heat of exhaust gas, E
exhaust
Heat storage loss by batch furnace, E
l,storage
Sensible heat loss of atmospheric gas, E
s,atm
Thermal energy,
Wall loss, E
l,wall
E
thermal,out
Heat loss of discharged blowout from furnace opening, E
l,blowout
Heat loss of radiation from furnace opening, E
l,opening
Heat loss from parts through furnace wall, E
l,parts
Cooling water loss, E
l,cw
Total energy
output, E
output
Other losses, E
l,other
Energy consumed in installed electrical auxiliary equipment, E ,
aux,installed
blowers, etc.
Electrical auxiliary
equipment, E
aux
Energy used for fluid transfer,. E ,
aux,fluid
cooling water, etc.
Oxygen, E
u,oxy
Steam, E
u,steam
Generation of utilities,
E
utility
energy for generation, E
u,atm,gen
Atmospheric
gas
calorific value of source gas, E
u,atm,cal
Electrical generation loss, E
l,eg
7.2.1 Total energy input
See 3.1.1.
7.2.2 Fuel equivalent energy
See 3.1.2.
The calorific value of source gas of atmospheric gas, E , shall be added as energy input even though the
fe,atm,cal
atmospheric gas is emitted from furnace in an unburned state.
The calorific of fuel, E , consumed in pilot burners for burn-off and flame curtain burners shall be included in
h,fuel
the calorific value of fuel if those parts are applied in the furnaces subject to measurement with protective or
reactive atmospheres.
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
Regional electrical generation efficiency shall be applied to the convention of fuel equivalent energy of
electricity, E .
fe,el
7.2.3 Other energy input
See 3.1.3.
7.2.4 Total energy output
See 3.1.4.
7.2.5 Thermal energy output
See 3.1.5.
7.2.6 Energy consumed in electrical auxiliary equipment
See 3.1.6.
If part of the energy consumed in electrical auxiliary equipment, E , is used as thermal energy in the
aux,installed
heating process, the thermal energy shall be subtracted from the total energy consumed in the installed
electrical auxiliary equipment.
Energy used for fluid transfer, E , shall be applied when energy consumed in auxiliary electrical
aux,fluid
equipment for fluid transfer, such as a pump, cannot be determined from the measurement of electrical energy
supplied to the equipment (e.g. cooling water supplied from the factory facilities).
7.2.7 Energy used for generation of utility
See 3.1.7.
Energy used for generation of utilities, E , other than oxygen, steam and atmospheric gas for heat treatment
utility
may be excluded.
Energy for generation of atmospheric gas for heat treatment shall include calorific value of source gas, E ,
u,atm,cal
and the energy for generation of the atmospheric gas, E .
u,atm,gen
7.2.8 Electrical generation loss
See 3.1.8.
7.3 Thermal energy balance
7.3.1 General
Thermal energy balance sheet may be created as a subcategory of total energy balance. The thermal energy
balance shall be a part of the total energy balance.
The area of thermal energy balance should be basically equivalent to the furnace subject to the measurement
chambers (see Figure 1).
The systematization of thermal energy is described in Table 2.
12 © ISO 2012 – All rights reserved

ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
Table 2 — Systematization of type of energy used in this part of ISO 13579 — Thermal energy balance
Type of energy
Thermal energy
Intermediate category / Detailed items
input/output
Calorific value of fuel, E
h,fuel
Thermal energy input from electrical heating source

Sensible heat of fuel, E
s,fuel
Thermal energy input Sensible heat of combustion air, E
s,air
Other energy input,
Sensible heat of atomization agent, E
s,atomize
E
others
Heat of reaction, E
react
Sensible heat of infiltration air, E
s,infilt
Effective energy, E
effective
Jig loss, E
l,jig
Sensible heat of exhaust gas, E
exhaust
Heat storage loss by batch furnace, E
l,storage
Sensible heat loss of atmospheric gas, E
s,atm
Thermal energy
Wall loss, E
l,wall
output, E
them,out
Heat loss of discharged blowout from furnace opening, E
l,blowout
Heat loss of radiation from furnace opening, E
l,opening
Heat loss from parts through furnace wall, E
l,parts
Cooling water loss, E
l,cw
Other losses, E
l,other
The use of thermal energy balance is optional.

7.3.2 Thermal energy input from electrical heating source
See 3.1.9.1.
Thermal energy input from electrical heating source shall not be the fuel equivalent energy of electricity.
Efficiency of heat transfer shall be taken into account if necessary.
7.3.3 Circulating heat
See 3.1.9.2.
When circulating heat is determined, it shall be summarized separately from the thermal energy balance sheet.
7.4 Energy balance of electrical generation
7.4.1 General
Energy balance of electrical generation may be used as a subcategory of total energy balance. This electrical
energy balance shall be a part of the total energy balance.
NOTE This category is useful when fuel equivalent energy of electricity, E , is calculated.
fe,el
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
The systematization of energy related to electrical generation is described in Table 3.
Table 3 — Type of energy used in this part of ISO 13579 — Energy balance of electrical generation
Type
Energy
Intermediate category/Detailed item
input/output
Input Fuel equivalent energy of electricity, E
fe,el
Thermal energy output from electrical heating source
Energy consumed in installed electrical auxiliary equipment,
E ,
aux,installed
Electrical
auxiliary
Total
blowers, etc.
equipment,
consumed
Energy used for fluid transfer, E ,
aux,fluid
E
electrical aux
Output
energy
cooling water, etc.
E
e,total
Oxygen, E
u,oxy
Generation of
Steam, E
u,steam
utilities, E
utility
Atmospheric gas energy for generation, E
u,atm,gen
Electrical generation loss, E
l,eg
The use of energy balance of electrical generation is optional.

7.5 Recycled energy
See 3.1.11.
The value of this type of energy can be deducted from the total energy input in the total energy efficiency
calculations specified in 9.4.1.
8 Measurement method
8.1 General
Measurement method is specified in ISO 13579-1:—, 8.1.
8.2 Fuel
8.2.1 Volume
Volume is specified in ISO 13579-1:—, 8.2.1.
8.2.2 Sampling, test, analysis and measurement of calorific value
Sampling, test, analysis and measurement of calorific value are specified in ISO 13579-1:—, 8.2.2.
8.2.3 Pressure and temperature
Pressure and temperature are specified in ISO 13579-1:—, 8.2.3.
14 © ISO 2012 – All rights reserved

ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
8.3 Combustion air and exhaust gas
8.3.1 Combustion air
8.3.1.1 Combustion air volume
Combustion air volume is specified in ISO 13579-1:—, 8.4.1.1.
8.3.1.2 Combustion air pressure and temperature
Combustion air pressure and temperature are specified in ISO 13579-1:—, 8.4.1.2.
8.3.2 Exhaust gas
8.3.2.1 Temperature
The average temperature of exhaust gas shall be measured at the outlet of the area of energy balance. When
circulation heat generated by preheating equipment is determined, temperature of both the inlet and outlet
side of the equipment shall be measured.
The measurement position of exhaust gas shall be at the exit (i.e. lower exhaust gas temperature side) of heat
exchanger (i.e. regenerator, in the case of a regenerative burner). In the case of an exhaust system with an
eductor type (see Figure 3), the temperature of the exhaust gas temperature shall be measured before suction
takes place.
Calculated values using fuel quantity, volumetric ratio of fuel composition and air flow rate may be used as an
exhaust gas flow rate.
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
Key
1 eductor
2 recuperator
3 burner
4 radiant tube
T temperature measurement point
a
Direction of exhaust gas flow.
b
Flow of high pressure air.
c
Flow of combustion air.
d
Fuel intake.
Figure 3 — Measurement point of exhaust gas which is discharged through an eductor
8.3.2.2 Method of exhaust gas analysis
Method of exhaust gas analysis is specified in ISO 13579-1:—, 8.4.2.2.
8.3.3 Measurement method for burners with recuperative functions
8.3.3.1 Regenerative burners
8.3.3.1.1 Measurement positions
Measurement positions are specified in ISO 13579-1:—, 8.4.3.1.1.
8.3.3.1.2 Measurement of exhaust gas temperature
Measurement of exhaust gas temperature is specified in ISO 13579-1:—, 8.4.3.1.2.
8.3.3.2 Recuperative radiant tube burners
Recuperative radiant tube burners are specified in ISO 13579-1:—, 8.4.3.2.
16 © ISO 2012 – All rights reserved

ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
8.4 Controlled atmospheric gas
8.4.1 Volume
Volume is specified in ISO 13579-1:—, 8.5.1.
8.4.2 Temperature
Temperature is specified in ISO 13579-1:—, 8.5.2.
8.5 Products
8.5.1 Mass
Determine the mass of products using weighing scales.
8.5.1.1 Continuous furnaces
Continuous furnaces are specified in ISO 13579-1:—, 8.6.1.1.
8.5.1.2 Batch furnaces
Batch furnaces are specified in ISO 13579-1:—, 8.6.1.2.
8.5.2 Temperature
Temperature is specified in ISO 13579-1:—, 8.6.2.
8.6 Temperature of furnace surface
8.6.1 Furnace wall
Furnace wall is specified in ISO 13579-1:—, 8.7.1.
8.6.2 Cross-sectional area of furnace parts installed through furnace wall
Cross-sectional area of furnace parts installed through furnace wall is specified in ISO 13579-1:—, 8.7.2.
8.7 Furnace inner wall temperature
Furnace inner wall temperature is specified in ISO 13579-1:—, 8.8.
8.8 Inner furnace pressure
Inner furnace pressure is specified in ISO 13579-1:—, 8.9.
8.9 Cooling water
8.9.1 Temperature
Temperature is specified in ISO 13579-1:—, 8.10.1.
8.9.2 Volume
Volume is specified in ISO 13579-1:—, 8.10.2.
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
8.10 Electrical auxiliary equipment
8.10.1 Installed electrical auxiliary equipment
Installed electrical auxiliary equipment is specified in ISO 13579-1:—, 8.11.1.
8.10.2 Energy for fluid transfer
Energy for fluid transfer is specified in ISO 13579-1:—, 8.11.2.
8.11 Generation of utilities
Generation of utilities is specified in ISO 13579-1:—, 8.12.
8.12 Recycled energy
Recycled energy is specified in ISO 13579-1:—, 8.13.
9 Calculations
9.1 General provisions
Calculations are specified in ISO 13579-1:—, 9.1.
9.2 Total energy input
9.2.1 Calorific value of fuel
9.2.1.1 General
Calorific value of fuel is specified in ISO 13579-1:—, 9.2.1.1.
9.2.1.2 Gaseous fuel
Gaseous fuel is specified in ISO 13579-1:—, 9.2.1.2.
9.2.1.3 Liquid fuel
Liquid fuel is specified in ISO 13579-1:—, 9.2.1.3.
9.2.2 Calorific value of waste
Calorific value of waste is specified in ISO 13579-1:—, 9.2.2.
9.2.3 Calorific value of source gas of atmospheric gas
Calorific value of source gas of atmospheric gas is specified in ISO 13579-1:—, 9.2.3.
The specifications for atmospheric gas described in Table A.1 may be used.
9.2.4 Fuel equivalent energy of electricity
Fuel equivalent energy of electricity is specified in ISO 13579-1:—, 9.2.4.
18 © ISO 2012 – All rights reserved

ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
9.2.4.1 Sensible heat of fuel
Sensible heat of fuel is specified in ISO 13579-1:—, 9.2.4.1.
9.2.5 Sensible heat of combustion air
9.2.5.1 General
Sensible heat of combustion air is specified in ISO 13579-1:—, 9.2.5.1.
9.2.5.2 Gaseous fuel
Gaseous fuel is specified in ISO 13579-1:—, 9.2.5.2.
9.2.5.3 Liquid fuel
Liquid fuel is specified in ISO 13579-1:—, 9.2.5.3.
9.2.5.4 Simplified calculation of excess air ratio
Simplified calculation of excess air ratio is specified in ISO 13579-1:—, 9.2.5.4.
9.2.6 Sensible heat of infiltration air
Sensible heat of infiltration air is specified in ISO 13579-1:—, 9.2.8.
9.3 Total energy output
9.3.1 Thermal energy output
9.3.1.1 Effective energy
9.3.1.1.1 General
Effective energy is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.1.1.
9.3.1.1.2 Sensible heat of products
9.3.1.1.2.1 At the time of loading
Sensible heat of products at the time of loading is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.1.2.1.
Tables of heat content with a reference temperature of 273,15 K may be used (for steel products, see
Table A.2).
9.3.1.1.2.2 At the time of extraction
The sensible heat of products at the time when products are extracted from the area of energy balance per
ton of products is given as Formula (1):
Ec1000 (T  273,15) (1)
p2 pm,p2 p2
Tables of heat content with reference a temperature of 273,15 K may be used (for steel products, see
Table A.2).
ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
9.3.1.1.3 Mass of products
Mass of products is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.1.3.
9.3.1.2 Jig loss
Jig loss is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.2.
9.3.1.3 Sensible heat of exhaust gas
9.3.1.3.1 General
Sensible heat of exhaust gas is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.4.1.
9.3.1.3.2 Gaseous fuel
Gaseous fuel is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.4.2.
9.3.1.3.3 Liquid fuel
Liquid fuel is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.4.3.
9.3.1.4 Heat storage loss by batch furnace
Heat storage loss by batch furnace is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.5.
9.3.1.5 Sensible heat loss of atmospheric gas
Sensible heat loss of atmospheric gas is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.6.
For the volume fraction of atmospheric gas, make reference to Table A.1.
9.3.1.6 Wall loss
Wall loss is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.7.
9.3.1.7 Heat loss of discharged blowout from furnace opening
9.3.1.7 Heat loss of discharged blowout from furnace opening is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.8.
9.3.1.8 Heat loss of radiation from furnace opening
Heat loss of radiation from furnace opening is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.9.
9.3.1.9 Heat loss from furnace parts installed through furnace wall
Heat loss from furnace parts installed through furnace wall is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.10.
9.3.1.10 Cooling water loss
Cooling water loss is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.1.11.
9.3.2 Energy consumed in electrical auxiliary equipment — General
9.3.2.1 Energy consumed in electrical auxiliary equipment
Energy consumed in electrical auxiliary equipment is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.2.1.
20 © ISO 2012 – All rights reserved

ISO/FDIS 13579-4:2012(E)
9.3.2.2 Energy consumed in installed electrical auxiliary equipment
Energy consumed in installed electrical auxiliary equipment is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.2.2.
9.3.2.3 Energy used for fluid transfer
9.3.2.4 Energy used for fluid transfer
Energy used for fluid transfer is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.2.3.
9.3.3 Energy used for generation of utilities
9.3.3.1 General
Energy used for generation of utilities is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.3.1.
9.3.3.2 Oxygen
Oxygen is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.3.2.
9.3.3.3 Steam
Steam is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.3.3.
9.3.3.4 Atmospheric gas for heat treatment
9.3.3.4.1 Energy for operation of generator
Energy for operation of generator is specified in ISO 13579-1:—, 9.3.3.4.1.
9.3.3.4.2 Calorific value of source gas
Calorific value of source
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13579-4
First edition
2013-01-15
Industrial furnaces and associated
processing equipment — Method of
measuring energy balance and
calculating efficiency —
Part 4:
Furnaces with protective or reactive
atmosphere
Fours industriels et équipements associés — Méthode de mesure du
bilan énergétique et de calcul de l'efficacité —
Partie 4: Fours à atmosphère contrôlée ou active

Reference number
©
ISO 2013
.
©  ISO 2013
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved

Contents Page
Foreword . v
Introduction . vi
1  Scope . 1
2  Normative references . 1
3  Terms and definitions . 1
3.1  Terms relating to type of energy used in this part of ISO 13579 . 2
4  Symbols . 5
5  Basic principles . 7
5.1  General . 7
5.2  Energy flow diagram . 10
5.3  Process Heating Assessment Survey Tool . 10
6  Basic conditions of measurement and calculation . 10
6.1  State of furnace . 10
6.2  Duration of measurement . 10
6.3  Unit of specific energy intensity . 10
6.4  Reference conditions . 10
6.5  Unit of amount of gas . 10
6.6  Fuel . 10
7  Type of energy used in this part of ISO 13579 . 10
7.1  General . 10
7.2  Energy balance . 10
7.3  Thermal energy balance . 12
7.4  Energy balance of electrical generation . 13
7.5  Recycled energy . 14
8  Measurement method . 14
8.1  General . 14
8.2  Fuel . 14
8.3  Combustion air and exhaust gas . 15
8.4  Controlled atmospheric gas . 17
8.5  Products . 17
8.6  Temperature of furnace surface . 17
8.7  Furnace inner wall temperature . 17
8.8  Inner furnace pressure . 17
8.9  Cooling water . 17
8.10  Electrical auxiliary equipment . 18
8.11  Generation of utilities . 18
8.12  Recycled energy . 18
9  Calculations . 18
9.1  General provisions . 18
9.2  Total energy input . 18
9.3  Total energy output . 19
9.4  Total energy efficiency . 21
10  Energy balance evaluation report . 22
Annex A (informative) Reference data . 23
Annex B (informative) Report of energy balance and efficiency of a continuous gas carburizing
furnace (whole process) — Example . 25
Annex C (informative) Report of measurement of energy balance and calculation of efficiency of a
continuous gas carburizing furnace — Example .33
Annex D (informative) Assessment of uncertainty of total energy efficiency .42
Bibliography .45

iv © ISO 2013 – All rights reserved

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 13579-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 244, Industrial furnaces and associated thermal
processing equipment.
ISO 13579 consists of the following parts, under the general title Industrial furnaces and associated
processing equipment — Method of measuring energy balance and calculating efficiency:
 Part 1: General methodology
 Part 3: Reheating furnaces for steel
 Part 2: Batch-type aluminium melting furnaces
 Part 4: Furnaces with protective or reactive atmosphere
Introduction
All calculations within this part of ISO 13579 are based on the location of equipment at reference conditions.
NOTE For equipment intended to be installed above or below sea level, it is expected that the impact of the elevation
be calculated for that location.

vi © ISO 2013 – All rights reserved

INTERNATIONAL STANDARD ISO 13579-4:2013(E)

Industrial furnaces and associated processing equipment —
Method of measuring energy balance and calculating
efficiency —
Part 4:
Furnaces with protective or reactive atmosphere
1 Scope
This part of ISO 13579 specifies general methodology for measuring energy balance and calculating the
efficiency of the process involving furnaces with protective or reactive atmosphere as designed by the furnace
manufacturers. This general methodology includes:
 measurement methods;
 calculations (general calculation);
 evaluation report.
This part of ISO 13579 is not applicable to any efficiencies related to the process itself outside of furnaces with
protective or reactive atmosphere.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 13574, Industrial furnaces and associated processing equipment — Vocabulary
ISO 13579-1:2013, Industrial furnaces and associated processing equipment — Method of measuring energy
balance and calculating efficiency — Part 1: General methodology
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13574 and the following apply.
3.1 Terms relating to type of energy used in this part of ISO 13579
3.1.1 Total energy input
3.1.1.1
total energy input
E
input
aggregate of measured energy input brought into the area of energy balance, and which is composed of fuel
equivalent energy and other energy input
3.1.2 Fuel equivalent energy
3.1.2.1
fuel equivalent energy
E
fe
aggregate of input energy which is composed of calorific value of fuel, calorific value of waste, calorific value
of source gas of atmospheric gas and fuel equivalent energy of electricity
3.1.2.2
calorific value of fuel
E
h,fuel
heat of combustion of fuel which is consumed and used for heating products in the area of energy balance
3.1.2.3
calorific value of source gas of atmospheric gas
E
fe,atm,cal
calorific value of source gas of atmospheric gas which is used as protective and reactive atmospheres
3.1.2.4
fuel equivalent energy of electricity
E
fe,el
aggregate of fuel equivalent energy of electricity converted from each occurrence of electrical energy
consumptions in the area of energy balance
3.1.3 Other energy input
3.1.3.1
other energy input
E
others
energy that is composed of sensible heat of fuel, sensible heat of combustion air or other oxidant, sensible
heat of atomization agent for liquid fuel, heat of reaction and sensible heat of infiltration air
3.1.3.2
heat of reaction
E
react
heat generated by the oxidation reaction of products in the area of energy balance measurement
EXAMPLE The formation of scale of steel products during the oxidation reaction.
3.1.3.3
sensible heat of infiltration air
E
s,infilt
sensible heat of air that leaks into the furnace through supply/discharge port or gaps in the operating systems
of the furnace
Note 1 to entry   This term may be replaced with "sensible heat of false air".
2 © ISO 2013 – All rights reserved

3.1.4 Total energy output
3.1.4.1
total energy output
E
output
total measured energy output emitted from or consumed in the area of energy balance which is composed of
thermal energy output, energy consumed in electrical auxiliary equipment, energy used for generation of utility
and electrical generation loss.
3.1.5 Thermal energy output
3.1.5.1
thermal energy output
E
therm,out
aggregate of thermal energy which is emitted from the area of energy balance
Note 1 to entry Thermal energy output is composed of energy defined in 3.1.5.2 to 3.1.5.12.
3.1.5.2
effective energy
E
effect
enthalpy that products gain in the area of energy balance
3.1.5.3
jig loss
E
l,jig
enthalpy that jigs for handling the products gained in the area of energy balance measurement
3.1.5.4
sensible heat of exhaust gas
E
exhaust
sensible heat of expended gas which is emitted from the area of energy balance measurement
3.1.5.5
heat storage loss by batch furnace
E
l,storage
sensible heat which a furnace refractory gains within a batch furnace operation cycle
3.1.5.6
sensible heat loss of atmospheric gas
E
s,atm
sensible heat which atmospheric gas for thermal processing gains through the area of energy balance
3.1.5.7
wall loss
E
l,wall
thermal energy emitted from the surface of industrial furnaces by radiation and convection
3.1.5.8
heat loss of discharged blowout from furnace opening
E
l,blowout
sensible heat of blowout gas emitted from the furnace opening
3.1.5.9
heat loss of radiation from furnace opening
E
l,opening
thermal energy emitted from the furnace opening by radiation
3.1.5.10
heat loss from furnace parts installed through furnace wall
E
l,parts
thermal energy emitted through furnace parts which are installed through furnace wall
EXAMPLE As in the case of a roller hearth furnace.
3.1.5.11
cooling water loss
E
l,cw
thermal energy brought out by cooling water from the area of energy balance measurement
3.1.5.12
other losses
E
l,other
unmeasured thermal energy losses from the area of energy balance
3.1.6 Energy consumed in electrical auxiliary equipment
3.1.6.1
energy consumed in electrical auxiliary equipment
E
aux
energy utilized in electrical auxiliary equipment which is composed of energy consumed in installed electrical
auxiliary equipment and energy used for fluid transfer
3.1.6.2
energy consumed in installed electrical auxiliary equipment
E
aux,installed
aggregate of total energy used in installed electrical auxiliary equipment (e.g. fans, pumps) installed in the
area of energy balance
3.1.6.3
energy used for fluid transfer
E
aux,fluid
aggregate of energy for fluid transfer calculated from the property of the fluid
EXAMPLE For cooling water, fuel, etc.
3.1.7 energy used for generation of utility
3.1.7.1
utility
service other than fuel and electricity provided to the area of energy balance
EXAMPLE Oxygen, steam and atmospheric gas.
3.1.7.2
energy used for generation of utilities
E
utility
aggregate of energy for the generation of utilities used in the area of energy balance
3.1.8 Electrical generation loss
3.1.8.1
electrical generation loss
E
l,eg
energy loss in electrical generation which is backcalculated from fuel equivalent energy and total consumed
electrical energy
4 © ISO 2013 – All rights reserved

3.1.9 Thermal energy balance
3.1.9.1
thermal energy input from electrical heating source
heat energy being entered from an electrical heating source, such as an electrical heater emitted to the area
of energy balance
3.1.9.2
circulating heat
heat that circulates within equipment or system installed in the area of energy balance
3.1.10 Energy balance of electrical generation
3.1.10.1
total consumed electrical energy
E
e,total
aggregate of electrical energy which is consumed in the area of energy balance and equal to the sum of
thermal energy input from electrical heating source, energy consumed in electrical auxiliary equipment and
electrical energy used for generation of utility
3.1.10.2
electrical energy used for generation of utilities
E
e,utility
aggregate of electrical energy consumed for generation of utilities (e.g. generation of oxygen) used in the area
of energy balance
3.1.11 Recycled energy
3.1.11.1
recycled energy
E
re
energy that is regenerated from the wasted thermal energy from the area of energy balance
EXAMPLE Energy reused in waste gas boiler.
4 Symbols
For the purposes of this document, the following symbols apply.
NOTE Tons used are metric tons.
NOTE 2 For the units of volume of gas, see 6.5.
Symbol Meaning Unit
c mean specific heat of products between T and 273,15 K kJ/(kg·K)
pm,p2 p2
c mean specific heat of products between T and 273,15 K kJ/(kg·K)
pm,ps s
E energy consumed in electrical auxiliary equipment per ton of products kJ/t
aux
E aggregate of energy used for fluid transfer per ton of products kJ/t
aux,fluid
E aggregate of energy used in installed electrical auxiliary equipment per ton of kJ/t
aux,installed
products
E effective energy per ton of products kJ/t
effect
E sensible heat of exhaust gas per ton of products kJ/t
exhaust
E fuel equivalent energy per ton of products kJ/t
fe
E calorific value of fuel per ton of products kJ/t
h,fuel
Symbol Meaning Unit
E total energy input per ton of products kJ/t
input
E heat loss of discharged blowout from furnace opening per ton of products kJ/t
l,blowout
E cooling water loss per ton of products kJ/t
l,cw
E energy loss in electrical generation kJ/t
l,eg
E jig loss per ton of products kJ/t
l,jig
E heat loss of radiation from furnace opening per ton of products kJ/t
l,opening
E other losses per ton of products kJ/t
l,other
E heat loss from furnace parts installed through furnace wall kJ/t
l,parts
E heat storage loss by batch furnace per ton of products kJ/t
l,storage
E wall loss per ton of products kJ/t
l,wall
E other energy input per ton of products kJ/t
others
E sensible heat (or enthalpy) of products at the time when products are extracted from kJ/t
p2
the area of energy balance per ton of products
E heat of reaction per ton of products kJ/t
react
E energy regenerated from the wasted thermal energy per ton of products
re
E sensible heat of combustion air or other oxydant per ton of products kJ/t
s,air
E sensible heat loss of atmospheric gas per ton of products kJ/t
s,atm
E sensible heat of atomization agent per ton of products kJ/t
s,atomize
E sensible heat of fuel per ton of products kJ/t
s,fuel
E sensible heat of infiltration air per ton of products kJ/t
s,infilt
E sensible heat of oxidized substance per ton of products kJ/t
s,oxid
E thermal (output) energy per ton of products kJ/t
therm,out
E energy used for generation of utilities per ton of products kJ/t
utility
E energy used for generation of atmospheric gas per ton of products kJ/t
u,atm,gen
E calorific value of source gas of atmospheric gas per ton of products kJ/t
u,atm,cal
E energy for generation of oxygen per ton of products kJ/t
u,oxy
E energy for generation of steam per ton of products kJ/t
u,steam
M loss of mass per ton of products kg/t
loss
M mass of products kg or t
p
T average temperature of products at the time of loading to the area of energy K
p1
balance
T average temperature of products at the time of extraction from the area of the K
p2
energy balance
 total energy efficiency —
 regional electrical generation efficiency —
e
 absolute error of thermocouple °C
 absolute error of compensation lead wire °C
 absolute error of output device of thermocouple °C
6 © ISO 2013 – All rights reserved

5 Basic principles
5.1 General
The area of energy balance measurement shall be determined.
NOTE Examples of the determination of the area of energy balance measurement of furnaces with protective or
reactive atmospheres are shown in Figure 1 and Figure 2.
The following aspects shall be included in the energy balance measurement:
a) energy input:
 fuel equivalent energy, E ;
fe
 other energy input, E ;
others
b) Energy output;
 thermal energy output, E ;
therm,out
 energy consumed in electrical auxiliary equipment, E ;
aux
 energy used for generation of utilities, E ;
utilities
 electrical generation loss, E .
l,eg
Determine the energy input and energy output which goes into and comes out of the area of energy balance
based on the measurement data.
The total energy input into the area shall balance the total energy output from the area.
The result of energy balance measurement is required to be summarized into energy input and energy output
in an energy balance sheet with necessary information, such as equipment summary, measurement condition
and measurement data.
Thermal energy balance and electrical generation may be created as subcategories (see 7.3 and 7.4).
Key
1 area of energy balance 9 RC fan
2 electrical generation 10 combustion blower
3 electrical auxiliary equipment 11 motor (door)
4 electrical heating equipment 12 motor (roller hearth drive)
5 installed electrical auxiliary equipment 13 cooling water pump
6 equipment for fluid transfer 14 fuel transfer equipment
7 equipment for generation of utilities 15 compressor and air cylinder for internal door
8 electrical heater 16 atmospheric gas generator
a i
Sensible heat of fuel. Jig loss.
b j
Sensible heat of combustion air. Cooling water loss.
c k
Calorific value of source gas of atmospheric gas. Sensible heat of exhaust gas.
d l
Fuel equivalent energy of electricity. Calorific value of source gas of atmospheric gas.
e m
Effective energy. Sensible heat loss of atmospheric gas.
f n
Wall loss. Energy consumed in electrical auxiliary equipment.
g o
Heat loss of radiation from furnace opening. Electrical generation loss.
h
Heat loss from parts through furnace wall.
Figure 1 — Example of determination of the area of energy balance — Continuous carburizing furnace
8 © ISO 2013 – All rights reserved

Key
1 area of energy balance 10 charging and discharging
2 electrical generation 11 intermediate door
3 electrical auxiliary equipment 12 oil pump
4 installed electrical auxiliary equipment 13 oil agitator
5 equipment for fluid transfer 14 control unit
6 equipment for generation of utilities 15 rotary hearth drive
7 combustion fan 16 cooling water pump
8 recirculation fan 17 fuel transfer equipment
9 elevator drive 18 atmospheric gas generator
a g
Sensible heat of fuel. Calorific value of source gas of atmospheric gas.
b h
Sensible heat of combustion air. Effective energy.
c i
Sensible heat of exhaust gas. Heat loss from furnace (e.g. wall loss).
d j
Fuel equivalent energy of electricity. Sensible heat loss of process gas.
e k
Calorific value of source gas of atmospheric gas. Energy consumed in electrical auxiliary equipment.
f l
Cooling water loss. Electrical generation loss.

Figure 2 — Example of determination of the area of energy balance — Rotary hearth furnace
5.2 Energy flow diagram
The energy flow diagram (or Sankey diagram) is as specified in ISO 13579-1:2013, 5.2.
5.3 Process Heating Assessment Survey Tool
The Process Heating Assessment Survey Tool (PHAST) is as specified in ISO 13579-1:2013, 5.3.
6 Basic conditions of measurement and calculation
6.1 State of furnace
The furnaces subject to measurement shall be prepared under the conditions specified in ISO 13579-1:2013,
6.1.
6.2 Duration of measurement
Duration of measurement is specified in ISO 13579-1:2013, 6.2.
6.3 Unit of specific energy intensity
Unit of specific energy intensity is specified in ISO 13579-1:2013, 6.3.
6.4 Reference conditions
Reference conditions are specified in ISO 13579-1:2013, 6.4.
6.5 Unit of amount of gas
Unit of amount of gas is specified in ISO 13579-1:2013, 6.5.
6.6 Fuel
Fuel is specified in ISO 13579-1:2013, 6.6.
7 Type of energy used in this part of ISO 13579
7.1 General
The energy evaluated in this part of ISO 13579 and their symbols are defined in Clause 3.
All energy shall be expressed in kilojoule per ton of product (kJ/t), unless otherwise specified.
7.2 Energy balance
Systematization of energy evaluated in this part of ISO 13579 is described in Table 1.
10 © ISO 2013 – All rights reserved

Table 1 — Systematization of type of energy used in this part of ISO 13579 — Overall energy balance
Type of energy
Total energy Intermediate
Detailed item
input/output category
Calorific value of fuel, E
h,fuel
Fuel equivalent
Calorific value of source gas of atmospheric gas, E
fe,atm,cal
energy, E
fe
Fuel equivalent energy of electricity, E
fe,el
Sensible heat of fuel, E
s,fuel
Total energy
input, E
input
Sensible heat of combustion air, E
s,air
Other energy input,
Sensible heat of atomization agent, E
s,atomize
E
others
Heat of reaction, E
react
Sensible heat of infiltration air, E
s,infilt
Effective energy, E
effect
Jig loss, E
l,jig
Sensible heat of exhaust gas, E
exhaust
Heat storage loss by batch furnace, E
l,storage
Sensible heat loss of atmospheric gas, E
s,atm
Thermal energy,
Wall loss, E
l,wall
E
thermal,out
Heat loss of discharged blowout from furnace opening, E
l,blowout
Heat loss of radiation from furnace opening, E
l,opening
Heat loss from parts through furnace wall, E
l,parts
Cooling water loss, E
l,cw
Total energy
output, E
output
Other losses, E
l,other
Energy consumed in installed electrical auxiliary equipment, E ,
aux,installed
blowers, etc.
Electrical auxiliary
equipment, E
aux
Energy used for fluid transfer,. E ,
aux,fluid
cooling water, etc.
Oxygen, E
u,oxy
Steam, E
u,steam
Generation of utilities,
E
utility
energy for generation, E
u,atm,gen
Atmospheric
gas
calorific value of source gas, E
u,atm,cal
Electrical generation loss, E
l,eg
7.2.1 Total energy input
See 3.1.1.
7.2.2 Fuel equivalent energy
See 3.1.2.
The calorific value of source gas of atmospheric gas, E , shall be added as energy input even though the
fe,atm,cal
atmospheric gas is emitted from furnace in an unburned state.
The calorific of fuel, E , consumed in pilot burners for burn-off and flame curtain burners shall be included in
h,fuel
the calorific value of fuel if those parts are applied in the furnaces subject to measurement with protective or
reactive atmospheres.
Regional electrical generation efficiency shall be applied to the convention of fuel equivalent energy of
electricity, E .
fe,el
7.2.3 Other energy input
See 3.1.3.
7.2.4 Total energy output
See 3.1.4.
7.2.5 Thermal energy output
See 3.1.5.
7.2.6 Energy consumed in electrical auxiliary equipment
See 3.1.6.
If part of the energy consumed in electrical auxiliary equipment, E , is used as thermal energy in the
aux,installed
heating process, the thermal energy shall be subtracted from the total energy consumed in the installed
electrical auxiliary equipment.
Energy used for fluid transfer, E , shall be applied when energy consumed in auxiliary electrical
aux,fluid
equipment for fluid transfer, such as a pump, cannot be determined from the measurement of electrical energy
supplied to the equipment (e.g. cooling water supplied from the factory facilities).
7.2.7 Energy used for generation of utility
See 3.1.7.
Energy used for generation of utilities, E , other than oxygen, steam and atmospheric gas for heat treatment
utility
may be excluded.
Energy for generation of atmospheric gas for heat treatment shall include calorific value of source gas, E ,
u,atm,cal
and the energy for generation of the atmospheric gas, E .
u,atm,gen
7.2.8 Electrical generation loss
See 3.1.8.
7.3 Thermal energy balance
7.3.1 General
Thermal energy balance sheet may be created as a subcategory of total energy balance. The thermal energy
balance shall be a part of the total energy balance.
The area of thermal energy balance should be basically equivalent to the furnace subject to the measurement
chambers (see Figure 1).
The systematization of thermal energy is described in Table 2.
12 © ISO 2013 – All rights reserved

Table 2 — Systematization of type of energy used in this part of ISO 13579 — Thermal energy balance
Type of energy
Thermal energy
Intermediate category/Detailed item
input/output
Calorific value of fuel, E
h,fuel
Thermal energy input from electrical heating source

Sensible heat of fuel, E
s,fuel
Thermal energy input Sensible heat of combustion air, E
s,air
Other energy input,
Sensible heat of atomization agent, E
s,atomize
E
others
Heat of reaction, E
react
Sensible heat of infiltration air, E
s,infilt
Effective energy, E
effective
Jig loss, E
l,jig
Sensible heat of exhaust gas, E
exhaust
Heat storage loss by batch furnace, E
l,storage
Sensible heat loss of atmospheric gas, E
s,atm
Thermal energy
Wall loss, E
l,wall
output, E
them,out
Heat loss of discharged blowout from furnace opening, E
l,blowout
Heat loss of radiation from furnace opening, E
l,opening
Heat loss from parts through furnace wall, E
l,parts
Cooling water loss, E
l,cw
Other losses, E
l,other
The use of thermal energy balance is optional.

7.3.2 Thermal energy input from electrical heating source
See 3.1.9.1.
Thermal energy input from electrical heating source shall not be the fuel equivalent energy of electricity.
Efficiency of heat transfer shall be taken into account if necessary.
7.3.3 Circulating heat
See 3.1.9.2.
When circulating heat is determined, it shall be summarized separately from the thermal energy balance sheet.
7.4 Energy balance of electrical generation
7.4.1 General
Energy balance of electrical generation may be used as a subcategory of total energy balance. This electrical
energy balance shall be a part of the total energy balance.
NOTE This category is useful when fuel equivalent energy of electricity, E , is calculated.
fe,el
The systematization of energy related to electrical generation is described in Table 3.
Table 3 — Type of energy used in this part of ISO 13579 — Energy balance of electrical generation
Type
Energy
Intermediate category/Detailed item
input/output
Input Fuel equivalent energy of electricity, E
fe,el
Thermal energy output from electrical heating source
Energy consumed in installed electrical auxiliary equipment,
E ,
aux,installed
Electrical
auxiliary
Total
blowers, etc.
equipment,
consumed
Energy used for fluid transfer, E ,
aux,fluid
E
electrical aux
Output
energy
cooling water, etc.
E
e,total
Oxygen, E
u,oxy
Generation of
Steam, E
u,steam
utilities, E
utility
Atmospheric gas energy for generation, E
u,atm,gen
Electrical generation loss, E
l,eg
The use of energy balance of electrical generation is optional.

7.5 Recycled energy
See 3.1.11.
The value of this type of energy can be deducted from the total energy input in the total energy efficiency
calculations specified in 9.4.1.
8 Measurement method
8.1 General
Measurement method is specified in ISO 13579-1:2013, 8.1.
8.2 Fuel
8.2.1 Volume
Volume is specified in ISO 13579-1:2013, 8.2.1.
8.2.2 Sampling, test, analysis and measurement of calorific value
Sampling, test, analysis and measurement of calorific value are specified in ISO 13579-1:2013, 8.2.2.
8.2.3 Pressure and temperature
Pressure and temperature are specified in ISO 13579-1:2013, 8.2.3.
14 © ISO 2013 – All rights reserved

8.3 Combustion air and exhaust gas
8.3.1 Combustion air
8.3.1.1 Combustion air volume
Combustion air volume is specified in ISO 13579-1:2013, 8.4.1.1.
8.3.1.2 Combustion air pressure and temperature
Combustion air pressure and temperature are specified in ISO 13579-1:2013, 8.4.1.2.
8.3.2 Exhaust gas
8.3.2.1 Temperature
The average temperature of exhaust gas shall be measured at the outlet of the area of energy balance. When
circulation heat generated by preheating equipment is determined, temperature of both the inlet and outlet
side of the equipment shall be measured.
The measurement position of exhaust gas shall be at the exit (i.e. lower exhaust gas temperature side) of heat
exchanger (i.e. regenerator, in the case of a regenerative burner). In the case of an exhaust system with an
eductor type (see Figure 3), the temperature of the exhaust gas temperature shall be measured before suction
takes place.
Calculated values using fuel quantity, volumetric ratio of fuel composition and air flow rate may be used as an
exhaust gas flow rate.
Key
1 eductor
2 recuperator
3 burner
4 radiant tube
T temperature measurement point
a
Direction of exhaust gas flow.
b
Flow of high pressure air.
c
Flow of combustion air.
d
Fuel intake.
Figure 3 — Measurement point of exhaust gas which is discharged through an eductor
8.3.2.2 Method of exhaust gas analysis
Method of exhaust gas analysis is specified in ISO 13579-1:2013, 8.4.2.2.
8.3.3 Measurement method for burners with recuperative functions
8.3.3.1 Regenerative burners
8.3.3.1.1 Measurement positions
Measurement positions are specified in ISO 13579-1:2013, 8.4.3.1.1.
8.3.3.1.2 Measurement of exhaust gas temperature
Measurement of exhaust gas temperature is specified in ISO 13579-1:2013, 8.4.3.1.2.
8.3.3.2 Recuperative radiant tube burners
Recuperative radiant tube burners are specified in ISO 13579-1:2013, 8.4.3.2.
16 © ISO 2013 – All rights reserved

8.4 Controlled atmospheric gas
8.4.1 Volume
Volume is specified in ISO 13579-1:2013, 8.5.1.
8.4.2 Temperature
Temperature is specified in ISO 13579-1:2013, 8.5.2.
8.5 Products
8.5.1 Mass
Determine the mass of products using weighing scales.
8.5.1.1 Continuous furnaces
Continuous furnaces are specified in ISO 13579-1:2013, 8.6.1.1.
8.5.1.2 Batch furnaces
Batch furnaces are specified in ISO 13579-1:2013, 8.6.1.2.
8.5.2 Temperature
Temperature is specified in ISO 13579-1:2013, 8.6.2.
8.6 Temperature of furnace surface
8.6.1 Furnace wall
Furnace wall is specified in ISO 13579-1:2013, 8.7.1.
8.6.2 Cross-sectional area of furnace parts installed through furnace wall
Cross-sectional area of furnace parts installed through furnace wall is specified in ISO 13579-1:2013, 8.7.2.
8.7 Furnace inner wall temperature
Furnace inner wall temperature is specified in ISO 13579-1:2013, 8.8.
8.8 Inner furnace pressure
Inner furnace pressure is specified in ISO 13579-1:2013, 8.9.
8.9 Cooling water
8.9.1 Temperature
Temperature is specified in ISO 13579-1:2013, 8.10.1.
8.9.2 Volume
Volume is specified in ISO 13579-1:2013, 8.10.2.
8.10 Electrical auxiliary equipment
8.10.1 Installed electrical auxiliary equipment
Installed electrical auxiliary equipment is specified in ISO 13579-1:2013, 8.11.1.
8.10.2 Energy for fluid transfer
Energy for fluid transfer is specified in ISO 13579-1:2013, 8.11.2.
8.11 Generation of utilities
Generation of utilities is specified in ISO 13579-1:2013, 8.12.
8.12 Recycled energy
Recycled energy is specified in ISO 13579-1:2013, 8.13.
9 Calculations
9.1 General provisions
Calculations are specified in ISO 13579-1:2013, 9.1.
9.2 Total energy input
9.2.1 Calorific value of fuel
9.2.1.1 General
Calorific value of fuel is specified in ISO 13579-1:2013, 9.2.1.1.
9.2.1.2 Gaseous fuel
Gaseous fuel is specified in ISO 13579-1:2013, 9.2.1.2.
9.2.1.3 Liquid fuel
Liquid fuel is specified in ISO 13579-1:2013, 9.2.1.3.
9.2.2 Calorific value of waste
Calorific value of waste is specified in ISO 13579-1:2013, 9.2.2.
9.2.3 Calorific value of source gas of atmospheric gas
Calorific value of source gas of atmospheric gas is specified in ISO 13579-1:2013, 9.2.3.
The specifications for atmospheric gas described in Table A.1 may be used.
9.2.4 Fuel equivalent energy of electricity
Fuel equivalent energy of electricity is specified in ISO 13579-1:2013, 9.2.4.
18 © ISO 2013 – All rights reserved

9.2.4.1 Sensible heat of fuel
Sensible heat of fuel is specified in ISO 13579-1:2013, 9.2.4.1.
9.2.5 Sensible heat of combustion air
9.2.5.1 General
Sensible heat of combustion air is specified in ISO 13579-1:2013, 9.2.5.1.
9.2.5.2 Gaseous fuel
Gaseous fuel is specified in ISO 13579-1:2013, 9.2.5.2.
9.2.5.3 Liquid fuel
Liquid fuel is specified in ISO 13579-1:2013, 9.2.5.3.
9.2.5.4 Simplified calculation of excess air ratio
Simplified calculation of excess air ratio is specified in ISO 13579-1:2013, 9.2.5.4.
9.2.6 Sensible heat of infiltration air
Sensible heat of infiltration air is specified in ISO 13579-1:2013, 9.2.8.
9.3 Total energy output
9.3.1 Thermal energy output
9.3.1.1 Effective energy
9.3.1.1.1 General
Effective energy is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.1.1.
9.3.1.1.2 Sensible heat of products
9.3.1.1.2.1 At the time of loading
Sensible heat of products at the time of loading is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.1.2.1.
Tables of heat content with a reference temperature of 273,15 K may be used (for steel products, see
Table A.2).
9.3.1.1.2.2 At the time of extraction
The sensible heat of products at the time when products are extracted from the area of energy balance per
ton of products is given as Formula (1):
Ec1000 (T  273,15) (1)
p2 pm,p2 p2
Tables of heat content with reference a temperature of 273,15 K may be used (for steel products, see
Table A.2).
9.3.1.1.3 Mass of products
Mass of products is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.1.3.
9.3.1.2 Jig loss
Jig loss is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.2.
9.3.1.3 Sensible heat of exhaust gas
9.3.1.3.1 General
Sensible heat of exhaust gas is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.4.1.
9.3.1.3.2 Gaseous fuel
Gaseous fuel is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.4.2.
9.3.1.3.3 Liquid fuel
Liquid fuel is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.4.3.
9.3.1.4 Heat storage loss by batch furnace
Heat storage loss by batch furnace is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.5.
9.3.1.5 Sensible heat loss of atmospheric gas
Sensible heat loss of atmospheric gas is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.6.
For the volume fraction of atmospheric gas, make reference to Table A.1.
9.3.1.6 Wall loss
Wall loss is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.7.
9.3.1.7 Heat loss of discharged blowout from furnace opening
Heat loss of discharged blowout from furnace opening is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.8.
9.3.1.8 Heat loss of radiation from furnace opening
Heat loss of radiation from furnace opening is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.9.
9.3.1.9 Heat loss from furnace parts installed through furnace wall
Heat loss from furnace parts installed through furnace wall is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.10.
9.3.1.10 Cooling water loss
Cooling water loss is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.1.11.
9.3.2 Energy consumed in electrical auxiliary equipment — General
9.3.2.1 Energy consumed in electrical auxiliary equipment
Energy consumed in electrical auxiliary equipment is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.2.1.
20 © ISO 2013 – All rights reserved

9.3.2.2 Energy consumed in installed electrical auxiliary equipment
Energy consumed in installed electrical auxiliary equipment is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.2.2.
9.3.2.3 Energy used for fluid transfer
Energy used for fluid transfer is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.2.3.
9.3.3 Energy used for generation of utilities
9.3.3.1 General
Energy used for generation of utilities is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.3.1.
9.3.3.2 Oxygen
Oxygen is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.3.2.
9.3.3.3 Steam
Steam is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.3.3.
9.3.3.4 Atmospheric gas for heat treatment
9.3.3.4.1 Energy for operation of generator
Energy for operation of generator is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.3.4.1.
9.3.3.4.2 Calorific value of source gas
Calorific value of source gas is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.3.4.2.
For specifications of atmospheric gas, make reference to Table A.1.
9.3.4 Electrical generation loss
Electrical generation loss is specified in ISO 13579-1:2013, 9.3.4.
9.4 Total energy efficiency
9.4.1 General
Total energy efficiency is specified in ISO 13579-1:2013, 9.4.1.
9.4.2 Total energy efficiency limited to heating-up process
Total energy efficiency limited to the heating-up process is specified in ISO 13579-1:2013, 9.4.2.
In the case of protective and reactive furnaces, efficiency should be evaluated during the heating-up process,
rather than during the whole process.
10 Energy ba
...

PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 13579-4
ISO/TC 244
Fours industriels et équipements
Secrétariat: JISC
associés — Méthode de mesure du bilan
Début de vote:
énergétique et de calcul de l'efficacité
2012-09-19
Partie 4:
Vote clos le:
2012-11-19
Fours à atmosphère contrôlée ou active

Industrial furnaces and associated processing equipment — Method of
measuring energy balance and calculating efficiency —
Part 4: Furnaces with protective or reactive atmosphere

LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-

PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES
ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
©
ISO 2012
TION NATIONALE.
ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
Notice de droit d'auteur
Ce document de l'ISO est un projet de Norme internationale qui est protégé par les droits d'auteur de l'ISO.
Sauf autorisé par les lois en matière de droits d'auteur du pays utilisateur, aucune partie de ce projet ISO
ne peut être reproduite, enregistrée dans un système d'extraction ou transmise sous quelque forme que ce
soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, les enregistrements ou
autres, sans autorisation écrite préalable.
Les demandes d'autorisation de reproduction doivent être envoyées à l'ISO à l'adresse ci-après ou au
comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Toute reproduction est soumise au paiement de droits ou à un contrat de licence.
Les contrevenants pourront être poursuivis.

ii © ISO 2012 – Tous droits réservés

ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction.vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .1
3.1 Termes relatifs au type d’énergie utilisé dans la présente partie de l’ISO 13579.2
4 Symboles.5
5 Principes fondamentaux.7
5.1 Généralités .7
5.2 Diagramme de flux d’énergie .10
5.3 Outil de surveillance et d'évaluation de la production de chaleur industrielle .10
6 Conditions fondamentales de mesure et de calcul .10
6.1 État du four .10
6.2 Durée de la mesure .10
6.3 Unité de consommation spécifique d'énergie.10
6.4 Conditions de référence .10
6.5 Unité de volume de gaz.10
6.6 Combustible.10
7 Type d'énergie utilisé dans la présente partie de l’ISO 13579.10
7.1 Généralités .10
7.2 Bilan énergétique .10
7.3 Bilan énergétique thermique.13
7.4 Bilan énergétique de la production d’énergie électrique.14
7.5 Énergie recyclée .14
8 Méthode de mesure.15
8.1 Généralités .15
8.2 Combustible.15
8.3 Air de combustion et gaz d'échappement .15
8.4 Gaz d’atmosphère contrôlée .17
8.5 Produits .17
8.6 Température de surface du four .17
8.7 Température de la paroi intérieure du four.17
8.8 Pression intérieure du four.17
8.9 Eau de refroidissement.17
8.10 Équipements auxiliaires électriques .18
8.11 Production d’utilités.18
8.12 Énergie recyclée .18
9 Calcul.18
9.1 Dispositions générales .18
9.2 Intrant énergétique total .18
9.3 Extrant énergétique total .19
9.4 Efficacité énergétique totale .21
10 Rapport d’évaluation de bilan énergétique.22
Annexe A (informative) Données de référence .23
Annexe B (informative) Rapport de bilan énergétique et d'efficacité d'un four de cémentation à
passage (processus complet) — Exemple .25
ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
Annexe C (informative) Rapport de mesure du bilan énergétique et de calcul de l'efficacité
énergétique d'un four de cémentation à passage — Exemple .34
Annexe D (informative) Estimation de l'incertitude de l'efficacité énergétique totale .43
Bibliographie .47

iv © ISO 2012 – Tous droits réservés

ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 13579-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 244, Fours industriels et équipements associés.
L'ISO 13579 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Fours industriels et
équipements associés — Méthode de mesure du bilan énergétique et de calcul de l'efficacité:
⎯ Partie 1: Méthode générale
⎯ Partie 2: Fours de réchauffage pour acier
⎯ Partie 3: Fours dormants de fusion pour l’aluminium
⎯ Partie 4: Fours à atmosphère contrôlée ou active
ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
Introduction
Tous les calculs dans la présente partie de l’ISO 13579 sont fondés sur l’emplacement de l’équipement dans
les conditions de référence.
NOTE Pour les équipements destinés à être installés au-dessus ou au-dessous du niveau de la mer, il est prévu de
calculer l’impact de l’altitude pour l’emplacement concerné.

vi © ISO 2012 – Tous droits réservés

PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 13579-4:2012(F)

Fours industriels et équipements associés — Méthode de
mesure du bilan énergétique et de calcul de l'efficacité
Partie 4:
Fours à atmosphère contrôlée ou active
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 13579 spécifie une méthode générale pour mesurer le bilan énergétique et
calculer l’efficacité du processus impliquant les fours à atmosphère contrôlée ou active conçus par les
fabricants de fours. La présente méthode générale comprend:
⎯ les méthodes de mesure;
⎯ les calculs (calcul général);
⎯ le rapport d'évaluation.
La présente partie de l’ISO 13579 n’est pas applicable à toutes les efficacités liées au processus proprement
dit en dehors des fours à atmosphère contrôlée ou active.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent document
et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 13574, Fours industriels et équipements associés ― Vocabulaire
ISO 13579-1:—, Fours industriels et équipements associés — Méthode de mesure du bilan énergétique et de
calcul de l'efficacité — Partie 1: Méthode générale
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 13574 ainsi que les
suivants s’appliquent.
ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
3.1 Termes relatifs au type d’énergie utilisé dans la présente partie de l’ISO 13579
3.1.1 Intrant énergétique total
3.1.1.1
intrant énergétique total
E
intrant
intrant énergétique total mesuré introduit dans la zone concernée par la mesure du bilan énergétique et qui
est composé de l’énergie thermique équivalente et d’un autre intrant énergétique
3.1.2 Énergie combustible équivalente
3.1.2.1
énergie combustible équivalente
E
fe
cumul de l’énergie d’entrée comprenant le pouvoir calorifique du combustible, le pouvoir calorifique des
déchets, le pouvoir calorifique du gaz source du gaz d'atmosphère et l’énergie combustible équivalente de
l’électricité
3.1.2.2
pouvoir calorifique du combustible
E
h,combustible
chaleur de combustion du combustible qui est consommé et utilisé pour chauffer des produits dans la zone de
bilan énergétique
3.1.2.3
pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère
E
fe,atm,cal
pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère utilisé comme atmosphère contrôlée ou active
3.1.2.4
énergie combustible équivalente de l’électricité
E
fe,él
énergie combustible équivalente de l’électricité convertie à partir de chaque consommation d’énergie
électrique dans la zone de bilan énergétique
3.1.3 Autre intrant énergétique
3.1.3.1
autre intrant énergétique
E
autres
énergie comprenant la chaleur sensible du combustible, la chaleur sensible de l’air de combustion ou d’un
autre oxydant, la chaleur sensible du fluide d’atomisation pour le combustible liquide, la chaleur de réaction et
la chaleur sensible de l’air d’infiltration
3.1.3.2
chaleur de réaction
E
réact
chaleur produite par la réaction d'oxydation de produits dans la zone de mesure du bilan énergétique
EXEMPLE Formation de calamine de produits en acier pendant la réaction d'oxydation.
3.1.3.3
chaleur sensible de l’air d’infiltration
E
s,infilt
chaleur sensible de l'air qui s'infiltre dans le four par l'intermédiaire de l'orifice d'entrée/de sortie ou des
interstices dans les systèmes de fonctionnement du four
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés

ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
NOTE 1 à l'article   Ce terme peut être remplacé par «chaleur sensible de l'air faux».
3.1.4 Extrant énergétique total
3.1.4.1
extrant énergétique total
E
extrant
extrant énergétique mesuré total émis par ou consommé dans la zone de bilan énergétique, qui est composé
de l’extrant énergétique thermique, de l’énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques, de
l’énergie utilisée pour la production d’utilité et de la perte due à la production d'énergie électrique
3.1.5 Extrant énergétique thermique
3.1.5.1
extrant énergétique thermique
E
extrant, therm
cumul de l’énergie thermique émise à partir de la zone de bilan énergétique
NOTE 1 à l'article    L'extrant énergétique thermique est composé de l’énergie définie en 3.1.5.2 à 3.1.5.12.
3.1.5.2
énergie efficace
E
efficace
enthalpie emmagasinée dans les produits dans la zone de mesure du bilan énergétique
3.1.5.3
perte due aux dispositifs
E
l,dispositif
enthalpie emmagasinée par les dispositifs de manutention des produits dans la zone de mesure du bilan
énergétique
3.1.5.4
chaleur sensible des gaz d’échappement
E
échappement
chaleur sensible du gaz d’échappement émis à partir de la zone de mesure du bilan énergétique
3.1.5.5
perte de chaleur accumulée par un four intermittent
E
l,accumulée
chaleur sensible emmagasinée par les réfractaires du four au cours d’un cycle de fonctionnement du four
intermittent
3.1.5.6
perte de chaleur sensible du gaz d’atmosphère
E
s,atm
chaleur sensible emmagasinée par le gaz d’atmosphère du procédé thermique à travers la zone de bilan
thermique
3.1.5.7
perte due aux parois
E
l,paroi
énergie thermique émise par la surface des fours industriels par rayonnement et convection
3.1.5.8
perte de chaleur due à l’échappement de gaz par l’ouverture du four
E
l,gaz dégagé
chaleur sensible du dégagement de gaz émis par l’ouverture du four
ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
3.1.5.9
perte de chaleur par rayonnement par l’ouverture du four
E
l,ouverture
énergie thermique par rayonnement émise par l’ouverture du four
3.1.5.10
perte de chaleur émise par des parties installées à travers la paroi du four
E
l,parties
énergie thermique émise par des parties installées à travers la paroi du four
EXEMPLE Comme dans le cas d'une sole à rouleaux.
3.1.5.11
perte due à l’eau de refroidissement
E
l,cw
énergie thermique transférée par l'eau de refroidissement hors de la zone de mesure du bilan énergétique
3.1.5.12
autres pertes
E
l,autres
pertes d'énergie thermique non mesurées de la zone de bilan thermique
3.1.6 Énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques
3.1.6.1
énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques
E
aux
énergie utilisée dans les équipements auxiliaires électriques, qui est composée de l'énergie consommée dans
les équipements auxiliaires électriques installés et de l’énergie utilisée pour le transfert de fluide
3.1.6.2
énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques installés
E
aux,installés
énergie totale cumulée utilisée dans les équipements auxiliaires électriques installés (par exemple ventilateurs,
pompes) implantés dans la zone de bilan énergétique
3.1.6.3
énergie utilisée pour le transfert de fluide
E
aux,fluide
énergie cumulée pour le transfert de fluide, calculée à partir de la propriété du fluide
EXEMPLE Pour l'eau de refroidissement, le combustible, etc.
3.1.7 Énergie utilisée pour la production d’utilités
3.1.7.1
utilité
service autre que la fourniture de combustible et d’électricité dans la zone de bilan énergétique
EXEMPLE Oxygène, vapeur et gaz d’atmosphère.
3.1.7.2
énergie utilisée pour la production d’utilités
E
utilités
énergie cumulée pour la production des utilités utilisées dans la zone de bilan énergétique
4 © ISO 2012 – Tous droits réservés

ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
3.1.8 Perte due à la production d’énergie électrique
3.1.8.1
perte due à la production d’énergie électrique
E
l,eg
perte d’énergie inhérente à la production d’énergie électrique qui est calculée à partir de l’énergie combustible
équivalente et de l’énergie électrique consommée totale
3.1.9 Bilan énergétique thermique
3.1.9.1
apport d’énergie thermique à partir d’une source de chauffage électrique
énergie thermique entrant dans le processus à partir d’une source de chauffage électrique, telle qu’un
équipement de chauffage électrique, émise dans la zone de bilan énergétique
3.1.9.2
chaleur de circulation
chaleur circulant dans un équipement ou un système installé dans la zone de bilan énergétique
3.1.10 Bilan énergétique de la production d’énergie électrique
3.1.10.1
énergie électrique totale consommée
E
e,totale
cumul de l’énergie électrique consommée dans la zone de bilan énergétique et égale à la somme de l’apport
d’énergie thermique à partir d’une source de chauffage électrique, de l’énergie consommée dans les
équipements auxiliaires électriques et de l'énergie électrique utilisée pour la production d'utilités
3.1.10.2
énergie électrique utilisée pour la production d’utilités
E
e,utilités
cumul de l’énergie électrique consommée pour la production d’utilités (par exemple production d’oxygène)
utilisée dans la zone de bilan énergétique
3.1.11 Énergie recyclée
3.1.11.1
énergie recyclée
E
re
énergie récupérée à partir de l’énergie thermique perdue par la zone de bilan énergétique
EXEMPLE Énergie réutilisée dans une chaudière de récupération.
4 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s’appliquent.
NOTE 1 Les tonnes utilisées sont des tonnes métriques.
NOTE 2 Pour l’unité de volume de gaz, voir 6.5.

ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
Symbole Signification Unité
c chaleur massique moyenne des produits entre T et 273,15 K kJ/(kg·K)
p2
pm,p2
c chaleur massique moyenne des produits entre T et 273,15 K kJ/(kg·K)
s
pm,ps
E énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques par tonne de kJ/t
aux
produits
E cumul de l’énergie utilisée pour le transfert de fluide par tonne de produits kJ/t
aux,fluide
E cumul de l’énergie utilisée dans les équipements auxiliaires électriques installés par kJ/t

aux,installés
tonne de produits
E énergie efficace par tonne de produits kJ/t
efficace
E chaleur sensible des gaz d’échappement par tonne de produits kJ/t
échappement
E énergie combustible équivalente de l’électricité par tonne de produits kJ/t
fe
E pouvoir calorifique du combustible par tonne de produits kJ/t
h,combustible
E intrant énergétique total par tonne de produits kJ/t
intrant
E perte de chaleur due à l’échappement de gaz par l’ouverture du four par tonne de kJ/t
l,soufflante
produits
E perte due à l’eau de refroidissement par tonne de produits kJ/t
l,cw
E perte d’énergie lors de la production d’énergie électrique kJ/t
l,eg
E perte due aux dispositifs par tonne de produits kJ/t
l,dispositif
E perte de chaleur par rayonnement par l’ouverture du four par tonne de produits kJ/t
l,ouverture
E autres pertes par tonne de produits kJ/t
l,autres
E Perte de chaleur émise par des parties à travers la paroi du four kJ/t
l,parties
E perte de chaleur accumulée par le four intermittent par tonne de produits kJ/t
l,accumulée
E perte due aux parois par tonne de produits kJ/t
l,paroi
E autre intrant énergétique par tonne de produits kJ/t
autres
E chaleur sensible (ou enthalpie) des produits au moment où les produits sont extraits kJ/t
p2
de la zone de bilan thermique par tonne de produits
E chaleur de réaction par tonne de produits kJ/t
réact
E chaleur sensible de l’air de combustion ou d’un autre oxydant par tonne de produits kJ/t
s,air
E perte de chaleur sensible du gaz d’atmosphère par tonne de produits kJ/t
s,atm
E chaleur sensible du fluide d’atomisation par tonne de produits kJ/t
s,atomis
E chaleur sensible du combustible par tonne de produits kJ/t
s,combustible
E chaleur sensible de l’air d’infiltration par tonne de produits kJ/t
s,infilt
E chaleur sensible de la substance oxydée par tonne de produits kJ/t
s,oxyd
E énergie thermique (sortie) par tonne de produits kJ/t
extrant,therm
E énergie utilisée pour la production d’utilités par tonne de produits kJ/t
utilités
E énergie utilisée pour la production de gaz d’atmosphère par tonne de produits kJ/t
u,atm,prod
E pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère par tonne de produits kJ/t
u,atm,cal
E énergie consommée pour la production d’oxygène par tonne de produits kJ/t
u,oxy
E énergie consommée pour la production de vapeur par tonne de produits kJ/t
u,vapeur
M masse de perte par tonne de produits kg/t
perte
M masse de produits kg ou t
p
T température moyenne des produits au moment du chargement dans la zone de bilan K
p1
énergétique
T température moyenne des produits au moment de l’extraction dans la zone de bilan K
p2
énergétique
6 © ISO 2012 – Tous droits réservés

ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
Symbole Signification Unité
η efficacité énergétique totale —
η production régionale d’énergie efficace —
e
σ ºC
erreur absolue du thermocouple
σ ºC
erreur absolue du fil conducteur compensateur
σ ºC
erreur absolue du dispositif de sortie du thermocouple
5 Principes fondamentaux
5.1 Généralités
La zone de mesure du bilan énergétique doit être déterminée.
NOTE Les Figures 1 et 2 illustrent des exemples de détermination de la zone de mesure du bilan énergétique pour
un four à atmosphère contrôlée ou active.
Les aspects suivants doivent être inclus dans la mesure du bilan énergétique:
a) intrant énergétique;
⎯ énergie combustible équivalente, E ;
fe
⎯ autre intrant énergétique, E ;
autres
b) extrant énergétique;
⎯ extrant énergétique thermique, E ;
extrant,therm
⎯ énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques, E ;
aux
⎯ énergie utilisée pour la production d’utilités, E ;
utilités
⎯ perte due à la production d’énergie électrique, E .
l,eg
Déterminer l'intrant énergétique et l'extrant énergétique entrant et sortant de la zone de bilan énergétique sur
la base des données de mesure.
L'intrant énergétique total entrant dans la zone doit compenser l'extrant énergétique total sortant de la zone.
Le résultat de la mesure du bilan énergétique doit être exprimé de manière succincte en termes d'intrant
énergétique et d'extrant énergétique dans une fiche de bilan énergétique contenant les informations
nécessaires, telles que le récapitulatif des équipements, les conditions de mesure et les données de mesure.
Il est possible de créer des sous-catégories pour exprimer le bilan énergétique thermique et la production
d'énergie électrique (voir 7.3 et 7.4).
ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
Légende
a
1 zone de bilan énergétique Chaleur sensible du combustible.
b
2 production d’énergie Chaleur sensible de l’air de combustion.
c
3 équipements auxiliaires électriques Pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère.
d
4 équipement de chauffage électrique Énergie combustible équivalente de l’électricité.
e
5 équipements auxiliaires électriques installés Énergie efficace.
f
6 équipement pour le transfert de fluide Perte due aux parois.
g
7 équipement pour la production d’utilités Perte de chaleur par rayonnement par l’ouverture du four.
h
8 réchauffeur électrique Perte de chaleur par des parties à travers la paroi du four.
i
9 ventilateur RC Perte due aux dispositifs.
j
10 soufflante de combustion Perte due à l’eau de refroidissement.
k
11 moteur (porte) Chaleur sensible des gaz d’échappement.
l
12 moteur (entraînement de sole à rouleaux) Pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère.
m
13 pompe à eau de refroidissement Perte de chaleur sensible du gaz d’atmosphère.
n
14 équipements de transfert de combustible Énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques.
o
15 compresseur et vérin pneumatique pour porte interne Perte due à la production d’énergie électrique.
16 générateur de gaz d’atmosphère
Figure 1 — Exemple de détermination de la zone de mesure du bilan énergétique —
Four de cémentation à passage
8 © ISO 2012 – Tous droits réservés

ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
Légende
1 zone de bilan énergétique 10 chargement et déchargement
2 production d’énergie 11 porte intermédiaire
3 équipements auxiliaires électriques 12 pompe à huile
4 équipements auxiliaires électriques installés 13 agitateur d’huile
5 équipement pour le transfert de fluide 14 unité de commande
6 équipement pour la production d’utilités 15 dispositif d’entraînement de sole tournante
7 ventilateur d’air de combustion 16 pompe à eau de refroidissement
8 ventilateur de recirculation 17 équipement pour le transfert de fluide
9 dispositif d’entraînement d’élévateur 18 générateur de gaz d’atmosphère
a g
Chaleur sensible du combustible. Pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère.
b h
Chaleur sensible de l’air de combustion. Énergie efficace.
c i
Chaleur sensible des gaz d’échappement. Perte de chaleur par le four (par exemple, perte due aux parois).
d j
Énergie combustible équivalente de l’électricité. Perte de chaleur sensible de gaz de procédé.
e k
Pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère. Énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques.
f l
Perte due à l’eau de refroidissement. Perte due à la production d’énergie électrique.
Figure 2 — Exemple de détermination de la zone de bilan énergétique —
Four à sole tournante
ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
5.2 Diagramme de flux d’énergie
Le diagramme de flux d’énergie (ou diagramme de Sankey) est tel que spécifié dans l’ISO 13579-1:—, 5.2.
5.3 Outil de surveillance et d'évaluation de la production de chaleur industrielle
L’outil de surveillance et d'évaluation de la production de chaleur industrielle (Process Heating Assessment
and Survey Tool = PHAST) est tel que spécifié dans l’ISO 13579-1:—, 5.3.
6 Conditions fondamentales de mesure et de calcul
6.1 État du four
Les fours soumis aux mesures doivent être préparés dans les conditions spécifiées dans l’ISO 13579-1:—,
6.1.
6.2 Durée de la mesure
La durée de mesure est spécifiée dans l’ISO 13579-1:—, 6.2.
6.3 Unité de consommation spécifique d'énergie
L’unité de consommation spécifique d'énergie est spécifiée dans l’ISO 13579-1:—, 6.3.
6.4 Conditions de référence
Les conditions de référence sont spécifiées dans l’ISO 13579-1:—, 6.4.
6.5 Unité de volume de gaz
L’unité de volume de gaz est spécifiée dans l’ISO 13579-1:—, 6.5.
6.6 Combustible
Le combustible est spécifié dans l’ISO 13579-1:—, 6.6.
7 Type d'énergie utilisé dans la présente partie de l’ISO 13579
7.1 Généralités
L’énergie évaluée dans la présente partie de l’ISO 13579 ainsi que ses symboles sont définis dans l’Article 3.
Sauf spécification contraire, toute énergie doit être exprimée en kilojoules par tonne de produit (kJ/t).
7.2 Bilan énergétique
La systématisation de l’énergie évaluée dans la présente partie de l’ISO 13579 est décrite dans le Tableau 1.

10 © ISO 2012 – Tous droits réservés

ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
Tableau 1 —Systématisation du type d’énergie évaluée dans la présente partie de l’ISO 13579 —
Bilan énergétique global
Type d’énergie
Intrant/extrant
Catégorie intermédiaire Éléments détaillés
énergétique total
Pouvoir calorifique du combustible, E

h,combustible
Énergie combustible Pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère,

équivalente, E E
fe fe,atm,cal
Énergie combustible équivalente de l’électricité, E

Intrant énergétique total, fe,él
E
Chaleur sensible du combustible, E
intrant
s,combustible
Chaleur sensible de l’air de combustion, E
s,air
Autre intrant énergétique,
Chaleur sensible du fluide d’atomisation, E
s,atomis
E
autres
Chaleur de réaction, E
réact
Chaleur sensible de l’air d’infiltration, E
s,infilt
Énergie efficace, E
efficace
Perte due aux dispositifs, E
l,dispositif
Chaleur sensible des gaz d’échappement, E
échappement
Perte de chaleur accumulée par le four discontinu à chambre,
E
l,accumulée
Perte de chaleur sensible du gaz d’atmosphère, E
s,atm
Perte due aux parois, E
l,paroi
Énergie thermique,
Perte de chaleur due à l’échappement de gaz par l’ouverture
E
extrant,therm
du four, E
l,soufflante
Perte de chaleur par rayonnement par l’ouverture du four,
E
l,ouverture
Perte de chaleur par des parties installées à travers la paroi
du four, E
l,parties
Extrant énergétique total,
E
Perte due à l’eau de refroidissement, E
extrant
l,cw
Autres pertes, E
l,autres
Énergie consommée dans les équipements auxiliaires
électriques installés, E
aux,installés
Équipement auxiliaire
par exemple soufflantes
électrique, E
aux
Énergie utilisée pour le transfert de fluide,. E

aux,fluide
par exemple eau de refroidissement
Oxygène, E
u,oxy
Vapeur, E
u,vapeur
Production d’utilités,
Énergie consommée pour la production,
E
utilités
Gaz
E
u,atm,prod
d’atmosphère
Pouvoir calorifique du gaz source,
E
u,atm,cal
Perte due à la production d’énergie électrique, E
l,eg
7.2.1 Intrant énergétique total
Voir 3.1.1.
ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
7.2.2 Énergie combustible équivalente
Voir 3.1.2.
Le pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère, E , doit être ajouté comme un intrant
fe,atm,cal
énergétique même si le gaz d’atmosphère est émis par un four, à l’état imbrûlé.
Le pouvoir calorifique du combustible, E , consommé dans les brûleurs pilotes pour brûleurs
h,combustible
torches et brûleurs à rampe, doit être inclus dans le pouvoir calorifique du combustible si ces parties sont
appliquées aux fours à atmosphère contrôlée ou active soumis aux mesures.
La valeur régionale de l’efficacité de la production d’électricité doit être appliquée à la convention de l’énergie
combustible équivalente de l’électricité, E .
fe,él
7.2.3 Autre intrant énergétique
Voir 3.1.3.
7.2.4 Extrant énergétique total
Voir 3.1.4.
7.2.5 Extrant énergétique thermique
Voir 3.1.5.
7.2.6 Énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques
Voir 3.1.6.
Si une partie de l’énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques, E est utilisée
,
aux,installés
sous forme d’énergie thermique dans le processus de chauffage, l’énergie thermique doit être soustraite de
l’énergie totale consommée dans les équipements auxiliaires électriques installés.
L’énergie utilisée pour le transfert de fluide, E doit être appliquée lorsque l’énergie consommée dans
,
aux,fluide
les équipements auxiliaires électriques pour le transfert de fluide, par exemple une pompe ne peut pas être
déterminée à partir de la mesure de l’énergie électrique fournie aux équipements (par exemple eau de
refroidissement fournie par les installations de l’usine).
7.2.7 Énergie utilisée pour la production d’utilités
Voir 3.1.7.
L’énergie utilisée pour la production d’utilités, E , autres que l’oxygène, la vapeur et le gaz d’atmosphère
utilités
pour le traitement thermique, peut être exclue.
L’énergie pour la production de gaz d’atmosphère pour traitement thermique doit inclure le pouvoir calorifique
du gaz source, E , ainsi que l’énergie utilisée pour la production du gaz d’atmosphère, E .
u,atm,cal u,atm,prod
7.2.8 Perte due à la production d’énergie électrique
Voir 3.1.8.
12 © ISO 2012 – Tous droits réservés

ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
7.3 Bilan énergétique thermique
7.3.1 Généralités
Une fiche de bilan énergétique thermique peut être créée comme une sous-catégorie du bilan énergétique
total. Le bilan énergétique thermique doit faire partie du bilan énergétique total.
Il convient que la zone de bilan énergétique thermique soit à peu près équivalente aux chambres des fours
étudiés (voir Figure 1).
La systématisation de l’énergie thermique est décrite dans le Tableau 2.
Tableau 2 — Systématisation du type d’énergie évalué dans la présente partie de l’ISO 13579 —
Bilan énergétique thermique
Type d’énergie
Intrant/extrant
Catégorie intermédiaire/Éléments détaillés
énergétique
thermique
Pouvoir calorifique du combustible, E

h,combustible
Apport d’énergie thermique à partir d’une une source de chauffage électrique

Chaleur sensible du combustible, E
s,combustible
Intrant énergétique
Chaleur sensible de l’air de combustion, E
s,air
thermique
Autre intrant
Chaleur sensible du fluide d’atomisation, E
s,atomis
énergétique, E
autres
Chaleur de réaction, E
réact
Chaleur sensible de l’air d’infiltration, E
s,infilt
Énergie efficace, E
efficace
Perte due aux dispositifs, E
l,dispositif
Chaleur sensible des gaz d’échappement, E
échappement
Perte de chaleur accumulée par le four discontinu à chambre, E

l,accumulée
Perte de chaleur sensible du gaz d’atmosphère, E
s,atm
Extrant énergétique
thermique, Perte due aux parois, E
l,paroi
E
extrant,therm
Perte de chaleur due à l’échappement de gaz par l’ouverture du four, E

l,soufflante
Perte de chaleur par rayonnement par l’ouverture du four, E
l,ouverture
Perte de chaleur par des parties installées à travers la paroi du four, E
l,parties
Perte due à l’eau de refroidissement, E
l,cw
Autres pertes, E
l,autres
L’utilisation de la fiche de bilan énergétique thermique est facultative.

7.3.2 Apport d’énergie thermique à partir d’une source de chauffage électrique
Voir 3.1.9.1.
L’apport d’énergie thermique par une source de chauffage électrique ne doit pas être l’énergie combustible
équivalente de l’électricité. L’efficacité du transfert thermique doit être prise en compte, si nécessaire.
ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
7.3.3 Chaleur de circulation
Voir 3.1.9.2.
Lorsque la présence de chaleur de circulation est déterminée, celle-ci doit être consignée ailleurs que dans la
fiche de bilan énergétique thermique.
7.4 Bilan énergétique de la production d’énergie électrique
7.4.1 Généralités
Le bilan énergétique de la production d’énergie électrique peut être utilisé comme une sous-catégorie du bilan
énergétique total. Ce bilan énergétique électrique doit faire partie du bilan énergétique total.
NOTE Cette catégorie est utile lorsque l'énergie combustible équivalente de l'électricité, E est calculée.
fe,él
,
La systématisation de l’énergie relative à la production d’énergie électrique est décrite dans le Tableau 3.
Tableau 3 — Types d’énergie utilisés dans la présente partie de l’ISO 13579 —
Bilan énergétique de la production d’énergie électrique
Type
Intrant/extrant
Catégorie intermédiaire/Éléments détaillés
énergétique
Énergie combustible équivalente de l'électricité, E

Intrant fe,él
Apport d'énergie thermique à partir de l'énergie électrique
Énergie consommée dans les équipements
auxiliaires électriques installés, E
aux,installés
par exemple soufflantes
Équipements auxiliaires
électriques, E
aux
Énergie utilisée pour le transfert de fluide,
Énergie électrique
E
aux,fluide
totale consommée
Extrant
E par exemple eau de refroidissement

e,totale
Oxygène, E
u,oxy
Vapeur, E
Production d’utilités,
u,vapeur
E
utilités
Gaz d’atmosphère, énergie de production,
E
u,atm,prod
Perte due à la production d’énergie électrique, E
l,eg
L’utilisation de la fiche de bilan énergétique de la production d’énergie électrique est facultative.

7.5 Énergie recyclée
Voir 3.1.11.
La valeur de ce type d'énergie peut être déduite à partir de l'intrant énergétique total dans le calcul de
l'efficacité énergétique totale spécifié en 9.4.1.
14 © ISO 2012 – Tous droits réservés

ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
8 Méthode de mesure
8.1 Généralités
La méthode de mesure est spécifiée dans l’ISO 13579-1:—, 8.1.
8.2 Combustible
8.2.1 Volume
Le volume est spécifié dans l’ISO 13579-1:—, 8.2.1.
8.2.2 Échantillonnage, essai, analyse et mesure du pouvoir calorifique
L’échantillonnage, l’essai, l’analyse et la mesure du pouvoir calorifique sont spécifiés dans l’ISO 13579-1:—,
8.2.2.
8.2.3 Pression et température
La pression et la température sont spécifiées dans l’ISO 13579-1:—, 8.2.3.
8.3 Air de combustion et gaz d'échappement
8.3.1 Air de combustion
8.3.1.1 Volume d'air de combustion
Le volume d'air de combustion est spécifié dans l’ISO 13579-1:—, 8.4.1.1.
8.3.1.2 Pression et température d'air de combustion
La pression et la température d'air de combustion sont spécifiées dans l’ISO 13579-1:—, 8.4.1.2.
8.3.2 Gaz d'échappement
8.3.2.1 Température
La température moyenne des gaz d'échappement doit être mesurée au niveau de la sortie de la zone de bilan
énergétique. Lorsque la chaleur de circulation générée par un équipement de préchauffage est déterminée, la
température doit être mesurée du côté entrée ainsi que du côté sortie de l'équipement.
La position de mesure du gaz d'échappement soit se situer à la sortie (c'est-à-dire du côté faible température
de gaz d'échappement) de l'échangeur thermique (c'est-à-dire le régénérateur en cas de brûleur régénératif).
Dans le cas d'un système d'échappement muni d'un extracteur (voir Figure 3), la température du gaz
d'échappement doit être mesurée avant l'aspiration.
Les valeurs calculées en utilisant la quantité de combustible, le rapport volumétrique de la composition du
combustible et le débit de l'air peuvent être utilisées pour le calcul du débit de gaz d'échappement.
ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
Légende
1 extracteur
2 récupérateur
3 brûleur
4 tube radiant
T point de mesure de la température
a
Sens de l’écoulement du gaz d’échappement.
b
Écoulement de l’air sous haute pression.
c
Écoulement de l’air de combustion.
d
Entrée du combustible.
Figure 3 — Point de mesure du gaz d'échappement évacué par un extracteur
8.3.2.2 Méthode d'analyse des gaz d'échappement
La méthode d'analyse des gaz d'échappement est spécifiée dans l’ISO 13579-1:—, 8.4.2.2.
8.3.3 Méthode de mesure pour les brûleurs intégrant des fonctions de récupération
8.3.3.1 Brûleurs régénératifs
8.3.3.1.1 Positions de mesure
Les positions de mesure sont spécifiées dans l’ISO 13579-1:—, 8.4.3.1.1.
8.3.3.1.2 Mesure de la température du gaz d’échappement
La mesure de la température du gaz d’échappement est spécifiée dans l’ISO 13579-1:—, 8.4.3.1.2.
16 © ISO 2012 – Tous droits réservés

ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
8.3.3.2 Brûleurs à tubes radiants à récupération
Les brûleurs à tubes radiants à récupération sont spécifiés dans l’ISO 13579-1:—, 8.4.3.2.
8.4 Gaz d’atmosphère contrôlée
8.4.1 Volume
Le volume est spécifié dans l’ISO 13579-1:—, 8.5.1.
8.4.2 Température
La température est spécifiée dans l’ISO 13579-1:—, 8.5.2.
8.5 Produits
8.5.1 Masse
Déterminer la masse des produits à l'aide d'appareils de pesage.
8.5.1.1 Fours à fonctionnement continu
Les fours à fonctionnement continu sont spécifiés dans l’ISO 13579-1:—, 8.6.1.1.
8.5.1.2 Fours discontinus à chambre
Les fours discontinus à chambre sont spécifiés dans l’ISO 13579-1:—, 8.6.1.2.
8.5.2 Température
La température est spécifiée dans l’ISO 13579-1:—, 8.6.2.
8.6 Température de surface du four
8.6.1 Paroi du four
Le mesurage de la température de la paroi du four est spécifié dans l’ISO 13579-1:—, 8.7.1.
8.6.2 Section transversale des parties du four installées à travers la paroi du four
La section transversale des parties du four installées à travers la paroi du four est spécifiée dans l’ISO 13579-
1:—, 8.7.2.
8.7 Température de la paroi intérieure du four
La température de la paroi intérieure du four est spécifiée dans l’ISO 13579-1:—, 8.8.
8.8 Pression intérieure du four
La pression intérieure du four est spécifiée dans l’ISO 13579-1:—, 8.9.
8.9 Eau de refroidissement
8.9.1 Température
La température est spécifiée dans l’ISO 13579-1:—, 8.10.1.
ISO/FDIS 13579-4:2012(F)
8.9.2 Volume
Le volume est spécifié dans l’ISO 13579-1:—, 8.10.2.
8.10 Équipements auxiliaires électriques
8.10.1 Équipements auxiliaires électriques installés
Les équipements auxiliaires électriques installés sont spécifiés dans l’ISO
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13579-4
Première édition
2013-01-15
Fours industriels et équipements
associés — Méthode de mesure du bilan
énergétique et de calcul de l'efficacité
Partie 4:
Fours à atmosphère contrôlée ou active
Industrial furnaces and associated processing equipment — Method of
measuring energy balance and calculating efficiency —
Part 4: Furnaces with protective or reactive atmosphere

Numéro de référence
©
ISO 2013
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT

©  ISO 2013
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction.vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .1
3.1 Termes relatifs au type d’énergie utilisé dans la présente partie de l’ISO 13579.2
4 Symboles.5
5 Principes fondamentaux.7
5.1 Généralités .7
5.2 Diagramme de flux d’énergie .10
5.3 Outil de surveillance et d'évaluation de la production de chaleur industrielle .10
6 Conditions fondamentales de mesure et de calcul .10
6.1 État du four .10
6.2 Durée de la mesure .10
6.3 Unité de consommation spécifique d'énergie.10
6.4 Conditions de référence .10
6.5 Unité de volume de gaz.10
6.6 Combustible.10
7 Type d'énergie utilisé dans la présente partie de l’ISO 13579.10
7.1 Généralités .10
7.2 Bilan énergétique .10
7.3 Bilan énergétique thermique.13
7.4 Bilan énergétique de la production d’énergie électrique.14
7.5 Énergie recyclée .14
8 Méthode de mesure.15
8.1 Généralités .15
8.2 Combustible.15
8.3 Air de combustion et gaz d'échappement .15
8.4 Gaz d’atmosphère contrôlée .17
8.5 Produits .17
8.6 Température de surface du four .17
8.7 Température de la paroi intérieure du four.17
8.8 Pression intérieure du four.17
8.9 Eau de refroidissement.17
8.10 Équipements auxiliaires électriques .18
8.11 Production d’utilités.18
8.12 Énergie recyclée .18
9 Calcul.18
9.1 Dispositions générales .18
9.2 Intrant énergétique total .18
9.3 Extrant énergétique total .19
9.4 Efficacité énergétique totale .21
10 Rapport d’évaluation de bilan énergétique.22
Annexe A (informative) Données de référence .23
Annexe B (informative) Rapport de bilan énergétique et d'efficacité d'un four de cémentation à
passage (processus complet) — Exemple .25
Annexe C (informative) Rapport de mesure du bilan énergétique et de calcul de l'efficacité
énergétique d'un four de cémentation à passage — Exemple .34
Annexe D (informative) Estimation de l'incertitude de l'efficacité énergétique totale .43
Bibliographie .47

iv © ISO 2013 – Tous droits réservés

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 13579-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 244, Fours industriels et équipements associés.
L'ISO 13579 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Fours industriels et
équipements associés — Méthode de mesure du bilan énergétique et de calcul de l'efficacité:
⎯ Partie 1: Méthode générale
⎯ Partie 2: Fours de réchauffage pour acier
⎯ Partie 3: Fours dormants de fusion pour l’aluminium
⎯ Partie 4: Fours à atmosphère contrôlée ou active
Introduction
Tous les calculs dans la présente partie de l’ISO 13579 sont fondés sur l’emplacement de l’équipement dans
les conditions de référence.
NOTE Pour les équipements destinés à être installés au-dessus ou au-dessous du niveau de la mer, il est prévu de
calculer l’impact de l’altitude pour l’emplacement concerné.

vi © ISO 2013 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 13579-4:2013(F)

Fours industriels et équipements associés — Méthode de
mesure du bilan énergétique et de calcul de l'efficacité
Partie 4:
Fours à atmosphère contrôlée ou active
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 13579 spécifie une méthode générale pour mesurer le bilan énergétique et
calculer l’efficacité du processus impliquant les fours à atmosphère contrôlée ou active conçus par les
fabricants de fours. La présente méthode générale comprend:
⎯ les méthodes de mesure;
⎯ les calculs (calcul général);
⎯ le rapport d'évaluation.
La présente partie de l’ISO 13579 n’est pas applicable à toutes les efficacités liées au processus proprement
dit en dehors des fours à atmosphère contrôlée ou active.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent document
et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 13574, Fours industriels et équipements associés ― Vocabulaire
ISO 13579-1:2013, Fours industriels et équipements associés — Méthode de mesure du bilan énergétique et
de calcul de l'efficacité — Partie 1: Méthode générale
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 13574 ainsi que les
suivants s’appliquent.
3.1 Termes relatifs au type d’énergie utilisé dans la présente partie de l’ISO 13579
3.1.1 Intrant énergétique total
3.1.1.1
intrant énergétique total
E
intrant
intrant énergétique total mesuré introduit dans la zone concernée par la mesure du bilan énergétique et qui
est composé de l’énergie thermique équivalente et d’un autre intrant énergétique
3.1.2 Énergie combustible équivalente
3.1.2.1
énergie combustible équivalente
E
fe
cumul de l’énergie d’entrée comprenant le pouvoir calorifique du combustible, le pouvoir calorifique des
déchets, le pouvoir calorifique du gaz source du gaz d'atmosphère et l’énergie combustible équivalente de
l’électricité
3.1.2.2
pouvoir calorifique du combustible
E
h,combustible
chaleur de combustion du combustible qui est consommé et utilisé pour chauffer des produits dans la zone de
bilan énergétique
3.1.2.3
pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère
E
fe,atm,cal
pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère utilisé comme atmosphère contrôlée ou active
3.1.2.4
énergie combustible équivalente de l’électricité
E
fe,él
énergie combustible équivalente de l’électricité convertie à partir de chaque consommation d’énergie
électrique dans la zone de bilan énergétique
3.1.3 Autre intrant énergétique
3.1.3.1
autre intrant énergétique
E
autres
énergie comprenant la chaleur sensible du combustible, la chaleur sensible de l’air de combustion ou d’un
autre oxydant, la chaleur sensible du fluide d’atomisation pour le combustible liquide, la chaleur de réaction et
la chaleur sensible de l’air d’infiltration
3.1.3.2
chaleur de réaction
E
réact
chaleur produite par la réaction d'oxydation de produits dans la zone de mesure du bilan énergétique
EXEMPLE Formation de calamine de produits en acier pendant la réaction d'oxydation.
3.1.3.3
chaleur sensible de l’air d’infiltration
E
s,infilt
chaleur sensible de l'air qui s'infiltre dans le four par l'intermédiaire de l'orifice d'entrée/de sortie ou des
interstices dans les systèmes de fonctionnement du four
2 © ISO 2013 – Tous droits réservés

NOTE 1 à l'article   Ce terme peut être remplacé par «chaleur sensible de l'air faux».
3.1.4 Extrant énergétique total
3.1.4.1
extrant énergétique total
E
extrant
extrant énergétique mesuré total émis par ou consommé dans la zone de bilan énergétique, qui est composé
de l’extrant énergétique thermique, de l’énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques, de
l’énergie utilisée pour la production d’utilité et de la perte due à la production d'énergie électrique
3.1.5 Extrant énergétique thermique
3.1.5.1
extrant énergétique thermique
E
extrant, therm
cumul de l’énergie thermique émise à partir de la zone de bilan énergétique
NOTE 1 à l'article    L'extrant énergétique thermique est composé de l’énergie définie en 3.1.5.2 à 3.1.5.12.
3.1.5.2
énergie efficace
E
efficace
enthalpie emmagasinée dans les produits dans la zone de mesure du bilan énergétique
3.1.5.3
perte due aux dispositifs
E
l,dispositif
enthalpie emmagasinée par les dispositifs de manutention des produits dans la zone de mesure du bilan
énergétique
3.1.5.4
chaleur sensible des gaz d’échappement
E
échappement
chaleur sensible du gaz d’échappement émis à partir de la zone de mesure du bilan énergétique
3.1.5.5
perte de chaleur accumulée par un four intermittent
E
l,accumulée
chaleur sensible emmagasinée par les réfractaires du four au cours d’un cycle de fonctionnement du four
intermittent
3.1.5.6
perte de chaleur sensible du gaz d’atmosphère
E
s,atm
chaleur sensible emmagasinée par le gaz d’atmosphère du procédé thermique à travers la zone de bilan
thermique
3.1.5.7
perte due aux parois
E
l,paroi
énergie thermique émise par la surface des fours industriels par rayonnement et convection
3.1.5.8
perte de chaleur due à l’échappement de gaz par l’ouverture du four
E
l,gaz dégagé
chaleur sensible du dégagement de gaz émis par l’ouverture du four
3.1.5.9
perte de chaleur par rayonnement par l’ouverture du four
E
l,ouverture
énergie thermique par rayonnement émise par l’ouverture du four
3.1.5.10
perte de chaleur émise par des parties installées à travers la paroi du four
E
l,parties
énergie thermique émise par des parties installées à travers la paroi du four
EXEMPLE Comme dans le cas d'une sole à rouleaux.
3.1.5.11
perte due à l’eau de refroidissement
E
l,cw
énergie thermique transférée par l'eau de refroidissement hors de la zone de mesure du bilan énergétique
3.1.5.12
autres pertes
E
l,autres
pertes d'énergie thermique non mesurées de la zone de bilan thermique
3.1.6 Énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques
3.1.6.1
énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques
E
aux
énergie utilisée dans les équipements auxiliaires électriques, qui est composée de l'énergie consommée dans
les équipements auxiliaires électriques installés et de l’énergie utilisée pour le transfert de fluide
3.1.6.2
énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques installés
E
aux,installés
énergie totale cumulée utilisée dans les équipements auxiliaires électriques installés (par exemple ventilateurs,
pompes) implantés dans la zone de bilan énergétique
3.1.6.3
énergie utilisée pour le transfert de fluide
E
aux,fluide
énergie cumulée pour le transfert de fluide, calculée à partir de la propriété du fluide
EXEMPLE Pour l'eau de refroidissement, le combustible, etc.
3.1.7 Énergie utilisée pour la production d’utilités
3.1.7.1
utilité
service autre que la fourniture de combustible et d’électricité dans la zone de bilan énergétique
EXEMPLE Oxygène, vapeur et gaz d’atmosphère.
3.1.7.2
énergie utilisée pour la production d’utilités
E
utilités
énergie cumulée pour la production des utilités utilisées dans la zone de bilan énergétique
4 © ISO 2013 – Tous droits réservés

3.1.8 Perte due à la production d’énergie électrique
3.1.8.1
perte due à la production d’énergie électrique
E
l,eg
perte d’énergie inhérente à la production d’énergie électrique qui est calculée à partir de l’énergie combustible
équivalente et de l’énergie électrique consommée totale
3.1.9 Bilan énergétique thermique
3.1.9.1
apport d’énergie thermique à partir d’une source de chauffage électrique
énergie thermique entrant dans le processus à partir d’une source de chauffage électrique, telle qu’un
équipement de chauffage électrique, émise dans la zone de bilan énergétique
3.1.9.2
chaleur de circulation
chaleur circulant dans un équipement ou un système installé dans la zone de bilan énergétique
3.1.10 Bilan énergétique de la production d’énergie électrique
3.1.10.1
énergie électrique totale consommée
E
e,totale
cumul de l’énergie électrique consommée dans la zone de bilan énergétique et égale à la somme de l’apport
d’énergie thermique à partir d’une source de chauffage électrique, de l’énergie consommée dans les
équipements auxiliaires électriques et de l'énergie électrique utilisée pour la production d'utilités
3.1.10.2
énergie électrique utilisée pour la production d’utilités
E
e,utilités
cumul de l’énergie électrique consommée pour la production d’utilités (par exemple production d’oxygène)
utilisée dans la zone de bilan énergétique
3.1.11 Énergie recyclée
3.1.11.1
énergie recyclée
E
ré
énergie récupérée à partir de l’énergie thermique perdue par la zone de bilan énergétique
EXEMPLE Énergie réutilisée dans une chaudière de récupération.
4 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s’appliquent.
NOTE 1 Les tonnes utilisées sont des tonnes métriques.
NOTE 2 Pour l’unité de volume de gaz, voir 6.5.

Symbole Signification Unité
c chaleur massique moyenne des produits entre T et 273,15 K kJ/(kg·K)
p2
pm,p2
c chaleur massique moyenne des produits entre T et 273,15 K kJ/(kg·K)
s
pm,ps
E énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques par tonne de kJ/t
aux
produits
E cumul de l’énergie utilisée pour le transfert de fluide par tonne de produits kJ/t
aux,fluide
E cumul de l’énergie utilisée dans les équipements auxiliaires électriques installés par kJ/t

aux,installés
tonne de produits
E énergie efficace par tonne de produits kJ/t
efficace
E chaleur sensible des gaz d’échappement par tonne de produits kJ/t
échappement
E énergie combustible équivalente par tonne de produits kJ/t
fe
E pouvoir calorifique du combustible par tonne de produits kJ/t
h,combustible
E intrant énergétique total par tonne de produits kJ/t
intrant
E perte de chaleur due à l’échappement de gaz par l’ouverture du four par tonne de kJ/t
l,soufflante
produits
E perte due à l’eau de refroidissement par tonne de produits kJ/t
l,cw
E perte d’énergie lors de la production d’énergie électrique kJ/t
l,eg
E perte due aux dispositifs par tonne de produits kJ/t
l,dispositif
E perte de chaleur par rayonnement par l’ouverture du four par tonne de produits kJ/t
l,ouverture
E autres pertes par tonne de produits kJ/t
l,autres
E Perte de chaleur émise par des parties à travers la paroi du four kJ/t
l,parties
E perte de chaleur accumulée par le four intermittent par tonne de produits kJ/t
l,accumulée
E perte due aux parois par tonne de produits kJ/t
l,paroi
E autre intrant énergétique par tonne de produits kJ/t
autres
E chaleur sensible (ou enthalpie) des produits au moment où les produits sont extraits kJ/t
p2
de la zone de bilan thermique par tonne de produits
E chaleur de réaction par tonne de produits kJ/t
réact
E énergie récupérée à partir de l’énergie thermique perdue par tonne de produits kJ/t
ré
E chaleur sensible de l’air de combustion ou d’un autre oxydant par tonne de produits kJ/t
s,air
E perte de chaleur sensible du gaz d’atmosphère par tonne de produits kJ/t
s,atm
E chaleur sensible du fluide d’atomisation par tonne de produits kJ/t
s,atomis
E chaleur sensible du combustible par tonne de produits kJ/t
s,combustible
E chaleur sensible de l’air d’infiltration par tonne de produits kJ/t
s,infilt
E chaleur sensible de la substance oxydée par tonne de produits kJ/t
s,oxyd
E énergie thermique (sortie) par tonne de produits kJ/t
extrant,therm
E énergie utilisée pour la production d’utilités par tonne de produits kJ/t
utilités
E énergie utilisée pour la production de gaz d’atmosphère par tonne de produits kJ/t
u,atm,prod
E pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère par tonne de produits kJ/t
u,atm,cal
E énergie consommée pour la production d’oxygène par tonne de produits kJ/t
u,oxy
E énergie consommée pour la production de vapeur par tonne de produits kJ/t
u,vapeur
M masse de perte par tonne de produits kg/t
perte
M masse de produits kg ou t
p
T température moyenne des produits au moment du chargement dans la zone de bilan K
p1
énergétique
6 © ISO 2013 – Tous droits réservés

Symbole Signification Unité
T température moyenne des produits au moment de l’extraction dans la zone de bilan K
p2
énergétique
η efficacité énergétique totale —
η production régionale d’énergie efficace —
e
σ ºC
erreur absolue du thermocouple
σ ºC
erreur absolue du fil conducteur compensateur
σ ºC
erreur absolue du dispositif de sortie du thermocouple
5 Principes fondamentaux
5.1 Généralités
La zone de mesure du bilan énergétique doit être déterminée.
NOTE Les Figures 1 et 2 illustrent des exemples de détermination de la zone de mesure du bilan énergétique pour
un four à atmosphère contrôlée ou active.
Les aspects suivants doivent être inclus dans la mesure du bilan énergétique:
a) intrant énergétique;
⎯ énergie combustible équivalente, E ;
fe
⎯ autre intrant énergétique, E ;
autres
b) extrant énergétique;
⎯ extrant énergétique thermique, E ;
extrant,therm
⎯ énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques, E ;
aux
⎯ énergie utilisée pour la production d’utilités, E ;
utilités
⎯ perte due à la production d’énergie électrique, E .
l,eg
Déterminer l'intrant énergétique et l'extrant énergétique entrant et sortant de la zone de bilan énergétique sur
la base des données de mesure.
L'intrant énergétique total entrant dans la zone doit compenser l'extrant énergétique total sortant de la zone.
Le résultat de la mesure du bilan énergétique doit être exprimé de manière succincte en termes d'intrant
énergétique et d'extrant énergétique dans une fiche de bilan énergétique contenant les informations
nécessaires, telles que le récapitulatif des équipements, les conditions de mesure et les données de mesure.
Il est possible de créer des sous-catégories pour exprimer le bilan énergétique thermique et la production
d'énergie électrique (voir 7.3 et 7.4).
Légende
a
1 zone de bilan énergétique Chaleur sensible du combustible.
b
2 production d’énergie Chaleur sensible de l’air de combustion.
c
3 équipements auxiliaires électriques Pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère.
d
4 équipement de chauffage électrique Énergie combustible équivalente de l’électricité.
e
5 équipements auxiliaires électriques installés Énergie efficace.
f
6 équipement pour le transfert de fluide Perte due aux parois.
g
7 équipement pour la production d’utilités Perte de chaleur par rayonnement par l’ouverture du four.
h
8 réchauffeur électrique Perte de chaleur par des parties à travers la paroi du four.
i
9 ventilateur RC Perte due aux dispositifs.
j
10 soufflante de combustion Perte due à l’eau de refroidissement.
k
11 moteur (porte) Chaleur sensible des gaz d’échappement.
l
12 moteur (entraînement de sole à rouleaux) Pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère.
m
13 pompe à eau de refroidissement Perte de chaleur sensible du gaz d’atmosphère.
n
14 équipements de transfert de combustible Énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques.
o
15 compresseur et vérin pneumatique pour porte interne Perte due à la production d’énergie électrique.
16 générateur de gaz d’atmosphère
Figure 1 — Exemple de détermination de la zone de mesure du bilan énergétique —
Four de cémentation à passage
8 © ISO 2013 – Tous droits réservés

Légende
1 zone de bilan énergétique 10 chargement et déchargement
2 production d’énergie 11 porte intermédiaire
3 équipements auxiliaires électriques 12 pompe à huile
4 équipements auxiliaires électriques installés 13 agitateur d’huile
5 équipement pour le transfert de fluide 14 unité de commande
6 équipement pour la production d’utilités 15 dispositif d’entraînement de sole tournante
7 ventilateur d’air de combustion 16 pompe à eau de refroidissement
8 ventilateur de recirculation 17 équipement pour le transfert de fluide
9 dispositif d’entraînement d’élévateur 18 générateur de gaz d’atmosphère
a g
Chaleur sensible du combustible. Pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère.
b h
Chaleur sensible de l’air de combustion. Énergie efficace.
c i
Chaleur sensible des gaz d’échappement. Perte de chaleur par le four (par exemple, perte due aux parois).
d j
Énergie combustible équivalente de l’électricité. Perte de chaleur sensible de gaz de procédé.
e k
Pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère. Énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques.
f l
Perte due à l’eau de refroidissement. Perte due à la production d’énergie électrique.
Figure 2 — Exemple de détermination de la zone de bilan énergétique —
Four à sole tournante
5.2 Diagramme de flux d’énergie
Le diagramme de flux d’énergie (ou diagramme de Sankey) est tel que spécifié dans l’ISO 13579-1:2013, 5.2.
5.3 Outil de surveillance et d'évaluation de la production de chaleur industrielle
L’outil de surveillance et d'évaluation de la production de chaleur industrielle (Process Heating Assessment
and Survey Tool = PHAST) est tel que spécifié dans l’ISO 13579-1:2013, 5.3.
6 Conditions fondamentales de mesure et de calcul
6.1 État du four
Les fours soumis aux mesures doivent être préparés dans les conditions spécifiées dans l’ISO 13579-1:2013,
6.1.
6.2 Durée de la mesure
La durée de mesure est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 6.2.
6.3 Unité de consommation spécifique d'énergie
L’unité de consommation spécifique d'énergie est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 6.3.
6.4 Conditions de référence
Les conditions de référence sont spécifiées dans l’ISO 13579-1:2013, 6.4.
6.5 Unité de volume de gaz
L’unité de volume de gaz est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 6.5.
6.6 Combustible
Le combustible est spécifié dans l’ISO 13579-1:2013, 6.6.
7 Type d'énergie utilisé dans la présente partie de l’ISO 13579
7.1 Généralités
L’énergie évaluée dans la présente partie de l’ISO 13579 ainsi que ses symboles sont définis dans l’Article 3.
Sauf spécification contraire, toute énergie doit être exprimée en kilojoules par tonne de produit (kJ/t).
7.2 Bilan énergétique
La systématisation de l’énergie évaluée dans la présente partie de l’ISO 13579 est décrite dans le Tableau 1.

10 © ISO 2013 – Tous droits réservés

Tableau 1 —Systématisation du type d’énergie évaluée dans la présente partie de l’ISO 13579 —
Bilan énergétique global
Type d’énergie
Intrant/extrant
Catégorie intermédiaire Éléments détaillés
énergétique total
Pouvoir calorifique du combustible, E

h,combustible
Énergie combustible Pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère,

équivalente, E E
fe fe,atm,cal
Énergie combustible équivalente de l’électricité, E

Intrant énergétique total, fe,él
E
Chaleur sensible du combustible, E
intrant
s,combustible
Chaleur sensible de l’air de combustion, E
s,air
Autre intrant énergétique,
Chaleur sensible du fluide d’atomisation, E
s,atomis
E
autres
Chaleur de réaction, E
réact
Chaleur sensible de l’air d’infiltration, E
s,infilt
Énergie efficace, E
efficace
Perte due aux dispositifs, E
l,dispositif
Chaleur sensible des gaz d’échappement, E
échappement
Perte de chaleur accumulée par le four discontinu à chambre,
E
l,accumulée
Perte de chaleur sensible du gaz d’atmosphère, E
s,atm
Perte due aux parois, E
l,paroi
Énergie thermique,
Perte de chaleur due à l’échappement de gaz par l’ouverture
E
extrant,therm
du four, E
l,soufflante
Perte de chaleur par rayonnement par l’ouverture du four,
E
l,ouverture
Perte de chaleur par des parties installées à travers la paroi
du four, E
l,parties
Extrant énergétique total,
E
Perte due à l’eau de refroidissement, E
extrant
l,cw
Autres pertes, E
l,autres
Énergie consommée dans les équipements auxiliaires
électriques installés, E
aux,installés
Équipement auxiliaire
par exemple soufflantes
électrique, E
aux
Énergie utilisée pour le transfert de fluide,. E

aux,fluide
par exemple eau de refroidissement
Oxygène, E
u,oxy
Vapeur, E
u,vapeur
Production d’utilités,
Énergie consommée pour la production,
E
utilités
Gaz
E
u,atm,prod
d’atmosphère
Pouvoir calorifique du gaz source,
E
u,atm,cal
Perte due à la production d’énergie électrique, E
l,eg
7.2.1 Intrant énergétique total
Voir 3.1.1.
7.2.2 Énergie combustible équivalente
Voir 3.1.2.
Le pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’atmosphère, E , doit être ajouté comme un intrant
fe,atm,cal
énergétique même si le gaz d’atmosphère est émis par un four, à l’état imbrûlé.
Le pouvoir calorifique du combustible, E , consommé dans les brûleurs pilotes pour brûleurs
h,combustible
torches et brûleurs à rampe, doit être inclus dans le pouvoir calorifique du combustible si ces parties sont
appliquées aux fours à atmosphère contrôlée ou active soumis aux mesures.
La valeur régionale de l’efficacité de la production d’électricité doit être appliquée à la convention de l’énergie
combustible équivalente de l’électricité, E .
fe,él
7.2.3 Autre intrant énergétique
Voir 3.1.3.
7.2.4 Extrant énergétique total
Voir 3.1.4.
7.2.5 Extrant énergétique thermique
Voir 3.1.5.
7.2.6 Énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques
Voir 3.1.6.
Si une partie de l’énergie consommée dans les équipements auxiliaires électriques, E est utilisée
,
aux,installés
sous forme d’énergie thermique dans le processus de chauffage, l’énergie thermique doit être soustraite de
l’énergie totale consommée dans les équipements auxiliaires électriques installés.
L’énergie utilisée pour le transfert de fluide, E doit être appliquée lorsque l’énergie consommée dans
,
aux,fluide
les équipements auxiliaires électriques pour le transfert de fluide, par exemple une pompe ne peut pas être
déterminée à partir de la mesure de l’énergie électrique fournie aux équipements (par exemple eau de
refroidissement fournie par les installations de l’usine).
7.2.7 Énergie utilisée pour la production d’utilités
Voir 3.1.7.
L’énergie utilisée pour la production d’utilités, E , autres que l’oxygène, la vapeur et le gaz d’atmosphère
utilités
pour le traitement thermique, peut être exclue.
L’énergie pour la production de gaz d’atmosphère pour traitement thermique doit inclure le pouvoir calorifique
du gaz source, E , ainsi que l’énergie utilisée pour la production du gaz d’atmosphère, E .
u,atm,cal u,atm,prod
7.2.8 Perte due à la production d’énergie électrique
Voir 3.1.8.
12 © ISO 2013 – Tous droits réservés

7.3 Bilan énergétique thermique
7.3.1 Généralités
Une fiche de bilan énergétique thermique peut être créée comme une sous-catégorie du bilan énergétique
total. Le bilan énergétique thermique doit faire partie du bilan énergétique total.
Il convient que la zone de bilan énergétique thermique soit à peu près équivalente aux chambres des fours
étudiés (voir Figure 1).
La systématisation de l’énergie thermique est décrite dans le Tableau 2.
Tableau 2 — Systématisation du type d’énergie évalué dans la présente partie de l’ISO 13579 —
Bilan énergétique thermique
Type d’énergie
Intrant/extrant
Catégorie intermédiaire/Éléments détaillés
énergétique
thermique
Pouvoir calorifique du combustible, E

h,combustible
Apport d’énergie thermique à partir d’une une source de chauffage électrique

Chaleur sensible du combustible, E
s,combustible
Intrant énergétique
Chaleur sensible de l’air de combustion, E
s,air
thermique
Autre intrant
Chaleur sensible du fluide d’atomisation, E
s,atomis
énergétique, E
autres
Chaleur de réaction, E
réact
Chaleur sensible de l’air d’infiltration, E
s,infilt
Énergie efficace, E
efficace
Perte due aux dispositifs, E
l,dispositif
Chaleur sensible des gaz d’échappement, E
échappement
Perte de chaleur accumulée par le four discontinu à chambre, E

l,accumulée
Perte de chaleur sensible du gaz d’atmosphère, E
s,atm
Extrant énergétique
thermique, Perte due aux parois, E
l,paroi
E
extrant,therm
Perte de chaleur due à l’échappement de gaz par l’ouverture du four, E

l,soufflante
Perte de chaleur par rayonnement par l’ouverture du four, E
l,ouverture
Perte de chaleur par des parties installées à travers la paroi du four, E
l,parties
Perte due à l’eau de refroidissement, E
l,cw
Autres pertes, E
l,autres
L’utilisation de la fiche de bilan énergétique thermique est facultative.

7.3.2 Apport d’énergie thermique à partir d’une source de chauffage électrique
Voir 3.1.9.1.
L’apport d’énergie thermique par une source de chauffage électrique ne doit pas être l’énergie combustible
équivalente de l’électricité. L’efficacité du transfert thermique doit être prise en compte, si nécessaire.
7.3.3 Chaleur de circulation
Voir 3.1.9.2.
Lorsque la présence de chaleur de circulation est déterminée, celle-ci doit être consignée ailleurs que dans la
fiche de bilan énergétique thermique.
7.4 Bilan énergétique de la production d’énergie électrique
7.4.1 Généralités
Le bilan énergétique de la production d’énergie électrique peut être utilisé comme une sous-catégorie du bilan
énergétique total. Ce bilan énergétique électrique doit faire partie du bilan énergétique total.
NOTE Cette catégorie est utile lorsque l'énergie combustible équivalente de l'électricité, E est calculée.
fe,él
,
La systématisation de l’énergie relative à la production d’énergie électrique est décrite dans le Tableau 3.
Tableau 3 — Types d’énergie utilisés dans la présente partie de l’ISO 13579 —
Bilan énergétique de la production d’énergie électrique
Type
Intrant/extrant
Catégorie intermédiaire/Éléments détaillés
énergétique
Énergie combustible équivalente de l'électricité, E

Intrant fe,él
Apport d'énergie thermique à partir de l'énergie électrique
Énergie consommée dans les équipements
auxiliaires électriques installés, E
aux,installés
par exemple soufflantes
Équipements auxiliaires
électriques, E
aux
Énergie utilisée pour le transfert de fluide,
Énergie électrique
E
aux,fluide
totale consommée
Extrant
E par exemple eau de refroidissement

e,totale
Oxygène, E
u,oxy
Vapeur, E
Production d’utilités,
u,vapeur
E
utilités
Gaz d’atmosphère, énergie de production,
E
u,atm,prod
Perte due à la production d’énergie électrique, E
l,eg
L’utilisation de la fiche de bilan énergétique de la production d’énergie électrique est facultative.

7.5 Énergie recyclée
Voir 3.1.11.
La valeur de ce type d'énergie peut être déduite à partir de l'intrant énergétique total dans le calcul de
l'efficacité énergétique totale spécifié en 9.4.1.
14 © ISO 2013 – Tous droits réservés

8 Méthode de mesure
8.1 Généralités
La méthode de mesure est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 8.1.
8.2 Combustible
8.2.1 Volume
Le volume est spécifié dans l’ISO 13579-1:2013, 8.2.1.
8.2.2 Échantillonnage, essai, analyse et mesure du pouvoir calorifique
L’échantillonnage, l’essai, l’analyse et la mesure du pouvoir calorifique sont spécifiés dans
l’ISO 13579-1:2013, 8.2.2.
8.2.3 Pression et température
La pression et la température sont spécifiées dans l’ISO 13579-1:2013, 8.2.3.
8.3 Air de combustion et gaz d'échappement
8.3.1 Air de combustion
8.3.1.1 Volume d'air de combustion
Le volume d'air de combustion est spécifié dans l’ISO 13579-1:2013, 8.4.1.1.
8.3.1.2 Pression et température d'air de combustion
La pression et la température d'air de combustion sont spécifiées dans l’ISO 13579-1:2013, 8.4.1.2.
8.3.2 Gaz d'échappement
8.3.2.1 Température
La température moyenne des gaz d'échappement doit être mesurée au niveau de la sortie de la zone de bilan
énergétique. Lorsque la chaleur de circulation générée par un équipement de préchauffage est déterminée, la
température doit être mesurée du côté entrée ainsi que du côté sortie de l'équipement.
La position de mesure du gaz d'échappement soit se situer à la sortie (c'est-à-dire du côté faible température
de gaz d'échappement) de l'échangeur thermique (c'est-à-dire le régénérateur en cas de brûleur régénératif).
Dans le cas d'un système d'échappement muni d'un extracteur (voir Figure 3), la température du gaz
d'échappement doit être mesurée avant l'aspiration.
Les valeurs calculées en utilisant la quantité de combustible, le rapport volumétrique de la composition du
combustible et le débit de l'air peuvent être utilisées pour le calcul du débit de gaz d'échappement.
Légende
1 extracteur
2 récupérateur
3 brûleur
4 tube radiant
T point de mesure de la température
a
Sens de l’écoulement du gaz d’échappement.
b
Écoulement de l’air sous haute pression.
c
Écoulement de l’air de combustion.
d
Entrée du combustible.
Figure 3 — Point de mesure du gaz d'échappement évacué par un extracteur
8.3.2.2 Méthode d'analyse des gaz d'échappement
La méthode d'analyse des gaz d'échappement est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 8.4.2.2.
8.3.3 Méthode de mesure pour les brûleurs intégrant des fonctions de récupération
8.3.3.1 Brûleurs régénératifs
8.3.3.1.1 Positions de mesure
Les positions de mesure sont spécifiées dans l’ISO 13579-1:2013, 8.4.3.1.1.
8.3.3.1.2 Mesure de la température du gaz d’échappement
La mesure de la température du gaz d’échappement est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 8.4.3.1.2.
16 © ISO 2013 – Tous droits réservés

8.3.3.2 Brûleurs à tubes radiants à récupération
Les brûleurs à tubes radiants à récupération sont spécifiés dans l’ISO 13579-1:2013, 8.4.3.2.
8.4 Gaz d’atmosphère contrôlée
8.4.1 Volume
Le volume est spécifié dans l’ISO 13579-1:2013, 8.5.1.
8.4.2 Température
La température est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 8.5.2.
8.5 Produits
8.5.1 Masse
Déterminer la masse des produits à l'aide d'appareils de pesage.
8.5.1.1 Fours à fonctionnement continu
Les fours à fonctionnement continu sont spécifiés dans l’ISO 13579-1:2013, 8.6.1.1.
8.5.1.2 Fours discontinus à chambre
Les fours discontinus à chambre sont spécifiés dans l’ISO 13579-1:2013, 8.6.1.2.
8.5.2 Température
La température est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 8.6.2.
8.6 Température de surface du four
8.6.1 Paroi du four
Le mesurage de la température de la paroi du four est spécifié dans l’ISO 13579-1:2013, 8.7.1.
8.6.2 Section transversale des parties du four installées à travers la paroi du four
La section transversale des parties du four installées à travers la paroi du four est spécifiée dans
l’ISO 13579-1:2013, 8.7.2.
8.7 Température de la paroi intérieure du four
La température de la paroi intérieure du four est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 8.8.
8.8 Pression intérieure du four
La pression intérieure du four est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 8.9.
8.9 Eau de refroidissement
8.9.1 Température
La température est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 8.10.1.
8.9.2 Volume
Le volume est spécifié dans l’ISO 13579-1:2013, 8.10.2.
8.10 Équipements auxiliaires électriques
8.10.1 Équipements auxiliaires électriques installés
Les équipements auxiliaires électriques installés sont spécifiés dans l’ISO 13579-1:2013, 8.11.1.
8.10.2 Énergie pour le transfert de fluide
L’énergie pour le transfert de fluide est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 8.11.2.
8.11 Production d’utilités
La production d’utilités est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 8.12.
8.12 Énergie recyclée
L’énergie recyclée est spécifiée dans l’ISO 13579-1:2013, 8.13.
9 Calcul
9.1 Dispositions générales
Les calculs sont spécifiés dans l’ISO 13579-1:2013, 9.1.
9.2 Intrant énergétique total
9.2.1 Pouvoir calorifique du combustible
9.2.1.1 Généralités
Le pouvoir calorifique du combustible est spécifié dans l’ISO 13579-1:2013, 9.2.1.1.
9.2.1.2 Combustible gazeux
Le combustible gazeux est spécifié dans l’ISO 13579-1:2013, 9.2.1.2.
9.2.1.3 Combustible liquide
Le combustible liquide est spécifié dans l’ISO 13579-1:2013, 9.2.1.3.
9.2.2 Pouvoir calorifique des déchets
Le pouvoir calorifique des déchets est spécifié dans l’ISO 13579-1:2013, 9.2.2.
9.2.3 Pouvoir calorifique du gaz source du gaz d’a
...