Pour faire simple, les réseaux de chaleur consistent en un système de conduites par lequel la chaleur est acheminée depuis des générateurs de chaleur centraux vers les consommateurs (par exemple des ménages privés). L’eau sert presque toujours de fluide porteur.

Distinction est faite entre les réseaux de chaleur à distance et les réseaux de chaleur proches.

• Les réseaux de chaleur à distance desservent des unités géographiques plus étendues, telles que des villes ou des régions entières. 
• Les réseaux de chaleur proches peuvent par exemple s’étirer sur une zone industrielle ou relier plusieurs parcelles privées.

Dans la pratique, il n’est pas toujours possible d’établir une distinction claire entre le réseau de chaleur local et le réseau de chaleur à distance. Les frontières entre les deux sont perméables et leurs définitions sont imprécises. Parmi les principales différences, citons l’installation de pompes plus coûteuses et une isolation plus importante dans les réseaux de chaleur à distance.

Les réseaux de chaleur sont des systèmes de circulation fermés. L’eau utilisée comme fluide de transport est d’abord acheminée vers le consommateur, puis renvoyée par une conduite de retour séparée. Les conduites spécifiquement constituées de plastique ou de métal sont bien isolées afin de minimiser les pertes énergétiques. Dans la grande majorité des cas, les conduites sont enterrées.

Pour le transport, la température de l’eau du réseau de chaleur se situe généralement entre 80 et 130 degrés Celsius. Pour protéger les conduites de la corrosion, l’eau utilisée est détartrée, mais aussi souvent déminéralisée. Selon la taille du réseau, l’eau transite en cours de route par des installations de pompage qui veillent à ce que le volume transporté et la pression restent stables.

Au niveau de la structure des réseaux thermiques, on distingue généralement les lignes de transport principales et les lignes secondaires. Les lignes secondaires forment souvent des sous-réseaux dissociables, alimentés par les lignes principales. Un système particulièrement judicieux en cas de travaux de maintenance. En cas de problèmes locaux ou de travaux de construction requis, seuls de petits tronçons du réseau seront déconnectés. 

Les réseaux de chaleur à distance conventionnels sont alimentés par une ou plusieurs grandes sources de chaleur. Parmi les sources principales, citons: 

• les centrales de cogénération 
• les installations d’incinération des ordures 
• les entreprises industrielles

La chaleur issue de ces installations est cédée à l’eau circulant dans les conduites du réseau de chaleur par le biais d’un échangeur de chaleur. Dans les réseaux de chaleur conventionnels, il est indispensable que les sources d’énergie soient très puissantes pour que l’injection de chaleur vaille la peine. En cause, le fait que la température de départ dans le réseau est relativement élevée.

Les réseaux de chaleur modernes qui voient actuellement le jour sont capables d’exploiter des sources de chaleur même infimes. Ce sont principalement les réseaux de chaleur dits froids qu’il est aujourd’hui possible d’alimenter en énergie thermique de manière nettement décentralisée. 

Au regard de l’efficacité climatique et des coûts, il est aussi important de connaître l’ampleur des pertes d’énergie dans un réseau de chaleur. Il est généralement admis que onze à quatorze pour cent de l’énergie thermique est perdue sur le trajet jusqu’au consommateur final. La majeure partie se perd dans la dernière section du réseau, c’est-à-dire après que l’eau chaude a quitté les lignes de transport principales.

La réelle efficacité du transfert de chaleur dépend donc en grande partie de la manière dont l’infrastructure du réseau est conçue.

À titre de comparaison: aujourd’hui, les systèmes de chauffage à combustion conventionnels affichent généralement un rendement local de 90 à 95 pour cent. Toutefois, les pertes générées lors de la mise à disposition du combustible ne sont pas prises en compte. 

Dans les immeubles raccordés au réseau de chaleur à distance sont installées ce qu’on appelle des stations de transfert de chaleur à distance. Un échangeur de chaleur permet de transférer l’énergie thermique du réseau de chauffage à distance au circuit de chauffage local. L’eau refroidie dans le réseau de chaleur est ensuite renvoyée par une conduite de retour séparée.

Dans les bâtiments qui en sont équipés, la station de transfert remplace l’installation de chauffage conventionnelle. Du fait que les systèmes locaux ne fonctionnent pas par combustion, les systèmes de chauffage à distance requièrent nettement moins d’entretien que d’autres installations. Plus besoin, par exemple, de faire contrôler la cheminée par le ramoneur.

L’échangeur de chaleur est également pourvu d’un compteur de chaleur. Ce dernier mesure la quantité d’énergie prélevée par la station de transfert dans le réseau de chaleur. Cela permet d’établir le décompte de l’énergie de chauffage utilisée. 

Le réseau dit Anergie (Cold District Heating), également appelé réseau de froid proche ou à distance est une variante spéciale du concept de réseau. En lieu et place d’eau chaude à une température de 80 à 130 degrés Celsius, un réseau de chaleur «froid» transporte de l’eau à température ambiante (10 à 30 degrés Celsius). L’avantage de ce système réside dans l’intégration facilitée de plusieurs sources de chaleur différentes pour chauffer l’eau à transporter.

Cela nécessite toutefois l’installation de pompes à chaleur dans les objets à chauffer. La pompe à chaleur utilise alors le réseau Anergie comme source d’énergie pour amener le système de chauffage du bâtiment à la température requise. Comparés aux pompes à chaleur qui extraient l’énergie du sol, de la nappe phréatique ou de l’air ambiant, ces systèmes travaillent bien plus efficacement. Sans oublier que leur installation est aussi bien plus simple.

À l’inverse des réseaux de chaleur «chauds», ces réseaux d’énergie s’utilisent simultanément comme des réseaux de froid permettant d’alimenter, ici des entrepôts frigorifiques, là des immeubles de bureaux.

À la base, il semble évident que les réseaux de chaleur sont aussi respectueux du climat que ne l’est la source d’énergie qu’ils utilisent pour fournir la chaleur. Les réseaux de chaleur présentent toutefois l’énorme avantage de pouvoir utiliser de la chaleur provenant de différentes sources. Cela inclut notamment aussi la chaleur résiduelle qui, sans cela, serait perdue.

Il est ainsi possible d’exploiter de manière judicieuse la chaleur résiduelle des usines d’incinération des ordures, des centrales électriques à combustibles fossiles ou des grandes unités industrielles. Mais des sources peu conventionnelles sont également susceptibles d’être utilisées pour les réseaux de chaleur. Citons par exemple le quartier londonien d’Islington qui se sert d’échangeurs de chaleur pour convertir l’énergie thermique issue des eaux usées en chaleur pour le réseau de chauffage.

Intégrer ce qu’on appelle un accumulateur saisonnier d’énergie ou de chaleur dans un réseau de chaleur à distance constitue une autre option intéressante. La disponibilité fluctuante des énergies éolienne et solaire représente l’un des grands défis de la transition vers les énergies renouvelables. Emmagasiner l’énergie en été pour la restituer en hiver sous forme de chaleur à distance permet de résoudre une partie de ce problème.

Pour les consommateurs raccordés au réseau, rien ne change en cas d’exploitation de nouvelles sources de chaleur. Au mieux, cela permettrait à de très nombreux clients finals de passer eux aussi à une énergie de chauffage respectueuse du climat.

Hoval est le partenaire auquel vous pouvez vous fier en matière de chauffage. Mis à part, entre autres, les chaudières à pellets et les pompes à chaleur, l’entreprise commercialise également des stations de transfert de chaleur à distance. Que vous souhaitiez construire, rénover ou remplacer une installation de chauffage existante, Hoval vous propose les systèmes adéquats.

La même promesse de qualité s’applique bien entendu aussi bien aux chauffages à distance qu’aux autres systèmes de chauffage. L’efficacité, la fiabilité et la longévité de l’installation sont au cœur du développement des systèmes de chaleur à distance. En fin de compte, l’important pour le client final est de disposer d’un chauffage durable et respectueux de l’environnement qui soit aussi efficace.

Vous avez d’autres questions sur la chaleur à distance ou êtes intéressé par l’une des installations proposées? N’hésitez pas à contacter l’équipe Hoval. Nous nous ferons un plaisir de vous conseiller et de vous aider à prendre la bonne décision d’achat. Nous sommes atteignables par téléphone, par courriel et par le biais de notre Formulaire de contact.