La chaleur fatale est la chaleur qui est produite par un processus dont l'objet n'est pas la production de cette chaleur. C'est par exemple la chaleur rejetée lors de l'incinération des déchets, processus dont l'objet principal est la destruction des déchets et non la production d'énergie.
La chaleur représente en France la moitié de l'énergie finale consommée. Le secteur qui consomme le plus de chaleur est le bâtiment (résidentiel-tertiaire) ; il absorbe deux tiers de la production nationale. Dans ce secteur, 80% de l'énergie consommée l'est sous forme de chaleur. Celle-ci est essentiellement produite à partir d'énergies non renouvelables. Afin de contribuer à la réduction des émissions de gaz à effet de serre et de renforcer son indépendance énergétique, la France devra porter à 23% la part renouvelable de sa production énergétique. La chaleur contribuera pour moitié à l'atteinte de cet objectif.
Les moteurs ou turbines de moteur fonctionnent avec des joints pour échangeurs de chaleur à plaques afin de pouvoir récupérer l'énergie qui se trouve dans les fluides caloporteurs. De cette façon, le processus de refroidissement et la valorisation des calories sont plus précis.
Un réseau de chaleur est un système de distribution de chaleur produite de façon
centralisée, permettant de desservir plusieurs usagers. Il comprend une ou plusieurs unités de production de chaleur, un réseau de distribution primaire dans lequel la chaleur est transportée par un fluide caloporteur, et un ensemble de sous-stations d'échange, à partir desquelles les bâtiments sont desservis par un réseau de distribution secondaire.
La géothermie consiste à puiser la chaleur contenue dans le sous-sol, afin de l’utiliser pour chauffer des bâtiments ou pour produire de l’électricité.
Présentation des liens entre les réseaux de chaleur et les bâtiments basse consommation par le Cerema pour la journée d'information et d'échanges sur les réseaux de chaleur en Bourgogne-France-Comté qui a eu lieu à Dijon le 13 avril 2017.
La baisse de la consommation énergétique pour le chauffage des bâtiments et les nouvelles techniques d’ingénierie des réseaux de distribution (réseaux basse température notamment) permettent de faire appel à de nouvelles sources de chaleur, jusqu'alors peu utilisées par les réseaux de chaleur français, comme le solaire, la géothermie superficielle ou encore la récupération de chaleur des eaux usées ou des bâtiments.
La chaleur représente en France la moitié de l'énergie finale consommée. Le secteur qui consomme le plus de chaleur est le bâtiment (résidentiel-tertiaire) ; il absorbe deux tiers de la production nationale. Dans ce secteur, 80% de l'énergie consommée l'est sous forme de chaleur. Celle-ci est essentiellement produite à partir d'énergies non renouvelables. Afin de contribuer à la réduction des émissions de gaz à effet de serre et de renforcer son indépendance énergétique, la France devra porter à 23% la part renouvelable de sa production énergétique. La chaleur contribuera pour moitié à l'atteinte de cet objectif.
Les moteurs ou turbines de moteur fonctionnent avec des joints pour échangeurs de chaleur à plaques afin de pouvoir récupérer l'énergie qui se trouve dans les fluides caloporteurs. De cette façon, le processus de refroidissement et la valorisation des calories sont plus précis.
Un réseau de chaleur est un système de distribution de chaleur produite de façon
centralisée, permettant de desservir plusieurs usagers. Il comprend une ou plusieurs unités de production de chaleur, un réseau de distribution primaire dans lequel la chaleur est transportée par un fluide caloporteur, et un ensemble de sous-stations d'échange, à partir desquelles les bâtiments sont desservis par un réseau de distribution secondaire.
La géothermie consiste à puiser la chaleur contenue dans le sous-sol, afin de l’utiliser pour chauffer des bâtiments ou pour produire de l’électricité.
Présentation des liens entre les réseaux de chaleur et les bâtiments basse consommation par le Cerema pour la journée d'information et d'échanges sur les réseaux de chaleur en Bourgogne-France-Comté qui a eu lieu à Dijon le 13 avril 2017.
La baisse de la consommation énergétique pour le chauffage des bâtiments et les nouvelles techniques d’ingénierie des réseaux de distribution (réseaux basse température notamment) permettent de faire appel à de nouvelles sources de chaleur, jusqu'alors peu utilisées par les réseaux de chaleur français, comme le solaire, la géothermie superficielle ou encore la récupération de chaleur des eaux usées ou des bâtiments.
Réseaux de chaleur et énergies de récupération: le lien naturel! Découvrez comment les réseaux de chaleur valorisent les énergies qui seraient perdues autrement.
La France a pour objectif de produire annuellement 20 millions de tonnes équivalent pétrole supplémentaires d'énergie renouvelable d'ici 2020. La chaleur renouvelable distribuée par réseau de chaleur représente un huitième de cet objectif. Le développement des réseaux de chaleur est en effet le seul moyen de mobiliser massivement d'importants gisements d'énergies renouvelables tels que la biomasse, la géothermie profonde, ainsi que les énergies de récupération issues du traitement des déchets ou de l'industrie.
Bois énergie et réseaux de chaleur - Comment ça marche? Quel intérêt? Découvrez-le!
Le bois-énergie désigne le bois que l’on utilise comme combustible. Il s’agit de la première source d’énergie renouvelable en France, loin devant l’énergie hydraulique. ...
Géothermie et réseaux de chaleur - De quoi s'agit-il? Comment ça fonctionne? Découvrez-le ou faites le découvrir à d'autres!
La géothermie puise la chaleur contenue dans le sous-sol afin de chauffer les bâtiments ou produire de l’électricité. Il existe trois catégories de géothermie ; chacune étant destinée à des usages bien différents
Livret technique : comprendre et choisir la géothermie - AdemeBuild Green
Le guide "Comprendre et choisir la géothermie" de l'Ademe Pays de la Loire s'adresse aux maîtres d'ouvrages et architectes qui souhaitent chauffer ou refroidir un bâtiment à partir de cette source d'énergie renouvelable.
Concis, en 13 pages, le document explique les concepts de pompe à chaleur géothermique sur sondes (regroupant la pompe à chaleur sur champ de sondes géothermiques verticales (PAC sur SVG) et la pompe à chaleur géothermique sur fondations thermoactives (PAC sur FTA)) et de pompe à chaleur géothermique sur eau (regroupant les installations sur eau souterraine et sur eau de mer). Il développe également la possibilité d'étendre ces applications aux eaux usées, eaux d'épuration et eaux de récupération.
L'Ademe Pays-de-la-Loire rappelle les différentes étapes d'un montage d'un projet géothermique ainsi que la différence entre géothermie et aérothermie, entre les PAC électriques et les PAC gaz à absorption. Bien que rédigé par une agence régionale de l'Ademe, le document intéressera les acteurs des énergies renouvelables quelle que soit leur localisation.
Découvrez une fiche didactique pour comprendre ou expliquer, en quelques minutes le fonctionnement d'un réseau de chaleur (chauffage central au niveau d'un quartier ou d'une ville)
Etat des lieux et perspectives de développement des réseaux de chaleur dans la région Ile-de-France.
Diaporama présenté par la DRIEE lors de la formation du 13 juin 2014 au CVRH de Paris
Support pour la formation "Réseaux de chaleur - Connaissances générales et liens avec l'aménagement des territoires" - CVRH de Nantes, MEDDE - 29 septembre 2014
Support réalisé par le Pôle Réseaux de Chaleur du Cerema
Ce groupe d'étudiants en 2è année à l'ENTPE, école sur l'aménagement durable des territoires, a répondu à la question : Quelles articulations entre les réseaux de chaleur et de gaz dans les opérations d’aménagement ?
Réseaux de chaleur et énergies de récupération: le lien naturel! Découvrez comment les réseaux de chaleur valorisent les énergies qui seraient perdues autrement.
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La géothermie puise la chaleur contenue dans le sous-sol afin de chauffer les bâtiments ou produire de l’électricité. Il existe trois catégories de géothermie ; chacune étant destinée à des usages bien différents
Livret technique : comprendre et choisir la géothermie - AdemeBuild Green
Le guide "Comprendre et choisir la géothermie" de l'Ademe Pays de la Loire s'adresse aux maîtres d'ouvrages et architectes qui souhaitent chauffer ou refroidir un bâtiment à partir de cette source d'énergie renouvelable.
Concis, en 13 pages, le document explique les concepts de pompe à chaleur géothermique sur sondes (regroupant la pompe à chaleur sur champ de sondes géothermiques verticales (PAC sur SVG) et la pompe à chaleur géothermique sur fondations thermoactives (PAC sur FTA)) et de pompe à chaleur géothermique sur eau (regroupant les installations sur eau souterraine et sur eau de mer). Il développe également la possibilité d'étendre ces applications aux eaux usées, eaux d'épuration et eaux de récupération.
L'Ademe Pays-de-la-Loire rappelle les différentes étapes d'un montage d'un projet géothermique ainsi que la différence entre géothermie et aérothermie, entre les PAC électriques et les PAC gaz à absorption. Bien que rédigé par une agence régionale de l'Ademe, le document intéressera les acteurs des énergies renouvelables quelle que soit leur localisation.
Découvrez une fiche didactique pour comprendre ou expliquer, en quelques minutes le fonctionnement d'un réseau de chaleur (chauffage central au niveau d'un quartier ou d'une ville)
Etat des lieux et perspectives de développement des réseaux de chaleur dans la région Ile-de-France.
Diaporama présenté par la DRIEE lors de la formation du 13 juin 2014 au CVRH de Paris
Support pour la formation "Réseaux de chaleur - Connaissances générales et liens avec l'aménagement des territoires" - CVRH de Nantes, MEDDE - 29 septembre 2014
Support réalisé par le Pôle Réseaux de Chaleur du Cerema
Ce groupe d'étudiants en 2è année à l'ENTPE, école sur l'aménagement durable des territoires, a répondu à la question : Quelles articulations entre les réseaux de chaleur et de gaz dans les opérations d’aménagement ?
En 2014, la Ville de Forbach s’est portée candidate dans le cadre de l’appel à projet expérimental « EPILOG » de l’Ademe, visant à accompagner la mise en oeuvre, dans les territoires, de piles à combustible au gaz naturel. Permettant à la fois de produire de l’électricité et de la chaleur, cette technologie novatrice combine performance et confort thermique.
De plus, au-delà de la production de chaleur servant à subvenir aux besoins de chauffage et d’eau chaude sanitaire (ECS), la pile produit simultanément de l’électricité à hauteur de 750 W ce qui représente de 3500 à 4000 kWh électriques par an.
Trois bâtiments ayant fait l’objet de rénovation ont été équipés d’une pile à combustible : une maison individuelle, une crèche et un ensemble collectif de deux logements.
Après le bâtiment basse consommation ou passif, la prochaine étape est le bâtiment producteur d’énergie renouvelable. Le développement des bâtiments à énergie positive, obligatoires à partir de 2020, pose la question de la valorisation de l’énergie – électricité, chaleur ou froid – qu’ils produisent en excédent. Si le modèle de collecte d’électricité renouvelable produite par les bâtiments existe déjà (solaire photovoltaïque), cela reste à développer avec les réseaux de chaleur et de froid. Des innovations techniques, déjà engagées, mais également de nouvelles approches économiques et juridiques sont à imaginer. Pour que la synergie entre réseaux de chaleur et BEPos se matérialise, les labels puis la réglementation devront l’accompagner.
Réseaux de chaleur en Wallonie | Gembloux - 08 octobre 2019Cluster TWEED
Le cluster TWEED & le cluster CAP Construction ont eu le plaisir de vous inviter à une session de travail sur la thématique des réseaux de chaleur, modérée par l'ICEDD. Avec la participation de Warmtenetwerk Vlaanderen et Veolia.
Dans les quartiers neufs, l'ingénierie des réseaux de chaleur doit évoluer, afin que leur efficacité énergétique soit à la mesure de celle des bâtiments basse consommation qu'ils vont desservir. Il existe de nombreuses solutions techniques d'optimisation des réseaux permettant de renforcer leur pertinence technique, économique et environnementale, vis à vis de solutions décentralisées. Certaines de ces techniques d'optimisation sont également intéressantes pour des réseaux existants desservant des quartiers anciens, réhabilités ou non.
Quelle stratégie mettre en place pour une production d'énergie thermique durable et vertueuse sur le quartier du Terraillon, et quel devenir du réseau de chaleur ?
A l'occasion du colloque éco-campus 2, tenu à Nantes le 7/11/2013, Fondaterra intervenait sur l'atelier "les choix énergétiques : enjeux et orientations" afin d'apporter son expertise sur la situation dans le domaine ESR et de présenter les résultats de son étude sur les réseaux de chaleur dans l'enseignement supérieur et de recherche
Projet de cours de deuxième année - Transition énergétique et aménagement. Rapport réalisé par Manon Barthomeuf, Marie Buyse, Pierre Defaud, Marie Kczmarek et Marine Pons.
La transition énergétique dans le Bâtiment - Cahier d'acteur EdEn PPEequilibre_des_energies
L’association Equilibre des Energies (EdEn) rassemble des entreprises et des associations représentatives des mondes du bâtiment, de l’énergie et de la mobilité, qui ont décidé de travailler ensemble pour promouvoir des réponses rationnelles aux questions qui se posent en matière de transition énergétique, notamment dans le secteur du bâtiment.
Réduire ses consommations et ses émissions est impératif urgent mais difficile. Le bilan que l’on peut tirer des actons menées au cours des 15 dernières années n’est pas très positif.
Il est encore possible d’atteindre le facteur 4 en 2050, à la condition d’engager sans tarder une politique combinant trois approches :
- une meilleure efficacité énergétique des bâtiments et de leurs installations :
- la décarbonation des vecteurs énergétiques actuels ;
- la substitution d’énergies décarbonées (électricité notamment)
Pour atteindre en 2050 la neutralité carbone inscrite dans la loi énergie-climat, le Gouvernement s’est fixé pour objectif de réduire la consommation d’énergie en France de 40 % d’ici 2030. Le secteur industriel, qui représente 20 % de la consommation énergétique finale, doit contribuer significativement à cette économie.
Les sites industriels les plus gourmands en énergie sont notamment ceux qui transforment la matière, comme on en trouve dans les industries chimique, pétrochimique, pharmaceutique, agroalimentaire ... Sur place, des fluides sont soumis à des changements de température ou d’état (conversion de liquide en vapeur par exemple), ce qui consomme de l’énergie par endroits et en libère en d’autres. On peut dès lors optimiser la consommation du site industriel en recyclant cette énergie, notamment en récupérant la chaleur produite à un endroit pour chauffer un fluide froid situé ailleurs via un échangeur de chaleur, qui transfère l’énergie thermique d’un fluide vers un autre sans les mélanger. Nous avons développé un logiciel qui propose à l’exploitant industriel des solutions pragmatiques de réduction de consommation d’énergie thermique respectant les contraintes du site.
Fleurus accueille sur son territoire une des plus grandes installations de biométhanisation d’effluents d’élevage et de déchets végétaux en Wallonie. Celle-ci est couplée à une unité de cogénération qui alimente un réseau de chaleur desservant notamment l’administration communale.
Similaire à Réseaux de chaleur et énergies de récupération (20)
Présentation des étapes de création d'un réseau de froid issues d'un guide commandé par l'AIE pour les assises de la transition énergétique de Bordeaux.
Support de cours donné à l'ENTPE, école sur l'aménagement durable des territoires, le 16 novembre 2018 sur les réseaux de chaleur et leur lien avec le bâtiment, aux élèves de 3è année option bâtiment, dans le cadre du cours plus large sur les énergies renouvelables.
Présentation du Grand Lyon sur l'énergie et les réseaux de chaleur aux élèves de 2è année du cours Transition Énergétique et Aménagement de l'ENTPE (école d'ingénieurs sur l'aménagement durable des territoires). Présentation des 3 sujets qu'ont à traiter les élèves en 2018-2019.
Présentation Cerema de l'énergie en France en lien avec l'aménagement dans le cadre du cours Transition Énergétique et Aménagement donné aux élèves de 2è année des options Aménagement Politiques Urbaines et Environnement de l'ENTPE (école d'ingénieurs sur l'aménagement durable des territoires).
Présentation de la carte nationale de chaleur par le Cerema pour la journée d'information et d'échanges sur les réseaux de chaleur en Bourgogne-France-Comté qui a eu lieu à Dijon le 13 avril 2017.
Rapport d'étudiants de l'ENTPE sur la concertation autour de l'aménagement énergétique du quartier de la Saulaie avec le solaire et la récupération de la chaleur dégagée par les eaux usées pour alimenter les bâtiments du quartier.
Ce rapport propose une approche globale du développement des réseaux de chaleur depuis dix ans. Du démarrage en 2005 de la première enquête sectorielle à l'année 2014.
1. 1
FicheDécouverte
Cerema Ouest - Pôle Réseaux de Chaleur
reseaux-chaleur.cerema.fr
Principe technique
Énergies de récupération
RéseauxdechaleurRéseauxdechaleur Situation 2012
• 0,63 Mtep/an de chaleur de récupération distribuée par les réseaux
• 86 Ktep de chaleur produite issue du biogaz (augmentation de 10% depuis
2011).
Lespointsclés
Objectif 2023
• 0,7 - 0,9 Mtep/an de chaleur «biogaz» produite globalement
• 1,9 à 2,3 Mtep «biomasse» distribuées par les réseaux de chaleur et de froid
Points forts
• valorisation d’une ressource qui serait autrement perdue
• ressource énergétique peu coûteuse
Points faibles
• disponibilité territoriale limitée
• dépendance importante selon l’activité émettrice
Axes de
développement
• raccordement d’usines d’incinération existantes
• Diversifier les sources de récupération (data centers, stations d’épuration,
aquatiques ...).
Valoriser une ressource qui serait autrement perdue
La chaleur fatale est la chaleur qui est produite par un processus dont l’objet n’est pas la production de
cette chaleur. C’est par exemple la chaleur rejetée lors de l’incinération des déchets, processus dont l’objet
principal est la destruction des déchets et non la production d’énergie.
Les réseaux de chaleur sont un excellent moyen de valoriser cette chaleur fatale. Raccordée à un réseau
de chaleur, une unité de valorisation énergétique (UVE) peut chauffer un foyer à partir des déchets de sept
autres. On peut également raccorder des sites industriels, des centrales électriques, et de manière générale
toute installation dégageant d’importantes quantités de
chaleur.
Lors du traitement des déchets, des procédés spécifiques et
le transfert vers les installations de stockage de déchets non
dangereux, permettent d’exploiter la part biodégradable des
déchets.
Le biogaz ainsi collecté, qui provient de la fraction
fermentescible des déchets, est considéré comme une énergie
de récupération. Cette ressource s’intègre ensuite dans
différentes solutions telles que la combustion au sein d’une
chaufferie in situ, avec l’alimentation d’un éventuel réseau
de chaleur, ainsi que l’injection dans le réseau de distribution
de gaz.
La réglementation les considère également comme des
énergies renouvelables (BOFiP-Impôts N°32 8/03/2017)
puisqu’ils proviennent de la transformation de la biomasse. Le gaz produit peut ensuite être brûlé sur place,
pour alimenter une chaufferie, ou bien être injecté dans le réseau de gaz naturel.
Biogaz et chaleur fatale sont considérés comme des énergies n’émettant pas de CO2, dans la mesure où
il s’agit de la valorisation d’une ressource qui est de toute façon produite et rejetée.
L’usine de traitement des déchets d’Issy-les-
Moulineaux
46% de la chaleur livrée par la CPCU (Paris et proche
banlieue) provient de l’incinération des déchets. Cela
représente la chauffage de 211 000 équivalents-
logements.
A Brest, l’UIOM apporte 90% de l’énergie distribuée par
le réseau de chaleur qui dessert 20 000 équivalents-
logements.
2. 2
RéseauxdechaleurRéseauxdechaleur
Réseaux de chaleur et énergies de récupération
Biogaz
Le biogaz peut être injecté dans le réseau de
gaz naturel et donc constituer ainsi une source
d’énergie des réseaux de chaleur dont la
chaufferie est alimentée par le gaz. Contrairement
à la chaleur fatale, le gaz peut facilement
être transporté sur de très longues distances.
La localisation du site de méthanisation est donc
relativement indépendante de celle des zones à
desservir.
Outre la valorisation thermique, la chaleur fatale peut servir à produire de l’électricité. Celle-ci est alors
rachetée par le fournisseur d’électricité, par le biais du mécanisme des tarifs d’achat, et injectée dans le ré-
seau de distribution électrique. Toutefois, si une valorisation thermique directe est possible (c’est-à-dire s’il
existe un besoin de chaleur conséquent à proximité du site), cette dernière solution est plus pertinente sur
le plan du rendement énergétique. La cogénération permet de combiner les deux formes de valorisation,
et profiter ainsi des avantages de chacune d’elle.
L’incinération des déchets apporte aujourd’hui 28 % de toute l’énergie distribuée par les réseaux de chaleur
français, loin devant la géothermie et la forte progression de la biomasse (14 %). Le biogaz et la récupéra-
tion de chaleur industrielle représentent, quant à eux 2,5 % environ du total.
En 2012, 86 ktep de chaleur était produite à partir de biogaz, dont environ 20 % étaient utilisées pour
alimenter les réseaux de chaleur. La loi de transition énergétique pour la croissance verte fixe désormais
à 900 ktep l’objectif quantitatif de chaleur produite chaque année à partir du biogaz d’ici 2023 avec une
utilisation majoritaire par les réseaux de chaleur et l’injection dans le réseau de gaz naturel.
La valorisation de chaleur rejetée par les industries pourrait également se développer. A Dunkerque,
la chaleur fatale de la sidérurgie couvre ainsi aujourd’hui 60% des besoins en chauffage de 15 000
logements. Les difficultés pour ce type de valorisation peuvent être techniques (transport de la chaleur sur
des distances parfois longues) et organisationnelles (accord entre l’industrie concernée et l’exploitant du
chauffage urbain).
De nouvelles innovations apparaissent en termes de récupération de la chaleur : eaux usées s’écoulant
dans les réseaux d’assainissement, les centres de données informatiques (data centers) ainsi que les
fleuves et masses d’eaux littorales. Ces technologiques sont alors plutôt adaptées aux bâtiments à basse
consommation, car elles ne permettent pas de récupérer de grandes quantités de chaleur.
La valorisation ther-
mique des déchets
au bénéfice d’un ré-
seau de chaleur peut
se faire directement,
par récupération de
la chaleur dégagée
par l’incinération, ou
indirectement par la
combustion du biogaz
ou du gaz de décharge
produit par la métha-
nisation des déchets et
distribué par le réseau
de gaz naturel.
Chaleur de récupération : atouts, situation et perspectives
La chaleur fatale est difficilement valorisable sans réseau
1/5 de la chaleur des réseaux provient des déchets
2023 : une diversification des sources de chaleur récupérables
Cerema Ouest - Pôle Réseaux de Chaleur
reseaux-chaleur.cerema.fr
Mai 2017
Fonctionnement d’un réseau de chaleur de récupération
Chaleur fatale
Le réseau de chaleur de récupération prend sa source au niveau du site où est produite la chaleur fatale,
par exemple l’UVE. Celle-ci est récupérée et transférée au réseau, sur place, via un échangeur thermique.
La principale contrainte technique est l’éloignement du site de production par rapport aux zones à chauffer :
alors que la chaufferie d’un réseau fioul, gaz, biomasse ou géothermie est positionnée en fonction des
zones à desservir, le site depuis lequel on récupère la chaleur fatale a souvent été implanté suivant des
critères de choix propres à l’activité exercée sur le site - parfois volontairement à l’écart des zones d’habitat
ou de bureaux.