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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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Concept de réseau de froid urbain (RFU)
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2. Impacts environnementaux du froid
2.1 Froid et énergie
La part de consommation d’électricité utilisée pour le froid et le conditionnement d’air a augmenté à la fois dans les pays développés et dans les pays en développement au cours des dernières années. Le secteur du froid utilise aujourd’hui environ 17 % de l’électricité totale consommée au niveau mondial. Ce ratio de 17 % est d’autant plus significatif que l’efficacité des équipements frigorifiques ne cesse de progresser.
La part de consommation pour le conditionnement d’air est de l’ordre de 5 % de l’électricité totale consommée au niveau mondial. Ce pourcentage varie d’un pays à un autre en fonction notamment du climat et de son niveau de développement. Presque absent dans les pays les moins développés, il représente environ 14 % de la consommation électrique totale au États-Unis et 40 % dans la cité indienne de Mumbai par exemple.
Dans le froid industriel, on peut citer l’exemple des centres de données (data center) qui sont responsables d’environ 1,3 % de la consommation mondiale d’électricité et 50 % de cette consommation est utilisée pour refroidir les équipements correspondants.
HAUT DE PAGE2.2 Froid et environnement
Les systèmes frigorifiques et les pompes à chaleur figurent parmi les technologies respectueuses de l’environnement pouvant faire appel à des énergies renouvelables.
Toutefois, les effets négatifs du froid sur l’environnement doivent également être pris en compte. Environ 20 % de l’impact des installations frigorifiques sur le réchauffement de la planète est imputable aux émissions directes (fuites) de fluorocarbures (CFC, HCFC et HFC) utilisés comme fluide frigoporteur. Le reste – environ 80 % – de cet impact est dû aux émissions indirectes qui résultent de l’énergie électrique produite par les centrales électriques à combustibles fossiles pour faire fonctionner ces installations de froid.
Les actions menées par les acteurs du froid pour combattre le réchauffement planétaire se concentrent donc dans deux directions principales :
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la réduction des émissions directes de fluorocarbures par un meilleur confinement des frigorigènes et le...
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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
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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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