Etude de la consommation d'énergie pour le ... - CDH - EPFL

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L'entretien d'une pompe à chaleur est très simple et ne demande pratiquement pas de temps ni d'argent. Le système tourne en circuit fermé et seules les éventuelles pannes demanderont la présence d'un spécialiste. 3.2 Chauffage à bois Le bois fut le premier combustible utilisé par l'homme et il est encore souvent employé pour le chauffage. Bien que le principe reste basique, les technologies ont évolués et permettent de répondre aux exigences actuelles en matière de confort et de performances. Bûche La bûche classique reste le moyen le plus évident d'utilisation du bois pour le chauffage. Elle est disponible aisément partout en Suisse et dans la région lausannoise. Les déchets de forêts sont une première source qui ne nécessite pas d'exploitation spécifique et cela permet de tirer profit des ressources naturelles. En complément, des exploitations forestières proposent des bûchent de meilleures qualités. Le CO 2 émis par la combustion d'un arbre est compensé en plantant une jeune pousse à sa place, qui récupérera ce CO 2 durant son cycle de vie. Le bois est donc considéré comme neutre en matière d'émissions de gaz à effet de serre. Les technologies pour le chauffage à base de bûches offrent deux variantes principales. La première est celle du poêle, permettant de chauffer une pièce principale ou une petite cabane. Son rendement est de 60% à 80%, voir 90% pour les plus élaborés. Il est toutefois nécessaire de recharger souvent l'âtre et son utilisation reste peu indiquée pour une maison conventionnelle. Pour offrir une alternative intéressante, des chauffages centraux à bûche existent actuellement sur le marché. Leur utilisation est repensée grâce à l'utilisation d'accumulateurs d'énergie. L'alimentation du foyer se fait ainsi au maximum deux fois par jour en plein hiver. Les plus gros modèles dépassent 300 kW de puissance chauffante. [e] Afin de diminuer le nombre de recharges nécessaires, il est également possible d'utiliser des bûches à base de bois densifié. Celles-ci possèdent un potentiel énergétique plus élevé que les bûches traditionnelles, permettant ainsi d'augmenter la durée de la combustion et diminuant l'espace de stockage nécessaire. [III] Systèmes automatisés Il est possible, à partir de sciure de bois, de fabriquer de petits cylindres ne dépassant pas les 3 cm de longueur, appelés granulés de bois. Ceux-ci disposent d'un pouvoir énergétique plus élevé que la bûche conventionnelle et sont aisément transportables et utilisables. Le granulé de bois présente l'immense avantage de pouvoir être stocké en silo. A l'aide d'un système d'alimentation adéquat, il est possible d'injecter le combustible 10

dans la chaudière sans intervention humaine. Le système est automatisé et permet de concurrencer les chaudières à mazout ou au gaz pour un pouvoir chauffant suffisant pour des maisons individuelles ou des immeubles. La plaquette de bois, qu'elle soit directement issue de l'exploitation forestière ou fabriquée à partir de sciure, offre le même confort d'utilisation. De part leur mise en œuvre plus coûteuse, les chaudières utilisant ce combustible s'adressent à des installations de puissance élevée, pouvant atteindre plusieurs centaines de mégawatts. L'écorce ou les copeaux sont autant de combustibles possibles pour ce genre de chaudières. Le rendement de celles-ci dépasse 90%. [III] Une entreprise sur la région lausannoise assure le ravitaillement de ces combustibles. L'entretien se constitue des révisions de l'équipement ainsi que de la vérification des stocks et des commandes nécessaires, le cas échéant. Reconversion de systèmes existants La poudre de bois est issue d'une nouvelle technologie utilisée principalement en Suède. En broyant les déchets de l'industrie du bois très finement, il est possible d'utiliser la poudre obtenue dans des chaudières au fioul. Les travaux de reconversion nécessaires sont peu importants. Cette technologie est une alternative pour la restauration d'équipements existants. [III] Aucune société ne propose toutefois cette technologie en Suisse. 3.3 Solaire thermique L'énergie solaire a toujours été utilisée pour chauffer des fluides. Au 18 e siècle, les capteurs à concentration ont fait leur apparition. Ceux-ci permettent de capter l'énergie solaire de manière efficace pour chauffer un fluide. Celui-ci permettra alors le chauffage d'un bâtiment, ou l’alimentation d’une turbine afin de produire de l'électricité. On parle alors de centrale solaire thermodynamique. Il existe plusieurs sortes de capteurs, les plus utilisé en Europe étant les capteurs à air et sous vide puisqu'ils permettent une utilisation pour des climats froids. Les capteurs ont maintenant un bon rendement d’approximativement 80%. Leur durée de vie est d'environ 30 ans. Depuis 1960 le chauffage solaire est utilisé pour l'eau chaude domestique et l'on compte actuellement plus de 30 millions de mètres carrés de capteurs dans le monde et plus de 40'000 installations en Suisse. Le chauffage de l'eau est la principale application des panneaux solaires thermiques. Cette eau chaude est utilisée pour les sanitaires ainsi que pour le chauffage des locaux. Il existe deux technologies. Le chauffage solaire de l'eau qui va nous permettre de chauffer l'eau des sanitaires, et le système solaire combiné qui fournit le chauffage de l'eau et des locaux. De plus il existe les systèmes centralisés et les systèmes décentralisés. [I] Le chauffage solaire thermique se combine très bien comme chauffage d'appoint pour une pompe à chaleur à air. [k] 11

dans <strong>la</strong> chaudière sans intervention humaine. Le système est automatisé et permet <strong>de</strong><br />

concurrencer <strong>le</strong>s chaudières à mazout ou au gaz <strong>pour</strong> un pouvoir chauffant suffisant<br />

<strong>pour</strong> <strong>de</strong>s maisons individuel<strong>le</strong>s ou <strong>de</strong>s immeub<strong>le</strong>s.<br />

La p<strong>la</strong>quette <strong>de</strong> bois, qu'el<strong>le</strong> soit directement issue <strong>de</strong> l'exploitation forestière ou<br />

fabriquée à partir <strong>de</strong> sciure, offre <strong>le</strong> même confort d'utilisation. De part <strong>le</strong>ur mise en<br />

œuvre plus coûteuse, <strong>le</strong>s chaudières utilisant ce combustib<strong>le</strong> s'adressent à <strong>de</strong>s<br />

instal<strong>la</strong>tions <strong>de</strong> puissance é<strong>le</strong>vée, pouvant atteindre plusieurs centaines <strong>de</strong> mégawatts.<br />

L'écorce ou <strong>le</strong>s copeaux sont autant <strong>de</strong> combustib<strong>le</strong>s possib<strong>le</strong>s <strong>pour</strong> ce genre <strong>de</strong><br />

chaudières. Le ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> cel<strong>le</strong>s-ci dépasse 90%. [III]<br />

Une entreprise sur <strong>la</strong> région <strong>la</strong>usannoise assure <strong>le</strong> ravitail<strong>le</strong>ment <strong>de</strong> ces<br />

combustib<strong>le</strong>s. L'entretien se constitue <strong>de</strong>s révisions <strong>de</strong> l'équipement ainsi que <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

vérification <strong>de</strong>s stocks et <strong>de</strong>s comman<strong>de</strong>s nécessaires, <strong>le</strong> cas échéant.<br />

Reconversion <strong>de</strong> systèmes existants<br />

La poudre <strong>de</strong> bois est issue d'une nouvel<strong>le</strong> technologie utilisée principa<strong>le</strong>ment en<br />

Suè<strong>de</strong>. En broyant <strong>le</strong>s déchets <strong>de</strong> l'industrie du bois très finement, il est possib<strong>le</strong><br />

d'utiliser <strong>la</strong> poudre obtenue dans <strong>de</strong>s chaudières au fioul. Les travaux <strong>de</strong> reconversion<br />

nécessaires sont peu importants. Cette technologie est une alternative <strong>pour</strong> <strong>la</strong><br />

restauration d'équipements existants. [III] Aucune société ne propose toutefois cette<br />

technologie en Suisse.<br />

3.3 So<strong>la</strong>ire thermique<br />

L'énergie so<strong>la</strong>ire a toujours été utilisée <strong>pour</strong> chauffer <strong>de</strong>s flui<strong>de</strong>s. Au 18 e sièc<strong>le</strong>, <strong>le</strong>s<br />

capteurs à concentration ont fait <strong>le</strong>ur apparition. Ceux-ci permettent <strong>de</strong> capter<br />

l'énergie so<strong>la</strong>ire <strong>de</strong> manière efficace <strong>pour</strong> chauffer un flui<strong>de</strong>. Celui-ci permettra alors<br />

<strong>le</strong> chauffage d'un bâtiment, ou l’alimentation d’une turbine afin <strong>de</strong> produire <strong>de</strong><br />

l'é<strong>le</strong>ctricité. On par<strong>le</strong> alors <strong>de</strong> centra<strong>le</strong> so<strong>la</strong>ire thermodynamique. Il existe plusieurs<br />

sortes <strong>de</strong> capteurs, <strong>le</strong>s plus utilisé en Europe étant <strong>le</strong>s capteurs à air et sous vi<strong>de</strong><br />

puisqu'ils permettent une utilisation <strong>pour</strong> <strong>de</strong>s climats froids. Les capteurs ont<br />

maintenant un bon ren<strong>de</strong>ment d’approximativement 80%. Leur durée <strong>de</strong> vie est<br />

d'environ 30 ans.<br />

Depuis 1960 <strong>le</strong> chauffage so<strong>la</strong>ire est utilisé <strong>pour</strong> l'eau chau<strong>de</strong> domestique et l'on<br />

compte actuel<strong>le</strong>ment plus <strong>de</strong> 30 millions <strong>de</strong> mètres carrés <strong>de</strong> capteurs dans <strong>le</strong> mon<strong>de</strong><br />

et plus <strong>de</strong> 40'000 instal<strong>la</strong>tions en Suisse. Le chauffage <strong>de</strong> l'eau est <strong>la</strong> principa<strong>le</strong><br />

application <strong>de</strong>s panneaux so<strong>la</strong>ires thermiques. Cette eau chau<strong>de</strong> est utilisée <strong>pour</strong> <strong>le</strong>s<br />

sanitaires ainsi que <strong>pour</strong> <strong>le</strong> chauffage <strong>de</strong>s locaux. Il existe <strong>de</strong>ux technologies. Le<br />

chauffage so<strong>la</strong>ire <strong>de</strong> l'eau qui va nous permettre <strong>de</strong> chauffer l'eau <strong>de</strong>s sanitaires, et <strong>le</strong><br />

système so<strong>la</strong>ire combiné qui fournit <strong>le</strong> chauffage <strong>de</strong> l'eau et <strong>de</strong>s locaux. De plus il<br />

existe <strong>le</strong>s systèmes centralisés et <strong>le</strong>s systèmes décentralisés. [I]<br />

Le chauffage so<strong>la</strong>ire thermique se combine très bien comme chauffage d'appoint<br />

<strong>pour</strong> une pompe à cha<strong>le</strong>ur à air. [k]<br />

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