Définition

Un réseau de chaleur, également appelé réseau de chauffage urbain, est un chauffage central à l’échelle d’une ville.
Il permet d’alimenter des bâtiments (privés, publics, industriels) en chauffage, en eau chaude sanitaire ou en process (pour l’industrie : vapeur, eau surchauffée,… ).

Le réseau de chaleur est généralement un réseau public, qui transporte la chaleur sous forme d’eau chaude ou de vapeur dans des canalisations enterrées, comme les réseaux électriques et gaziers. Les clients se raccordent sur ce réseau pour s’approvisionner en chaleur.

Cette chaleur peut être générée à partir de toutes les énergies existantes :

  • les énergies renouvelables
    (biomasse, géothermie …)
  • les énergies de récupération
    (incinération d’ordures ménagères …)
  • les énergies conventionnelles
    (gaz, fuel, charbon, électricité …)

Cette chaleur est produite dans des installations (unités de production de chaleur ou encore chaufferies) de très grande puissance, gérées de façon industrielle avec la meilleure maîtrise possible de la combustion et des rejets dans l’atmosphère.

La production

Les centrales de production de chaleur (ou chaufferies) permettent de produire la chaleur nécessaire au fonctionnement du réseau.

Cette chaleur peut être générée à partir de nombreuses sources d’énergie :

  • Les énergies fatales
  • Les énergies classiques
  • Les énergies renouvelables

La chaleur peut être générée dans des chaudières classiques à brûleurs, dans des Moteurs à Gaz (MAG) ou dans des Turbines à Gaz (TAG).

Cette chaleur peut être véhiculée sous trois formes distinctes :

  • L’eau chaude dont la température est limitée par la réglementation à moins de 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 (comme dans une «cocotte-minute»).
  • La vapeur : Les anciens réseaux 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 distribution

C’est la partie enterrée du chauffage urbain : un réseau souterrain de canalisations transporte l’eau chaude vers les clients ; en retour l’eau refroidie est acheminée vers la centrale 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.
Le réseau est donc une grande boucle. L’eau y circule à une température de 90°C.

Pour éviter tout risque de corrosion, l’eau du réseau est traitée pour en enlever tout élément agressif entre autre le calcaire. Nous analysons l’eau tous les jours, 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 centrale de production jusqu’aux points de livraison des bâtiments.
  • 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

La chaleur est livrée aux clients en différents points de livraison (ou sous-stations) tout au long du réseau.
Le point de livraison a pour rôle :

  • de transférer la chaleur du réseau primaire au réseau secondaire
  • 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 le biais d’une bouteille de mélange ou par échangeur.

Avec bouteille de mélange :
La même eau circule sur le réseau primaire et le réseau interne du client. 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 préparer l’Eau Chaude Sanitaire (ECS).
L’échange de chaleur est comptabilisé par un compteur de chaleur agréé et contrôlé annuellement. Ce compteur est relevé mensuellement pour la facturation et la consommation est analysée pour vérifier toute dérive.

Les énergies

La chaleur peut être générée à partir de nombreuses sources d’énergie :

énergies renouvelables
Le bois, la géothermie, le solaire… Et peut-être dans l’avenir verrons nous les toutes premières piles à combustible installées sur des chauffages urbains.

énergies fatales
Telles que la chaleur produite par les Usines d’Incinération des Ordures Ménagères (UIOM), les biogaz issus de la fermentation organique.

énergies classiques
Les fuels, les gaz, le charbon, les cogénérations permettant de produire à la fois de la chaleur et de l’électricité, et les tri générations (électricité, chaleur et froid combinés).

Bois énergie

Le bois énergie, une énergie locale et renouvelable
Le bois énergie se dit de toutes les applications du bois en tant que combustible. L’énergie calorifique contenue dans le bois peut être valorisée dans des chaufferies collectives destinées à couvrir tout ou partie des besoins en eau chaude ou en chauffage.
Le bois énergie est la 2ème énergie renouvelable en France après l’énergie hydraulique.

Le bois énergie peut avoir diverses origines :

  • le bois rebut, constitué des palettes usagées, des emballages et des broyats des arbres d’ornement
  • le gisement forestier
  • les produits connexes de l’industrie du bois (scieries, papeteries)
  • les nouvelles ressources (cultures non alimentaires comme le Miscanthus)

Le bilan de la combustion du bois est neutre pour l’effet de serre :
le CO2 émis lors de la combustion est absorbé par les arbres en croissance,s’intégrant ainsi au cycle naturel du carbone.

Le bois énergie est une biomasse
La biomasse regroupe l’ensemble de la matière végétale susceptible d’être collectée à des fins de valorisation énergétique. Elle comprend également le biogaz, la paille, les huiles végétales, …

À Mâcon, la chaleur sera produite à 62% par le bois, soit 30 000 tonnes par an de plaquettes forestières.
Le réseau de chaleur au bois de la ville de Mâcon est un atout considérable pour l’environnement. Il permet de valoriser la filière bois locale et offre une alternative unique aux énergies fossiles (gaz, fioul, etc.).

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Mâcon Energies Services, une organisation de proximité à l’écoute de vos besoins