Présentation
Auteur(s)
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René NARJOT : Ingénieur de l’École Centrale des Arts et Manufactures
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Lire l’articleINTRODUCTION
On désigne sous le nom de chauffage urbain une distribution de chaleur à un certain nombre d’immeubles d’une ville, d’un quartier ou d’un ensemble immobilier : cette distribution se fait par un fluide chauffant circulant dans un réseau de tuyauteries.
On a depuis quelques années tendance à désigner ces installations par le terme réseaux de chaleur, mais il est préférable de réserver ce nom au réseau proprement dit, c’est-à-dire aux tuyauteries de transport du fluide chauffant qui relient la source de chaleur aux sous-stations (points de livraison de la chaleur aux usagers).
L’article Réseaux de chaleur. Transport Réseaux de chaleur- Transport traite donc essentiellement de cette partie de l’installation de chauffage urbain et l’on traitera dans le présent article les problèmes de sources de chaleur et de sous-stations.
Les avantages et inconvénients de la distribution par réseaux de chaleur sont développés dans l’article précité. On y trouvera également exposées les notions de :
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puissance à fournir au réseau ;
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courbe de charge donnant en fonction du calendrier la puissance à fournir au réseau au cours d’une année ;
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courbe des débits classés donnant le nombre d’heures au cours de l’année durant lesquelles un pourcentage donné de la puissance maximale installée a été fourni ;
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coefficient de charge : rapport de la somme des puissances appelées par les usagers à un instant donné à la somme des puissances souscrites ;
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rendement instantané : rapport de la puissance fournie à l’ensemble des usagers à celle fournie au réseau au même instant ;
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rendement moyen annuel : rapport de la somme des consommations annuelles des usagers à celle fournie au réseau pendant la même période.
Les chauffages urbains, qui utilisent des fluides à haute pression et haute température et les distribuent à travers le domaine public et les immeubles d’habitation, doivent tenir compte des dangers que peuvent présenter ces fluides : les installations doivent être réalisées en tenant compte de toutes les réglementations qui leur sont applicables et ne rien négliger sur le plan de la sécurité.
Dans cet article, on désigne en général par le terme usagers les occupants des locaux chauffés à partir du chauffage urbain par l’intermédiaire des sous-stations. Le concessionnaire du chauffage urbain facture la chaleur aux représentants des usagers desservis par une même sous-station et désignés en général par le terme d’abonnés.
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Réalisation des installations génératrices de chaleur2. Sources de chaleur
Jusqu’à l’apparition de la crise de l’énergie, les chauffages urbains étaient alimentés, en France, par des chaufferies brûlant des combustibles classiques, à part quelques rares cas d’usines d’incinération d’ordures ménagères ou de combinaisons chaleur-force.
On a vu se développer au cours de la dernière décennie des installations alimentées par des sources géothermales ou par des rejets industriels.
En ce qui concerne l’utilisation de l’énergie nucléaire, il semble qu’elle se soit limitée à quelques essais.
2.1 Combustibles
Les incertitudes sur le prix des combustibles rendent le choix délicat compte tenu de la durée de vie des installations de production de chaleur.
HAUT DE PAGE
on se reportera utilement à la rubrique Équipements de combustion pour combustibles solides dans ce traité.
L’augmentation du prix du pétrole a redonné un certain attrait à l’utilisation du charbon dont les réserves sont très importantes et assez réparties à la surface du globe. Toutefois, la politique de remplacement du fuel par le charbon pour les besoins de chauffage peut être remise en cause par la variation importante du prix du pétrole.
Si les sujétions d’emploi ne peuvent que conduire au déclin de l’usage du charbon dans les foyers domestiques, il n’en est pas de même pour les chauffages urbains. En effet, dans de telles chaufferies, on peut disposer de moyens puissants et bien au point sur les plans stockage, manutention et combustion du charbon, évacuation des mâchefers et dépoussiérage des fumées.
Du fait de l’absence de soufre dans la plupart des charbons, la pollution atmosphérique est moindre qu’avec le fuel.
On peut utiliser des charbons de qualité médiocre avec des grilles mécaniques ou des spreader stocker et du charbon pulvérisé à partir d’une puissance de générateur de l’ordre de 40 MW.
Les chaufferies équipées au charbon coûtent de 2 à 3 fois plus cher que les chaufferies au fuel et leur conduite est plus délicate. Elles nécessitent un personnel d’exploitation plus nombreux, consomment plus...
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