Qu’est-ce qu’un réseau de chaleur ?

Véritable chauffage à l’échelle d’une ville ou d’un quartier, les réseaux urbains alimentent les bâtiments sous forme d’eau chaude ou de vapeur grâce à des canalisations souterraines interconnectées. Par sa taille et sa capacité à utiliser un bouquet énergétique varié, le réseau représente aujourd’hui le premier vecteur de développement des énergies renouvelables dans la ville et répond aux défis de mutation énergétique de celles-ci: confort et sécurité des usagers, tarifs compétitifs, lutte contre la précarité énergétique et respect de l’environnement.

La production de chaleur

Les centrales de production de chaleur (ou chaufferies) permettent de produire la chaleur nécessaire à l’alimentation des bâtiments raccordés. Cette chaleur peut être générée à partir d’une ou plusieurs sources d’énergie :

  • Les énergies fossiles : fioul, gaz, charbon ;
  • Les énergies renouvelables et de récupération : géothermie, biomasse, valorisation énergétique des déchets, ect.

L’exploitation de ces différentes ressources peut se faire via des chaudières classiques à brûleurs ou via des moteurs ou turbines à gaz.

La chaleur ainsi produite peut être véhiculée dans le réseau sous trois formes :

  • L’eau chaude dont la température est limitée à 110°C.
  • L’eau surchauffée qui est de l’eau chaude maintenue liquide à une température élevée, généralement autour de 180°C par un maintien fort en pression.
  • La vapeur : les réseaux les plus anciens ont été conçus à partir de techniques de production maritimes et fonctionnent ainsi à la vapeur. Ce choix ne nécessite pas l’usage de pompes pour la circulation du fluide dans le réseau contrairement aux réseaux à eau.

 La chaufferie d’Ivry produit aujourd’hui 41 MW thermique. L’énergie utilisée pour produire la chaleur du réseau est très majoritairement du gaz naturel. Un verdissement des énergies est prévu pour 2016.

La distribution de chaleur

C’est la partie enterrée du chauffage urbain : un réseau souterrain de canalisations transporte l’eau chaude de la centrale vers les sous-stations. En retour l’eau refroidie, une fois la chaleur délivrée,  est réacheminée vers la chaufferie où elle sera de nouveau réchauffée.

Le réseau de chaleur fonctionne donc en circuit fermé. La circulation de l’eau est assurée par des pompes.
La température de l’eau s’élève entre 70°C et 180°C, et pour limiter au maximum les déperditions de chaleur, les tubes sont fortement isolés avec de la laine de roche de forte épaisseur et revêtus d’une enveloppe protectrice. 

Pour éviter tout risque de corrosion, l’eau du réseau est traitée de manière à enlever tout élément agressif comme le calcaire. Elle est analysée tous les jours par un technicien, et, une fois par an, un contrôle officiel est réalisé.

On distingue deux types de réseau :

  • le réseau primaire : c’est la partie du réseau qui transporte la chaleur de la chaufferie jusqu’aux points de livraison des bâtiments (sous-stations)
     
  • le réseau secondaire : c’est la partie du réseau de chaleur qui est interne aux bâtiments et qui permet de desservir la chaleur des points de livraisons des bâtiments jusqu’aux logements.

La livraison de la chaleur

La chaleur est livrée aux abonnés en différents points de livraison (appelés également sous-stations) tout au long du réseau.

Le point de livraison a pour rôle :

  • de transférer la chaleur du réseau primaire (réseau allant de la production de chaleur aux points de livraison) au réseau secondaire (réseau interne de l’immeuble),
  • d’adapter le débit et la température aux besoins des utilisateurs,
  • de compter la chaleur consommée.

Le transfert de chaleur entre les réseaux primaire et secondaire s’effectue par la biais d’une bouteille de mélange ou par échangeur :

  • Avec bouteille de mélange : La même eau circule sur le réseau primaire et le réseau secondaire interne au bâtiment. Il n’y a pas de séparation.
     
  • Avec échangeur : Les réseaux primaire et secondaire sont deux boucles différentes, sans mélange des deux fluides. L’échange de chaleur entre les deux boucles se fait au niveau d’un échangeur primaire.
     
  • Un échangeur secondaire entre le fluide secondaire et l’eau de ville (3ème boucle) permet de chauffer l’Eau Chaude Sanitaire (ECS).
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