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André BERGNER : Ingénieur ITP, IAE Poitiers
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Lire l’articleINTRODUCTION
La chaleur est produite par une chaudière individuelle ou une pompe à chaleur eau/eau, air/eau (appartement ou maison individuelle) ou une chaufferie collective pour les immeubles, ERP ou bâtiments industriels.
Lorsque la chaufferie est collective, elle peut alimenter en eau chaude un ou plusieurs bâtiments ou en vapeur un bâtiment industriel ou un réseau qui alimente les bâtiments par l’intermédiaire de sous-stations. La vapeur en direct n’est plus utilisée pour les habitations ou les ERP entre autres en raison des risques de brûlures et de la complexité du passage des canalisations.
La chaleur est transmise aux diverses pièces de l’appartement, de l’immeuble, de l’ERP ou du bâtiment industriel par des fluides circulants qui alimentent des corps de chauffe (radiateurs, convecteurs, aérothermes, etc.).
L’air chaud produit par un générateur est véhiculé par des gaines et des bouches de soufflage et de reprise. L’air chaud est mélangé à l’air ambiant et le réchauffe.
Avec l’eau chaude à l’intérieur des bâtiments, la circulation peut être assurée par thermosiphon pour les installations anciennes ou à l’aide d’une pompe, ce qui permet plus de souplesse pour le passage des canalisations d’un diamètre plus faible.
Lorsque le fluide est de la vapeur d’eau vaporisée, celle-ci se condense et libère ainsi sa chaleur, et l’eau revient au générateur.
En attendant la généralisation des écogestes dans les logements comme dans les locaux professionnels, le décret n° 2023-444 du 7 juin 2023 relatif aux systèmes de régulation de la température des systèmes de chauffage et de refroidissement et au calorifugeage des réseaux de distribution de chaleur et de froid a été publié au JO du 8 juin 2023. Il impose concrètement à l’ensemble des logements d’équiper leurs radiateurs d’un thermostat à compter du 1er janvier 2027.
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4. Chauffage à vapeur
4.1 Généralités
Cette solution est mise en œuvre dans les bâtiments industriels lorsque la vapeur est disponible.
C’est également le cas pour les chauffages collectifs à l’échelle d’une ville ou d’un quartier, le réseau de chaleur urbain alimentant tous types d’immeubles : logements, bureaux, écoles, musées, bâtiments communaux ou à usage industriel…
Il se compose de quatre éléments : des unités de production de chaleur, un réseau de canalisations qui achemine de la vapeur vers des postes d’échange, et la vapeur condensée en eau après avoir livré ses calories retourne vers la chaufferie par une autre canalisation où elle servira de nouveau à produire de la vapeur avant de repartir vers les postes de livraison. La fourniture de chaleur par le réseau fonctionne en circuit fermé.
HAUT DE PAGE4.2 Vapeur basse pression
À la pression atmosphérique normale, la vaporisation se produit à 100 °C, et la chaleur absorbée est de 2 248 kJ/kg. La condensation de la vapeur se produit également à 100 °C. C’est la température de l’entrée des échangeurs.
Outre la production par une chaudière, il est également fréquent d’utiliser la vapeur sous-produit d’opérations industrielles. On peut aussi prélever la vapeur sur un réseau de distribution à haute pression. C’est le cas du chauffage urbain ou du chauffage de grands ensembles résidentiels.
Les installations sont dites « basse pression » lorsque la pression ne dépasse pas 0,30 bar. Sous cette condition expresse, l’installation est dispensée du timbre des Services des Mines, qui est exigé pour les pressions plus élevées.
HAUT DE PAGE4.3 Vapeur haute pression
Lorsqu’elle est comprimée, la vapeur est supérieure en température. Par exemple à 10 bars (10 fois la pression atmosphérique), la vapeur est à 180 °C. Fluide caloporteur anciennement très prisé en chauffage pour les bâtiments, elle n’est plus utilisée que pour le chauffage urbain, avec des sous-stations relais.
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