Qu'est-ce que la chaleur locale froide ?

À première vue, il semble étrange que le chauffage local froid prenne le relais de l'approvisionnement en chaleur. Est-ce une contradiction ? Non, la chaleur froide existe vraiment. Il s'agit d'un apport de chaleur avec des températures relativement basses. Par rapport aux réseaux de chaleur classiques, ceux-ci sont presque froids - d'où leur nom. Cet article montre exactement ce qu'est le chauffage local froid, quels sont ses avantages et quelles sont les subventions disponibles. En outre, il y a quelques exemples pratiques.

Qu'est-ce que le chauffage local froid ?

L'approvisionnement en chaleur via les réseaux de chaleur, le chauffage urbain ou le chauffage local, a généralement une température de départ de 70 à plus de 100 degrés Celsius. Les réseaux de chaleur dans les agglomérations ou les quartiers à forte densité de population peuvent également gérer des températures très basses, entre 8 et 30 degrés Celsius. Pour atteindre la température nécessaire, des pompes à chaleur décentralisées sont utilisées dans les maisons. En raison des basses températures dans le réseau de chauffage, il n'y a qu'une faible différence avec la température du sol. L'isolation des tuyaux n'est donc pas nécessaire et, idéalement, le réseau peut également absorber la chaleur de l'environnement. Pour des raisons de protection contre le gel, un mélange eau-glycol (saumure) s'écoule dans les tuyaux.

Ce type de réseaux de chaleur est appelé chaleur locale froide, physiquement correct en tant que réseaux d'énergie ou aussi réseaux de chaleur 4.0. On lit de plus en plus souvent des articles sur les réseaux de chaleur, qui gagnent en importance.

Même à ces basses températures, une source de chaleur est disponible Selon la structure du réseau, un fonctionnement inverse pour le refroidissement des bâtiments est également possible.

Différentes sources de chaleur peuvent être utilisées pour la chaleur locale froide. Ce principe d'approvisionnement en chaleur est particulièrement intéressant au regard de la protection du climat, car il permet d'utiliser la chaleur résiduelle de l'industrie ou les énergies renouvelables.

Avantages du chauffage local froid

Une alimentation en chaleur selon le principe de la chaleur locale froide présente certains avantages qui la rendent très intéressante.

  • Les canalisations ne nécessitent aucune isolation thermique en raison des températures proches de la température ambiante. Il n'y a pas ou peu de pertes dans le réseau de canalisations. Dans le cas idéal, la chaleur peut même être absorbée par le sol. Cela permet de réduire les coûts.
  • Différentes sources de chaleur peuvent être utilisées, en fonction de l'offre et de la disponibilité locales. La chaleur résiduelle et les énergies renouvelables telles que l'énergie géothermique et l'énergie solaire thermique peuvent être utilisées. Ce type d'approvisionnement en chaleur est donc intéressant pour le retournement de la chaleur sur la voie des systèmes de chauffage sans CO2.
  • En raison des basses températures, le stockage de la chaleur ne nécessite pas d'isolation complexe et est donc nettement moins cher.
  • En raison de la température constante de la source de chaleur, les pompes à chaleur atteignent un facteur de performance annuel de 4,0 ou plus.
  • Avec le chauffage local à froid, le risque économique pour l'exploitant est plus faible qu'avec les réseaux de chaleur classiques en raison d'une moindre déperdition de chaleur. C'est pourquoi on renonce généralement à l'impopulaire raccordement obligatoire et les propriétaires ou les promoteurs continuent à avoir le libre choix de leur système de chauffage.
  • Les réseaux de chaleur locaux sont généralement une bonne opportunité pour les coopératives d'énergie des citoyensde convertir l'approvisionnement énergétique local en énergies renouvelables et de les exploiter eux-mêmes.

Inconvénients de l'approvisionnement en chaleur avec des réseaux de chaleur locaux froids

Je ne veux pas cacher les inconvénients du chauffage local froid, c'est pourquoi j'ajoute le texte suivant (par la suite) :

  • Coûts d'investissement élevés pour les propriétaires d'une pompe à chaleur et pour le raccordement au réseau de chauffage local.
  • En raison de la faible différence de température entre le départ et le retour et du faible niveau de température, des débits importants sont nécessaires. Cela signifie des diamètres plus importants pour les canalisations et une plus grande puissance requise pour les pompes.

Financement du chauffage local froid

Le ministère fédéral allemand des affaires économiques et de l'énergie (BMWi) finance depuis le 01.07.2017 des études de faisabilité et la mise en œuvre de systèmes de réseaux de chaleur 4.0. Même si le niveau de température dans les conditions de financement suppose un minimum de 20 degrés Celsius, ce financement peut également être accordé pour le chauffage local froid. Une étude de faisabilité doit prouver que des températures plus basses permettront d'économiser des coûts, de l'énergie ou des émissions de CO2.

Le financement des réseaux de chaleur 4.0 est le premier programme de financement à soutenir non seulement des technologies et des composants individuels, mais aussi des systèmes complets. Pour le BMWi, les réseaux de chaleur de quatrième génération se caractérisent par se caractérisent par une forte proportion d'énergies renouvelables, l'utilisation efficace de la chaleur perdue et un niveau de température nettement inférieur à celui des réseaux de chaleur classiques. Cela permet de minimiser les pertes, d'augmenter l'efficacité et de faciliter le passage aux énergies renouvelables dans l'approvisionnement en chauffage local et urbain. Ces systèmes peuvent apporter une flexibilité supplémentaire au marché de l'électricité en combinant des pompes à chaleur et des systèmes saisonniers de stockage de la chaleur à grande échelle et offrent la possibilité d'alimenter le parc immobilier difficile à isoler avec des proportions élevées de chaleur respectueuse du climat.

Dans un premier temps, le BMWi finance les études de faisabilité à hauteur de 60 % et, dans un deuxième temps, la réalisation d'un système de réseau de chaleur 4.0 à hauteur de 50 % du total des coûts éligibles du projet. Informations sur les exigences techniques et les la demande est faite via le BAFA.

Exemples pratiques de chauffage local froid

Le chauffage local froid est illustré par un certain nombre d'exemples pratiques :

L'énergie géothermique proche de la surface à Schifferstadt

À l'initiative et avec le soutien de l Agence de l'énergie de Rhénanie-Palatinat la ville de Schifferstadt a décidé d'installer un réseau de chauffage local froid. Le réseau est exploité par Stadtwerke Schifferstadt et est en service depuis janvier 2017. Le sol sert ici de source de chaleur. Pour ce faire, des sondes ont été insérées dans un champ de forage central et connectées à un réseau de tuyaux annulaires. Un mélange d'eau et de glycol circule dans ce réseau, absorbant la chaleur du sol dont la température est constante toute l'année, de dix à douze degrés Celsius. L'énergie absorbée est transportée vers les bâtiments par le biais des réseaux de distribution. Là, les pompes à chaleur font en sorte que l'énergie du réseau atteigne le niveau de température souhaité.

En été, le principe peut être inversé et les espaces de vie peuvent être refroidis de manière économique et écologique. La chaleur absorbée est renvoyée dans le sol par les tuyaux, ce qui permet de régénérer en même temps le champ d'échangeur de chaleur du forage.

Utilisation de la chaleur résiduelle industrielle dans le bourg de Meitingen

Pour le réseau basse température d'une nouvelle zone de développement dans la ville marchande bavaroise de Meitingen, toute la chaleur résiduelle d'une entreprise industrielle voisine est utilisée. SGL Carbon GmbH fournit gratuitement la chaleur résiduelle industrielle aux quelque 125 unités résidentielles sous forme d'eau chaude à une température d'environ 31 °C. La chaleur est utilisée pour produire de l'électricité et de la chaleur pendant toute l'année. Le niveau de température élevé de la chaleur résiduelle tout au long de l'année permet aux pompes à chaleur de fonctionner très efficacement.

L'eau provient du refroidissement des produits, dont les processus de fabrication nécessitent des températures élevées pouvant atteindre 3 000° C. Pour refroidir les produits fabriqués dans le processus, on utilise de l'eau de refroidissement, qui s'élève à environ 30° C dans le processus. Cette eau de refroidissement sert maintenant de source de chaleur pour les systèmes de chauffage de la nouvelle zone de développement. L'électricité provenant de sources renouvelables peut être utilisée pour faire fonctionner les pompes à chaleur lorsque la quantité d'électricité disponible est suffisante. La chaleur est stockée temporairement dans un réservoir tampon.

Les entreprises ont volontairement accepté de fournir gratuitement l'eau de refroidissement chaude pendant 20 ans. Environ 40 mètres cubes par heure sont alimentés dans le pipeline de chauffage local. Elle peut produire jusqu'à 1,5 million de kilowattheures d'énergie par an, ce qui équivaut à la capacité de chauffage d'environ 150 000 litres de mazout.

Ensuite, l'eau refroidie, qui a moins d'énergie, est renvoyée dans l'usine et utilisée à nouveau pour le refroidissement - le cycle recommence. (Source : Réseau environnemental KUMAS)

Texte original complet à

www.energynet.de/2018/01/17/kalte-nahwaerme/


À propos de Andreas Kuehl

Kuehl

Gestionnaire de contenu, marketing en ligne, médias sociaux, énergie des bâtiments, efficacité énergétique et énergies renouvelables Expert spécialisé dans les bâtiments et quartiers climatiquement neutres, l'électricité locataire, l'efficacité énergétique, les énergies renouvelables, le stockage de l'énergie et les innovations pour la transition énergétique globale. Spécialiste du contenu pour les entreprises dans le domaine de la transition énergétique, des bâtiments climatiquement neutres et de la durabilité.


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