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RÉSUMÉ
Avec l’augmentation de la population de la planète qui se concentre majoritairement dans les villes et compte tenu du réchauffement climatique, la demande en climatisation est en forte croissance. Le réseau de froid urbain représente une manière efficace de répondre à cette demande et présente de nombreux avantages par rapport à l’utilisation d’équipements individuels d’air conditionné (notamment: économie d’énergie, gain de place, mutualisation des équipements, optimisation d’exploitation). Dans cet article, le RFU (réseau de froid urbain) est décrit depuis son fonctionnement et ses principaux composants jusqu’aux développements les plus récents au niveau mondial et leurs enjeux.
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Renaud FEIDT : Président de la société INVIVO Consulting sas (conseils aux dirigeants) - Ingénieur énergéticien diplômé de l’École polytechnique de Nantes
INTRODUCTION
Depuis 2006, plus de 50 % des habitants de la planète habitent dans les villes (plus de 74 % dans les pays d’Europe), ce qui justifie amplement l’intérêt porté aux problèmes de notre environnement urbain.
Centre de l’activité économique, les villes consomment la majeure partie des ressources de la planète, mais sont également responsables de l’essentiel de la pollution. C’est pourquoi l’aménagement urbain est une priorité absolue qui implique des décisions à long terme. La demande de services tels que la climatisation augmente déjà rapidement, et augmentera davantage encore à l’avenir en raison notamment du réchauffement climatique, de l’évolution de la densité de population, de l’accroissement du parc d’ordinateurs et de l’étanchéité des enveloppes de bâtiments.
Pour faire face à ces défis, le réseau de froid urbain RFU représente une manière plus efficace de gérer l’énergie, à la fois au niveau de l’économie de celle-ci, de la rationalisation de la distribution, que de la pollution et de la consommation d’eau.
Cet ensemble sur les réseaux de froid urbain se compose de trois articles :
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Réseaux de froid urbain – Production et stockage du froid [BE 9 321] ;
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Réseaux de froid urbain – Réseaux de distribution [BE 9 322].
Ces différents articles montrent la façon dont les RFU se sont développés dans diverses parties du monde et, en particulier, qu’un grand nombre de solutions techniques ont été mises en œuvre pour chacun des composants des réseaux ; la plupart de ces solutions ont été largement testées en grandeur réelle, mettant ainsi en évidence leurs avantages et leurs inconvénients.
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- Version archivée 1 de janv. 2000 par Jacques DELBÈS, Adrien VADROT
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Développement des RFU en Europe et dans le Monde
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4. Atouts des réseaux de froid urbain (RFU)
Les réseaux de froid urbain (RFU) présentent de nombreux avantages, à commencer par le fait que la centralisation des équipements de production frigorifique permet de bénéficier d’un meilleur rendement que celui obtenu avec des petits appareils. Un RFU permet de faire des économies d’énergie et d’eau potable et émet moins de gaz à effet de serre pour chaque kWh de froid produit comparativement à des installations individuelles.
Une installation centralisée est plus facile à contrôler et peut notamment gérer les variations et les différents profils de charge des consommateurs de façon beaucoup plus efficace. Par rapport à des dizaines ou centaines d’appareils répartis dans chaque bâtiment, le RFU permet une gestion simplifiée avec une réduction des risques sanitaires dans les immeubles ainsi qu’un meilleur confinement évitant la dispersion de fluide frigorigène dans l’environnement.
Au niveau des immeubles utilisateurs, la seule installation est un échangeur, équipement passif simplement constitué de deux circuits d’eau. L’encombrement et l’entretien de ces installations sont beaucoup plus limités que celui des installations actives de production de froid. Le RFU permet également de se passer de tours de refroidissement, souvent installées en toiture des immeubles et présentant des risques sanitaires importants (notamment le risque de légionellose). En milieu urbain, le RFU limite donc l’impact visuel, la consommation de surface et le bruit.
Le RFU peut être conçu pour utiliser différents types d’énergie et, tout particulièrement, les moins onéreux, y compris les déchets ménagers, ce qui est impossible dans le cas d’unités plus modestes. On peut également la concevoir en vue d’une intégration à des installations existantes ou à un centre énergétique urbain.
Le froid urbain peut aussi être combiné à une cogénération, et même à une trigénération® , où l’électricité, la chaleur et le froid sont produits simultanément. Il en résulte une efficacité globale très sensiblement améliorée, ainsi qu’une possibilité de vente d’électricité au réseau local.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - IFF - Le rôle du froid dans l’économie mondiale (the role of refrigeration in the global economy). - 29e note d’information sur les technologies du froid (29th information note on refrigeration technologies), nov. 2015 http://www.iifiir.org
-
(2) - KALIO (A.) - District cooling as a part of combined heat and power production – Urban energy at its best. - International Power Summit, Cannes, France (2013).
-
(3) - Qatar district cooling Company QATAR COOL. - IDEA 101st Conference, Indianapolis États-Unis (2010).
-
(4) - KOSHIBA (K.) - À key to urban comfort and efficiency. - Japan’s district heating and cooling systems. JBS newsletter, n° 82 (2009) http://www.japanfs/org/en/news/archives/news_id029184.html
Via Séva, réseaux de froid, énergie durable et renouvelable http://www.viaseva.org
FEDENE (Fédération des services énergie environnement) http://www.fedene.fr
Site d’information sur les Smart Grids (modernisation des réseaux électriques) http://www.smartgrids-cre.fr
Site HELEN (Helsinki – Finlande) https://www.helen.fi/en https://www.helen.fi/en http://www.dhcnews.com/reseaux-chaleur-froid-helsinki
QATAR COOL (Qatar) http://www.qatarcool.com
CEREMA (Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement) http://reseaux-chaleur.cerema.fr
HAUT DE PAGE
ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Conditioning Engineers)
European Marketing Group, District Heating and Cooling
Energy Centre Danemark/Danish Technological Institute
IDEA (International District Energy Association)
IEA (International...
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