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Auteur(s)
-
André BERGNER : Ingénieur ITP, IAE Poitiers
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Lire l’articleINTRODUCTION
La chaleur est produite par une chaudière individuelle ou une pompe à chaleur eau/eau, air/eau (appartement ou maison individuelle) ou une chaufferie collective pour les immeubles, ERP ou bâtiments industriels.
Lorsque la chaufferie est collective, elle peut alimenter en eau chaude un ou plusieurs bâtiments ou en vapeur un bâtiment industriel ou un réseau qui alimente les bâtiments par l’intermédiaire de sous-stations. La vapeur en direct n’est plus utilisée pour les habitations ou les ERP entre autres en raison des risques de brûlures et de la complexité du passage des canalisations.
La chaleur est transmise aux diverses pièces de l’appartement, de l’immeuble, de l’ERP ou du bâtiment industriel par des fluides circulants qui alimentent des corps de chauffe (radiateurs, convecteurs, aérothermes, etc.).
L’air chaud produit par un générateur est véhiculé par des gaines et des bouches de soufflage et de reprise. L’air chaud est mélangé à l’air ambiant et le réchauffe.
Avec l’eau chaude à l’intérieur des bâtiments, la circulation peut être assurée par thermosiphon pour les installations anciennes ou à l’aide d’une pompe, ce qui permet plus de souplesse pour le passage des canalisations d’un diamètre plus faible.
Lorsque le fluide est de la vapeur d’eau vaporisée, celle-ci se condense et libère ainsi sa chaleur, et l’eau revient au générateur.
En attendant la généralisation des écogestes dans les logements comme dans les locaux professionnels, le décret n° 2023-444 du 7 juin 2023 relatif aux systèmes de régulation de la température des systèmes de chauffage et de refroidissement et au calorifugeage des réseaux de distribution de chaleur et de froid a été publié au JO du 8 juin 2023. Il impose concrètement à l’ensemble des logements d’équiper leurs radiateurs d’un thermostat à compter du 1er janvier 2027.
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Réseaux de chaleur et de froid
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1. Modes de transmission de la chaleur
1.1 Généralités
La chaleur est produite par une chaudière, un dérivé de l’industrie, un échangeur alimenté par un réseau de chaleur, une pompe à chaleur, un générateur d’air chaud.
Les réseaux de chaleur se composent d’un système de production centralisée de chaleur, de canalisations et de sous-stations (points de livraison de la chaleur aux différents consommateurs).
La chaleur est transmise par des canalisations ou des gaines.
L’émission de chaleur est générée par des radiateurs, des convecteurs, des aérothermes, des panneaux au sol ou au plafond, des panneaux rayonnants, des appareils de climatisation, des bouches d’air chaud.
HAUT DE PAGE1.2 Conduction thermique
La conduction thermique est un transfert thermique spontané d’une région de température élevée vers une région de température plus basse. Cette loi dite « de Fourier » établit que la densité de flux de chaleur est proportionnelle au gradient de température.
La Loi de Fourier repose sur le principe que le flux de chaleur qui traverse un matériau d’une face A à une face B est toujours proportionnel à l’écart de température qui existe entre les deux faces.
Le transfert par conduction est un échange d’énergie se réalisant sans déplacement de matière : il concerne donc les solides et les fluides immobilisés. Ce transfert peut se réaliser au sein d’un seul corps ou par contact entre deux corps. L’énergie thermique, ou vibration des atomes autour de leur position d’équilibre dans le solide, se transmet de proche en proche par un phénomène de diffusion.
La conduction peut aussi se produire à l’intérieur d’un même objet comme pour un tisonnier en métal qu’on vient d’utiliser pour remuer les bûches dans un foyer : l’extrémité chaude du tisonnier qui est entré en contact avec la braise brûlante devient très chaude ; l’énergie de cette extrémité cherchera à traverser la longueur de la tige par conduction, vers l’extrémité moins chaude.
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ANNEXES
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https://www.cerema.fr/frhttps://www.costic.com
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https://www.encyclopedie-energie.org
https://www.engie.com/activites/reseaux-chaleur-reseaux-froid
https://www.engie.fr/energies-renouvelables/geothermie-marine
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