Dans le cadre du Plan Climat de la Ville de Paris, une expérimentation innovante a été mise en oeuvre dans le groupe scolaire Wattignies concernant le chauffage d’un bâtiment par la récupération de chaleur des égouts.
Cette installation, une première à Paris, a été réalisée par la Compagnie Parisienne de Chauffage Urbain*** (CPCU) et la Lyonnaise des Eaux pour le compte de la Ville de Paris.
Cette solution urbaine qui permet de produire de la chaleur – sans combustible fossile – s’inscrit dans l’optique fixée par le Plan Climat** de Paris qui est d’atteindre 30% d’énergies renouvelables dans la consommation énergétique de la Ville, d’ici 2020.
Pour le groupe scolaire Wattignies, situé dans le XIIème arrondissement, cette énergie nouvelle permettra de couvrir plus de 70% des besoins annuels de chauffage de l’école et d’éviter ainsi l’émission de 76,3 tonnes de CO2 chaque année.
Alors que le système s’appuie sur une technologie brevetée par la Lyonnaise des Eaux (Degrés Bleus®), c’est la CPCU qui a en charge de distribuer cette chaleur au groupe scolaire Wattignies, dans le cadre de sa concession de distribution de chaleur.
Au final, le groupement CPCU / Lyonnaise des Eaux aura investi 400 000 d’euros dans cette installation éligible à une aide du Fonds chaleur de l’ADEME.
Comment cela fonctionne t’il ?
L’activité humaine en ville est naturellement productrice de chaleur. A Paris, toute l’année, le réseau des égouts reçoit des eaux usées dont la température est suffisante pour pouvoir être récupérée et réutilisée.
Cette énergie est renouvelée : le rejet des eaux usées en égout est un phénomène permanent qui assure une source de chaleur quasi constante. En effet, les eaux usées qui coulent dans les égouts sont toute l’année à une température située entre 12°C et 20°C selon le moment de la journée et les saisons.
Elles proviennent en partie des appareils électro-ménagers (lave-vaisselle et lave-linge) qui utilisent de l’eau portée à haute température. Quand l’eau est évacuée, elle conserve une partie de sa chaleur.
Le fonctionnement est assez simple. S’appuyant sur la technologie Degrés Bleus®, le système peut être installé dans des égouts qui ont assez de débit pour permettre la récupération thermique. L’efficacité du dispositif dépend en effet du débit des eaux usées qui doit être suffisant pour assurer une température constante. On estime que les eaux usées produites par 100 habitants permettent de chauffer 10 habitants.
La récupération des calories s’effectue par le passage des eaux sur la surface d’une plaque métallique posée dans la partie en contact avec l’eau. Cette plaque d’inox intègre des tuyaux parcourus par un fluide caloporteur (eau glycolée). Le fluide circule en boucle fermée à l’intérieur des échangeurs. Réchauffé au contact du métal, ce fluide alimente ensuite une pompe à chaleur* qui va concentrer les calories, jusqu’à une température de 60°C. Cette chaleur est alors transmise au réseau habituel de chauffage de l’école.
Le bâtiment à chauffer doit être proche de l’égout (500 mètres maximum) pour éviter les déperditions d’énergie.
L’école a été équipée d’une pompe à chaleur et 60 mètres d’échangeurs ont été installés dans le collecteur des Coteaux. Le collecteur, qui est un égout de grande dimension, assure le débit nécessaire. Cette énergie nouvelle permettra de couvrir plus de 70% des besoins annuels de chauffage de l’école et d’éviter ainsi chaque année l’émission de 76,3 tonnes de CO2.
* Une pompe à chaleur (PAC) est un dispositif qui extrait et concentre l’énergie (chaleur) contenue dans un milieu froid. Elle rend ensuite cette chaleur disponible pour les besoins de chauffage. Pour y parvenir, la PAC consomme elle-même de l’énergie, généralement de l’électricité. L’intérêt de la PAC est qu’elle consomme trois fois moins d’électricité qu’un chauffage électrique pour parvenir à la même température.
** Le Plan Climat de Paris s’appuie sur la démarche de « facteur 4 » qui doit conduire à une division par 4 des émissions de gaz à effet de serre (GES) avant 2050 par rapport à 2004. Paris a décidé d’aller plus loin que les objectifs européens et nationaux et de réduire d’ici 2020 de 30% les émissions de GES de l’administration et de 25% celles dues aux activités situées sur son territoire.
*** CPCU est un opérateur public engagé dans l’utilisation des énergies de récupération. Le réseau de chaleur de CPCU (440 km de canalisations sous la ville) est approvisionné, à hauteur de 40% de ses besoins, par la valorisation énergétique des déchets ménagers qui ne sont pas recyclables. Les réseaux de chaleur comptent parmi les leviers les plus efficaces pour mutualiser et assurer le partage des énergies renouvelables et de récupération (enR&R).
Très bonne initiative qui peut certainement se généraliser à de nombreux habitations et bâtiments. Si l’on complète avec un chauffe eau solaire en amont, on obtient un énergie « propre »!!
400k€, ça fait un peu cher la chaufferie ! C’eut été bien quelques éléments complémentaires sur les puissances installées et le productible thermique pour mettre ce cout en perspective. Et puis les PAC restent une énergie semi-renouvelable.
La PAC n’est même pas une énergie et encore moins renouvelable, c’est une chaudière électrique performante donc un outil d’efficacité énergétique… (ça c’est le gros problème des communiqués de presse rédigés par des gens qui n’y connaissent rien à la technique). La PAC perdant de l’efficacité si sa source chaude diminue en température, le fait d’utiliser l’eau des égouts permet d’augmenter l’efficacité de la PAC et donc d’augmenter l’énergie économisée par rapport à d’autres solutions. Si on fait le bilan entre l’énergie nécessaire à produire l’électricité de la PAC est l’énergie produite (les soit disantes « 70% d’énergies renouvelables »), on arrive à quelque chose comme 10% d’économie d’énergie, ce qui est déjà pas mal puisque ce sont des économies réalisables sans avoir à rien faire d’autres que mettre un échangeur et une pac.
Ca dépend du COP qu’on prend, la température de départ est élevée, on doit pas être loin du 3,5 minimum recommandés par l’ADEME. A voir. Ca sent les économies de bout de chandelle pour les émissions avec une bonne grosse facture à la sortie et un peu de pub au passage.
l’intétrêt de cette source c’est contrairement aux pompes aerothermiques dont le rendement baisse par grands froids d’avoir une cop (coefficient de performance) qui peut monter jusqu’à 6 voire 7 pour les machines les plus performantes. Par rapport à un chauffage électrique type radiateur on produit dont jusqu’à 6 ou 7 fois plus d’énergie pour une même dépense. Si l’on compare avec une énergie primaire de type gaz de ville il faut compter avec 35 à 40% de perte dans les centrales à cycle combiné + 2 à 3% dans le transport , la distribution , + 2% dans les transformateurs . le gain par rapport à un chauffage au gaz est dont moins important (rendement de conversion qui flirte avec les 90 % ) mais l’efficacité reste trés élevée et bien au delà des 10 % de gain. Le gain se rapproche de celui obtenu par une pompe à chaleur géothermique avec des sondes verticales toujours moins chères si elles ont été prévues à la construction .
Le raisonnment marche si la température de départ du réseau de chauffage est basse. ce n’est pas vraiment le cas ici 60°C, c’est plutot élevé pour une PAC ! Donc les valeur de COP que vous annoncez sont surestimées, me semble-t-il. Sinon d’accord avec le reste mais je ne critique pas vraiment le principe de la PAC (incomparablement mieux qu’un chauffage élec, quelque fois mieux que de GN). Ce qui me dérange, c’est juste le cout par rapport au gain.(400 k€ d’investissement pour économiser 76tCO2 soit 300 MWh/an en GN soit 20k€/an de facture gaz grosso modo à remplacer en partie par un facture élec). L’ADEME a peut être d’autre chat à fouetter.
Le raisonnment marche si la température de départ du réseau de chauffage est basse. ce n’est pas vraiment le cas ici 60°C, c’est plutot élevé pour une PAC ! Donc les valeur de COP que vous annoncez sont surestimées, me semble-t-il. Sinon d’accord avec le reste mais je ne critique pas vraiment le principe de la PAC (incomparablement mieux qu’un chauffage élec, quelque fois mieux que de GN). Ce qui me dérange, c’est juste le cout par rapport au gain.(400 k€ d’investissement pour économiser 76tCO2 soit 300 MWh/an en GN soit 20k€/an de facture gaz grosso modo à remplacer en partie par un facture élec). L’ADEME a peut être d’autre chat à fouetter.
Le rapport retour sur investissement gain et co2 non rejetter me semble loin d ‘etre viable de la meme maniere à valenciennes pour un cout de pres d’1 M€ juste pour l’hotel de ville ! 9a fait vendre et un peu de pub pour ce qui est de l’écologie je pense également qu’ il y certainement mieux à faire pour un moindre investissement