Réseau de chaleur
Réseau de canalisations isolées qui distribue de l’eau chaude ou de la vapeur produite par des sources centrales vers de nombreux bâtiments, pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire.
Un réseau de chaleur (chauffage urbain) achemine la chaleur de sources centralisées ou réparties par des canalisations pré-isolées enterrées. Ces sources peuvent être des centrales de cogénération, des usines d’incinération, la chaleur fatale industrielle, de grandes pompes à chaleur, des chaudières biomasse et gaz, des forages géothermiques, des champs solaires thermiques ou des chaudières électriques alimentées par les surplus d’électricité.
La conception des réseaux a évolué par générations :
- 1re : vapeur (avant les années 1930), fortes pertes
- 2e : eau chaude sous pression au-dessus de 100 °C
- 3e : 70–100 °C, tubes préfabriqués, standard scandinave
- 4e : départ à 50–70 °C, intégration de pompes à chaleur et de chaleur fatale basse température
- 5e (« tempéré ») : boucles à 10–25 °C avec pompes à chaleur décentralisées dans chaque bâtiment
Pertes de distribution : en général 10–20% de la chaleur livrée dans les réseaux modernes, jusqu’à 30%+ dans les anciens
Les réseaux de chaleur couvrent environ la moitié, voire davantage, des besoins de chauffage des bâtiments au Danemark, en Finlande, en Suède et dans les pays baltes, et sont très répandus en Russie, en Chine, en Pologne et en Roumanie. La capitale islandaise est chauffée presque entièrement par géothermie. À l’échelle mondiale, ils fournissent environ 9 % de la demande finale de chaleur des bâtiments (AIE). Grâce au stockage thermique de grande taille, ces réseaux peuvent absorber l’électricité renouvelable bon marché via des pompes à chaleur et des chaudières électriques, et offrir ainsi une flexibilité précieuse au réseau électrique.
Termes associés
Tous les termes →- Cogénération (CHP)
Production simultanée d’électricité et de chaleur utile à partir d’un même combustible, avec un rendement global de 75 à 90 %, contre environ 35 à 60 % pour une centrale qui ne produit que de l’électricité.
- Stockage thermique
Stockage de l’énergie sous forme de chaleur ou de froid, sensible, latente (changement de phase) ou thermochimique, pour un usage ultérieur en chaleur ou pour produire de l’électricité.
- Pompe à chaleur (PAC)
Appareil qui utilise un cycle frigorifique pour transférer la chaleur d’une source plus froide (air, sol, eau) vers un milieu plus chaud, en fournissant 2 à 5 unités de chaleur par unité d’électricité.
- Gradient géothermique
Augmentation de la température avec la profondeur dans la croûte terrestre, d’environ 25 à 30 °C par kilomètre en moyenne loin des limites de plaques tectoniques.
- Capteur solaire thermique
Appareil qui absorbe la lumière du soleil et transmet la chaleur à un fluide, surtout pour l’eau chaude sanitaire, le chauffage, les réseaux de chaleur et la chaleur industrielle.