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Auteur(s)
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René NARJOT : Ingénieur de l’École Centrale des Arts et Manufactures
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Cet article ne concerne que le transport de l’énergie entre la source et les sous-stations. L’article Réseaux de chaleur. Chauffage urbain Réseaux de chaleur- Chauffage urbain traitera des problèmes concernant les sources et les sous-stations dans le cas du chauffage urbain.
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Conception générale d’un réseau2. Fluides chauffants
2.1 Vapeur d’eau
La vapeur d’eau est un fluide chauffant qui a été très utilisé et qui l’est encore dans de nombreux réseaux de chaleur.
Il est à noter que seule est employée la vapeur saturée ; la vapeur surchauffée étant moins bon fluide chauffant ne sert que pour la production de force motrice et, éventuellement, pour certaines applications industrielles.
On peut toutefois avoir au départ du réseau une légère surchauffe (10 à 20 oC au maximum) pour diminuer les condensations dans les tuyauteries.
Il y a intérêt à augmenter le plus possible la pression de vapeur pour diminuer le diamètre des tuyauteries. Toutefois, des pressions trop élevées conduisent finalement à des prix d’installation plus importants du fait de l’augmentation de prix des chaudières, des tuyauteries et des accessoires.
Pratiquement, on trouve des pressions maximales de 18 à 20 bar au départ de la chaufferie, la pression aux sous-stations les plus éloignées pouvant être réduite à 6 à 7 bar, compte tenu des pertes de charge.
Les condensats peuvent être récupérés et renvoyés à la chaufferie ou envoyés à l’égout. En fait, ils ont une valeur à un double point de vue : chaleur sensible et dépense d’épuration d’eau.
Le plus souvent, les condensats récupérés passent dans une bâche à l’air libre et, malgré la récupération maximale de l’échangeur de la sous-station, la température de retour est en moyenne de 50 à 60 oC environ. Cela revient donc à gagner environ 16 à 20 J par kilogramme de vapeur (1 cal = 4,18 J), soit un peu moins de 10 %, mais cela n’est pas négligeable dans le bilan thermique de l’ensemble ; il s’y ajoute, comme indiqué ci-dessus, l’économie d’épuration de l’eau, tout au moins en partie, car l’eau de retour peut nécessiter un traitement, en particulier un dégazage après avoir séjourné dans les bâches à l’air libre.
Par contre, la récupération des condensats conduit à augmenter légèrement...
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