Les réseaux de chaleur associés à une chaufferie bois

^{Posté par GuidEnR le 25 janvier 2017}

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Définition d’un réseau de chaleur

C’est une chaufferie alimentant plusieurs bâtiments de maîtrise d'ouvrage distincte. On distingue deux grands types de projets, les chaufferies dédiées et les réseaux de chaleur. Si une chaufferie délivre de la chaleur à plusieurs maîtres d'ouvrage différents, il y a systématiquement vente de chaleur à un tiers. On parle alors de réseau de chaleur.

Lorsque ce dernier est porté par un organisme public, le réseau de chaleur est un service public à caractère industriel et commercial (SPIC), dont l'organisation revient à la collectivité locale. Pour organiser ce service de distribution d'énergie calorifique, la Collectivité a le choix entre plusieurs modes de gestion :

• directe en régie ; le projet est encadré par le Code des marchés publics (passation de contrats d'études, de travaux, d'exploitation), à l'exception de la fourniture de combustible.
• déléguée, de type concession; le projet est encadré par la loi Sapin (hors Code des marchés public).

Si le maître d'ouvrage du réseau n'est pas la Collectivité locale (Association syndicale libre, entreprise, bailleur social privé, particulier...), le réseau est qualifié de réseau privé. Sa gestion est régie par des contrats de droit privé. Notons cependant que dans certains cas de figure (notamment si le maître d'ouvrage est une Association syndicale libre ou un bailleur social privé), le maître d'ouvrage choisit parfois d'appuyer la gestion du réseau sur des procédures semblables à celles des services publics de distribution d'énergie calorifique (concession privée par exemple).



Un réseau de chaleur peut être caractérisé de deux manières :

• Une définition technique : une chaufferie centrale et un réseau de canalisations enterrées et isolées qui desservent plusieurs sous-stations généralement équipées d'un échangeur.
  Des ensembles immobiliers HLM ou de grands équipements tertiaires (hôpitaux, lycées...) sont desservis par un réseau de canalisations enterrées ou aériennes, en raison de la dispersion des bâtiments et de l'impossibilité d'installer autant de chaudières que de bâtiments à chauffer.
• Une définition juridique au sens de la loi sur la chaleur de 1980; Il s'agit également d'une chaufferie et d'un réseau de canalisations enterrées (cette seconde définition englobe donc la précédente) mais dans ce cas, le producteur de chaleur/exploitant de la chaufferie est juridiquement distinct des maîtres d'ouvrages (propriétaires) de l'énergie thermique qui sont nécessairement au moins deux.

Ces deux situations ont des conséquences très différentes quant au montage d'une opération, aux plans contractuel, financier, fiscal.... C'est la seconde acception (juridique) d'un réseau de chaleur avec production d'énergie thermique par une chaudière bois, associée à des chaudières fioul ou gaz en complément, qui est à prendre en compte dans le cadre de tout projet.

Conception d’un réseau de chaleur

La création d'un réseau de chaleur au bois nécessite la prise en compte de plusieurs points essentiels, qui conditionnent sa viabilité économique à court, moyen et long terme.

La définition d'un périmètre est première. Il doit inclure les principaux consommateurs d'énergie thermique du territoire d'étude (logements sociaux, hôpitaux, centre aquatique, lycées...).

La longueur de tranchées (canalisations aller/retour) doit être minimisée pour tenir compte à la fois :

• du coût des travaux : plus le réseau est long, plus l'investissement est élevé ;
• des performances énergétiques attendues : les déperditions (kWh/mètre) restent quasiment constantes durant l'année ;
• de la densité thermique (ou de desserte) qui doit être maximale (MWh utiles distribués par mètre de réseau), supposant des constructions denses et des bâtiments à faibles intermittences d'usage.

L'implantation de la chaufferie doit favoriser plutôt une architecture de réseau dite en étoile, plutôt qu'en arêtes de poisson. L'architecture en étoile permet en effet de diminuer le diamètre des canalisations à installer et autorise un meilleur foisonnement dans le temps des appels de puissances.

Notons que le tracé d'un réseau de chaleur et l'implantation de la chaufferie dépendent aussi des disponibilités foncières et de contraintes de voiries. Ainsi, bien que la configuration en étoile soit a priori la plus appropriée, les projets de moyennes et fortes puissances en milieu urbain imposent souvent de délocaliser la chaufferie sur un site périphérique éloigné des principaux bâtiments à desservir.

Aspects techniques des réseaux

Les réseaux

Enterrés comme aériens, ils sont calorifugés.

• Réseaux de forte et moyenne puissance : utilisation de tubes d'acier.
• Pour les petites puissances : les réseaux souples (matériaux synthétiques) peuvent être préconisés pour leur facilité de mise en oeuvre.

Les isolants sont de plus en plus performants mais ne peuvent supprimer totalement les déperditions linéiques ; celles-ci sont d'autant plus importantes en valeur relative que le ratio énergie distribuée/mètre de réseau est faible. Ainsi ces pertes sont loin d'être négligeables lorsque l'on raccorde des maisons individuelles ou des bâtiments très bien isolés et à faibles consommations.

Remarque : les réseaux de chaleur sont mal adaptés à la distribution d'eau chaude sanitaire en période estivale. Dans de nombreux cas il faut chercher des solutions alternatives et complémentaires, comme la mise en place d'un ballon mixte avec une production solaire ou électrique en été.

Les sous stations

Elles existent soit au pied du bâtiment, soit au sein de chaque logement dans le cas d’un bâtiment de logements collectifs.

Elles prennent la forme d’un échangeur dans lequel le fluide secondaire est réchauffé par le fluide primaire au travers d'une paroi d'échange, ceci est très utile pour les réseaux de chaleur et permet une séparation physique des réseaux (primaires et secondaires), préférable en cas de problèmes techniques sur les réseaux secondaires (fuites, encrassement...) ou juridiques (séparation physique des deux fluides).