LA FIN DES CHAUDIÈRES AU GAZ NATUREL EST-ELLE PROCHE ?

Suppression progressive des chaudières au gaz naturel

Le monde est en train de passer à une économie à faible émission de carbone afin de lutter contre les effets des émissions de gaz à effet de serre et du réchauffement climatique. Les gouvernements du monde entier prennent des mesures. Par exemple, le Royaume-Uni est en train de promulguer une législation visant à interdire l’utilisation de chaudières domestiques au gaz naturel à l’intérieur des habitations. Dans le cadre de la lutte contre le changement climatique, le Royaume-Uni prévoit d’interdire les chauffages au gaz naturel dans les nouvelles constructions d’ici 2025. 

Dans certains pays, comme le Canada, 45 % des émissions proviennent de la production d’énergie pour le chauffage ou l’électricité. Cela dépasse les émissions du secteur des transports. Les générateurs d’air chaud à air pulsé et les générateurs de vapeur ou d’eau chaude constituent la plupart des systèmes de chauffage principaux au Canada, mais leur principale source d’énergie est les combustibles fossiles. Il est naturel que les nations développées, qui sont également des champions de l’action climatique, prennent des mesures pour s’attaquer aux actions climatiques.

Options de chauffage alternatives

Les impacts les plus importants proviennent non seulement de la réduction des émissions dans les ménages, mais aussi des mesures prises dans le secteur industriel pour atteindre des objectifs d’émissions nettes nulles. Les pompes à chaleur et les thermoplongeurs électriques sont deux des meilleures alternatives au chauffage par chaudière au gaz naturel. Les deux méthodes ont leurs propres forces et faiblesses et seront abordées dans cet article.

Les thermoplongeurs électriques : une alternative aux chaudières à combustible fossile

Les  thermoplongeurs électriques sont la solution la plus simple pour les chaudières à vapeur et à eau chaude. Ils sont idéaux pour toutes les grandes industries, de la production d’électricité au chauffage de confort. 

Les thermoplongeurs peuvent être installés comme des plinthes chauffantes, des planchers radiants électriques ou des appareils de chauffage électrique à air pulsé. 

Avec la source d’énergie appropriée, les réchauffeurs industriels électriques peuvent atteindre des émissions nettes nulles. Outre les sources d’énergie traditionnelles, ils sont compatibles avec les panneaux solaires et les solutions innovantes comme les Tesla Solar roofs.

Pompes à chaleur : Une solution fiable pour le chauffage et le refroidissement des locaux

Les pompes à chaleur fonctionnant dans un modèle de chauffage des locaux absorbent la chaleur d’un réservoir à basse température qui peut provenir de l’air (source aérienne) ou du sol (source souterraine). Ils fournissent ensuite de la chaleur aux locaux ou de l’eau chaude. Comme les thermoplongeurs électriques, ils ne sont une option sans émission de carbone que s’ils sont connectés à une source d’énergie sans carbone. Heureusement, ils peuvent se connecter à un réseau solaire pour devenir une option de chauffage efficace sans émission de carbone. Quelques dispositions sont nécessaires pour leur bon fonctionnement

• Une maison ou un espace industriel bien isolé.
• Chauffage par le sol
• Des radiateurs surdimensionnés et un système de pompe à chaleur dont les spécifications sont légèrement supérieures aux besoins. 

Comment fonctionnent les pompes à chaleur ?

L’efficacité des pompes à chaleur en fait une alternative idéale aux appareils de chauffage au gaz naturel. Les principaux éléments de la pompe à chaleur sont les suivants :

• Échangeur thermique intérieur
• Échangeur thermique extérieur
• Vanne d’inversion
• Compresseur
• Des vannes d’expansion, généralement au nombre de 2, sont nécessaires. 
• Filtre déshydrateur
• Régulateur

La plupart des pompes à chaleur peuvent offrir des options de refroidissement et de chauffage des locaux grâce à la vanne d’inversion. En mode chauffage, le réfrigérant est comprimé dans le compresseur et sort sous forme de vapeur surchauffée à haute pression et haute température dans la vanne d’inversion. Les vannes d’inversion (puisqu’elles fonctionnent maintenant en mode chauffage) dirigeront le réfrigérant vers l’échangeur de chaleur de l’unité intérieure. Le courant d’air forcé passe par l’échangeur de chaleur intérieur, ce qui permet d’évacuer une partie de la chaleur dans l’espace que vous souhaitez chauffer. 

Échangeur thermique intérieur

L’échangeur thermique intérieur agit comme un condenseur et le réfrigérant se condense après avoir perdu cette chaleur dans le vide. Le réfrigérant haute pression et légèrement froid contourne le détendeur intérieur et passe par un clapet anti-retour. Il passe ensuite par un détendeur extérieur où le réfrigérant se dilate et se transforme en un mélange vapeur/liquide à basse pression et basse température.

À ce stade, le réfrigérant est à une température beaucoup plus basse que celle de l’air ambiant. Les réfrigérants ont des points d’ébullition bas (ex. Le R134A a un point d’ébullition de -26,3 ˚C et le R410A de -48,5 ˚C). Il est donc assez facile pour le réfrigérant d’extraire l’énergie thermique de l’air ambiant même à des températures plus basses. Il passe par l’échangeur thermique extérieur où un courant d’air forcé, dans le réfrigérant pour absorber la chaleur ambiante, se transforme en une vapeur surchauffée à basse température et basse pression et entre dans la vanne d’inversion où la vanne d’inversion le dirige vers le compresseur et tout le cycle se répète.

Figure 1 : Pompe à chaleur dans un cycle de chauffage

Pompe à chaleur en mode refroidissement

En mode refroidissement, la vanne d’inversion dirige la vapeur surchauffée à haute température et haute pression vers l’échangeur thermique extérieur plutôt que vers l’échangeur thermique intérieur. L’air ambiant est à une température inférieure à celle de la vapeur surchauffée et enlève un peu d’énergie. Il quitte le condenseur sous forme de liquide à haute pression et légèrement plus froid, contourne les vannes d’expansion extérieures et passe par la vanne d’expansion intérieure. Il se transforme en un mélange liquide/vapeur à basse pression et basse température. Un courant d’air forcé est soufflé sur l’échangeur thermique intérieur, ce qui permet d’évacuer une partie de l’énergie de l’espace intérieur et de réduire la température de cet espace. 

Pompe à chaleur air-air ou géothermique

Une pompe à chaleur air-air est plus viable économiquement et utilise la chaleur de l’air comme décrit dans l’exemple ci-dessus. Il est compact, facile d’accès, ce qui réduit les coûts de maintenance et offre la possibilité de l’adapter aux espaces domestiques plus anciens. Cependant, la pompe à chaleur géothermique est plus viable pour les grands espaces industriels et les extensions sur terrain vierge. Il recueille la chaleur par le biais d’un réseau de tuyaux souterrains posés soit à la verticale, ce qui nécessite de l’espace pour les équipements de forage, soit à l’horizontale, ce qui nécessite un certain espace. L’objectif est d’extraire la chaleur du sol qui ne devient pas aussi froid que l’air ambiant, ce qui améliore l’efficacité du processus. 

Un autre procédé est celui des systèmes de chauffage au bois, où le combustible est issu de la combustion de palettes, de copeaux et de bûches de bois, ou de la biomasse. Cependant, ceux-ci ne sont pas aussi connus que les pompes à chaleur air-air ou géothermique. 

Alternatives à la chaudière électrique

Wattco fabrique sur mesure des thermoplongeurs électriques pour les systèmes de chaudière et toutes les principales applications industrielles. Nos systèmes de chauffage sont bien équipés pour l’évolution des normes de responsabilité environnementale avec une excellente compatibilité dans les batteries et les sources d’énergie renouvelables. 

Nos ingénieurs travaillent de concert avec vous et en tenant compte de votre budget afin de sélectionner le meilleur système de chauffage, les meilleurs réglages et les meilleurs composants pour vos projets. Contactez-nous dès à présent pour obtenir des devis pour chaudières électriques et toute information.