Un réseau de chauffage urbain, c’est quoi ?
| Qu’est-ce qu’un réseau de chauffage urbain ou réseau de chaleur ? Pour simplifier, c’est un réseau de chauffage central à l’échelle d’une ville. |
Un fluide, le plus souvent de l’eau chaude, sous pression ou non (selon le niveau de température nécessaire), circule dans un réseau de canalisations isolées thermiquement.
A partir d’une ou plusieurs centrales de production de chaleur, les canalisations alimentent ainsi à distance des consommateurs par l’intermédiaire de sous-stations.
Ces sous-stations sont des échangeurs thermiques où la chaleur est transférée depuis le réseau de chaleur jusqu’au circuit de chauffage central de l’immeuble desservi (dit réseau secondaire) ou bien au réseau d’eau chaude sanitaire.
On a ainsi deux circuits indépendants :
- le circuit dit primaire du réseau de chauffage urbain ;
- le circuit secondaire de l’immeuble. L’eau des deux circuits ne se mélange pas.
L’eau du réseau de chauffage urbain en sortie de l’échangeur est refroidie et retourne vers la chaufferie par une canalisation de retour. Le réseau de chaleur comporte ainsi deux canalisations, aller et retour, et fonctionne en circuit fermé.
Des sources d’énergie diverses
Les sources d’énergie utilisables sont très diverses :
- les sources fossiles (fioul, charbon, gaz naturel) restent majoritaires ; elles sont, soit brûlées directement dans des chaudières, soit valorisées dans des installations de cogénération (production simultanée d’électricité et de chaleur) ;
- désormais, les sources fossiles sont, de plus en plus souvent, complétées ou remplacées par d’autres sources, notamment renouvelables, associées d’autres technologies de conversion : géothermie, bois, chaleur fatale des usines d’incinération d’ordures ménagères, et bientôt solaire thermique et rejets de chaleur divers (process industriels, data centers), souvent réchauffés par des pompes à chaleur.
Comme pour l’électricité, on a une grande diversité de sources et de modes de production de la chaleur. C’est un des grands avantages des réseaux de chauffage urbain que de pouvoir associer différentes sources et de valoriser, dans de bonnes conditions énergétiques et environnementales, des combustibles bon marché mais polluants, comme le fioul lourd, le charbon ou même le bois. Les dispositifs de traitement des fumées peuvent être plus facilement installés et opérés dans des installations de taille moyenne (quelques MW ou dizaines de MW) que dans des installations individuelles.
Dans cette logique, un réseau de chauffage urbain représente une forme de mutualisation des besoins thermiques à l’échelle d’un quartier ou d’une ville. Ceci permet de bénéficier de solutions performantes, mais peu adaptées à l’échelle individuelle, ainsi que de tarifs attractifs (prix de gros) pour l’énergie.
Le transport de la chaleur nécessite des pompes de circulation et consomme donc de l’électricité. Mais, sur de longues distances, les consommations auxiliaires des pompes sont considérables. Parallèlement, les pertes de chaleur et les dépenses d’investissements augmentent aussi avec la longueur des canalisations. De ce fait, les réseaux de chauffage urbain restent limités aux zones urbaines denses et les distances couvertes dépassent rarement 10 à 20 km
