De plus en plus de quartiers, de bâtiments et de copropriétés se dotent d’un réseau de chauffage collectif.
Si en Belgique, l’installation de ce système n’est pas encore très répandue, le chauffage collectif a la cote chez nos voisins européens.
Concrètement, qu’est-ce que c’est ?
Quelle est la différence avec un chauffage individuel ou une chaudière classique au gaz ?
Et comment fonctionne ce chauffage collectif ?
Nous vous expliquons tout dans cet article.
Qu’est-ce qu’un chauffage collectif ?
Le chauffage collectif est également connu sous le nom de chauffage urbain, réseau de chaleur ou réseau d’énergie thermique. Il a pour objectif de centraliser la production d’énergie thermique, de chaleur ou de froid, et de distribuer cette énergie à travers un réseau vers les consommateurs finaux.
Ce chauffage collectif peut alimenter en énergie thermique des logements privés, comme un immeuble ou une copropriété, des bâtiments publics ou industriels. Son installation se fait généralement lors de la création d’un quartier, mais peut également avoir lieu lors de lourds travaux de rénovation.
Le fonctionnement d’un chauffage collectif
Pour fonctionner, un chauffage collectif repose sur trois éléments principaux : la production, la distribution et l’interface avec le consommateur final. Chacun de ces éléments peut être piloté et optimisé afin d’améliorer l’efficacité globale du réseau de chaleur.
Pour garantir de bonnes performances, une coordination fine entre tous les métiers impliqués est indispensable.
La production
La chaufferie centrale
La chaufferie centrale est le cœur du réseau : c’est elle qui produit l’énergie thermique destinée à l’ensemble des utilisateurs raccordés au chauffage collectif urbain.
Pour y parvenir, elle peut s’appuyer sur différentes sources d’énergie. Historiquement, on utilise surtout des énergies carbonées comme le fioul ou le gaz naturel. Aujourd’hui, il est toutefois possible d’y intégrer des sources beaucoup plus durables.
Une source d’énergie décarbonée
Dans certains cas, l’approvisionnement peut même être quasi ou totalement décarboné : le réseau ne dépend alors plus de combustibles fossiles pour produire chaleur et froid. C’est par exemple le cas lorsque l’on exploite la géothermie, le bois, le biogaz ou la chaleur fatale issue d’industries ou d’autres procédés.
Un tel sourcing permet de consommer de la chaleur de manière beaucoup plus respectueuse de l’environnement.
Résultat : le chauffage collectif devient une solution particulièrement intéressante pour réduire son empreinte carbone, diminuer sa consommation de gaz ou de fioul et faire baisser de façon significative sa facture énergétique.
La distribution
Le transport de la chaleur
Une fois produite dans la chaufferie centralisée, l’énergie thermique est acheminée jusqu’aux bâtiments via un réseau de canalisations isolées, généralement enterrées et interconnectées : c’est ce que l’on appelle le réseau primaire.
Un fluide caloporteur (souvent de l’eau) circule dans ces conduites et assure le transport de la chaleur d’un point à l’autre du réseau.
Tour d’horizon
À l’échelle mondiale, les réseaux de chaleur sont particulièrement développés dans certains pays. La Russie, par exemple, concentre à elle seule une part très importante de la puissance de chauffage urbain installée et alimente ainsi plusieurs dizaines de millions d’habitants.
Cependant, une grande majorité de ces réseaux fonctionne encore avec des sources d’énergie fortement carbonées et présente des infrastructures vieillissantes, avec des pertes importantes dues à une isolation insuffisante.
Cela illustre bien à quel point il est crucial de disposer d’un réseau bien conçu, bien régulé et correctement entretenu.
Éviter les pertes thermiques
Le principal défi de la distribution est simple : la chaleur se transporte difficilement sans pertes. Il faut donc tout mettre en œuvre pour limiter au maximum ces déperditions le long du parcours.
Pour que le transport soit réellement efficace, le plan du réseau et sa régulation doivent être optimisés.
Le schéma du réseau est défini au moment du dimensionnement et des études : à cette étape, il faut tenir compte des futures extensions possibles (raccordements de nouveaux bâtiments) et de l’évolution probable des consommations (par exemple, une meilleure isolation à venir). C’est ainsi que l’on fixe les caractéristiques et la configuration du réseau.
La régulation intervient ensuite, une fois le réseau en service. L’opérateur vérifie que le système se comporte comme prévu et que les différents paramètres – notamment la température du fluide – restent corrects en tout point du réseau.
L’interface avec le consommateur final
La sous-station
L’énergie thermique qui circule dans les canalisations arrive dans une sous-station, qui constitue le point de livraison de la chaleur.
Cette sous-station est en quelque sorte un poste d’échange thermique relié à une maison individuelle, à une copropriété (comme un immeuble) ou à un ensemble de bâtiments. C’est elle qui assure le transfert de chaleur vers le circuit de chauffage interne du bâtiment, appelé réseau secondaire, jusqu’aux radiateurs ou émetteurs de chaleur des logements.
La sous-station doit respecter des normes de contrôle définies par l’État, notamment pour le comptage des consommations de chaud et de froid des usagers.
Elle peut également contribuer à la régulation, par exemple au moyen d’un stockage thermique décentralisé ou d’un système de “booster” permettant d’augmenter localement la température, notamment pour la production d’eau chaude sanitaire.
Retour à la chaufferie centrale
Une fois la chaleur transférée dans le bâtiment, le fluide caloporteur se refroidit en réchauffant les espaces à desservir. L’eau, désormais refroidie, retourne ensuite par un autre réseau de canalisations vers la chaufferie centrale.
Là, elle est de nouveau chauffée avant d’être renvoyée vers les différents consommateurs via le réseau primaire : le cycle peut alors recommencer.
En conclusion
Pour fonctionner correctement, le chauffage collectif nécessite une régulation et une optimisation de la production de chaleur, de sa distribution dans les canalisations et de sa livraison chez le consommateur final. Dès lors, un travail d’experts avant, pendant et après l’installation du système est nécessaire, ainsi qu’une parfaite coordination entre tous les acteurs. C’est ce qui permet de garantir aux consommateurs un réseau de chaleur aux performances optimales à tout moment.