14 mars, 2016

Chauffage urbain : optimisation du système de chauffage à la vapeur ou conversion à système à eau chaude?

Depuis quelques années, la tendance concernant les réseaux de chaleur est d’utiliser l’eau chaude à basse température pour la distribution thermique plutôt que la vapeur, et même de convertir les réseaux de vapeur à l’eau chaude. Qu’en est-il en réalité? Devrions-nous convertir les réseaux existants ou tenter de les optimiser?

L’eau chaude à basse température (c.-à-d. à une température inférieure à 100 °C) comme fluide thermique possède de nombreux avantages comparativement à la vapeur.

Parmi les principaux avantages de l’eau chaude à basse température, on retrouve :
- Facilité d’intégrer des sources d’énergie renouvelable;
- Facilité d’intégrer de l’énergie de récupération;
- Coûts d’installation plus bas en utilisant de la tuyauterie pré-isolée;
- Coûts d’entretien généralement plus bas;
- Moins de déperditions thermiques dans la distribution.
La vapeur a cependant elle aussi ses avantages :
- Densité énergétique élevée (BTU/lb);
- Haute température disponible pour la stérilisation, les procédés, l’humidification, etc.;
- Masse volumique faible (pas de pompes de distribution);
- Possibilité d’utiliser des cycles combinés en été pour produire de l’électricité additionnelle à partir de la vapeur;
- Meilleure performance des refroidisseurs à absorption.
En pratique, les deux systèmes coexistent parce qu’ils comportent tous deux des avantages et des inconvénients qui leur sont propres. D’un point de vue économique, il est rarement avantageux – à moins d’avoir un système extrêmement vétuste et en très mauvais état – de convertir un réseau utilisant la vapeur à l’eau chaude. Les coûts de conversion de la source de chaleur, l’ajout de pompes et les modifications requises (p. ex. : le remplacement d’échangeurs, l’ajout d’humidificateurs électriques et le remplacement des serpentins d’air neuf) font en sorte qu’en général, la conversion n’offre pas de retour sur l’investissement intéressant.

Pour les réseaux existants, il est en général plus rentable de mettre à niveau les installations pour en améliorer l’efficacité énergétique que de les convertir à l’eau chaude.

Dans certains cas, il peut s’avérer intéressant d’opter pour l’eau chaude pour prolonger les réseaux en utilisant de la chaleur récupérée, comme l’ont fait les réseaux de Paris (CPCU) et de Montréal (CCUM).

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