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De tels systèmes consomment en effet moins d’énergie, sont moins coûteux à exploiter et présentent une empreinte écologique plus légère que les méthodes de chauffage classiques les plus utilisées à l’heure actuelle. Aussi, leur efficacité est démultipliée lorsque ces réseaux de chauffage urbains intègrent des pompes à chaleur électriques à haut rendement, et utilisent des réfrigérants à faible potentiel de réchauffement planétaire (PRP) prêts à l’emploi, tels que Solstice® ze (R-1234ze) d’Honeywell.

Ces réseaux de chauffage urbains, dont les premiers ont été installés il y a 150 ans, offrent une alternative à l’approche actuellement dominante dans toute l’Europe, où chaque bâtiment est équipé d’une chaudière. Contrairement à ces solutions, les réseaux de chauffage urbain produisent de l’eau chaude ou de la vapeur sous pression dans une centrale afin de l’acheminer vers plusieurs maisons et logements par des conduits souterrains isolés.

Des moyens pour réaliser des économies d’échelle

Aujourd’hui, ces réseaux ne représentent que 8,5 % de la consommation mondiale de chaleur, bien que leur utilisation soit bien plus importante dans certains pays comme le Danemark et la Suède. Ils sont le plus souvent utilisés dans les zones urbaines densément peuplées ou pour chauffer de petits groupes de bâtiments, tels que des campus universitaires ou des centres médicaux. Pour autant, l’utilisation du chauffage urbain devrait augmenter d’environ 6 % par an en Europe d’ici à 2027.

Grâce aux réseaux de chauffage urbains, des gains d’énergie de 12 à 30 % par bâtiment peuvent être réalisés. Ces économies d’énergie et avantages environnementaux peuvent d’ailleurs être accrus par l’utilisation de l’électricité au lieu du gaz naturel pour chauffer l’eau.

Les excellentes performances des pompes à chaleur modernes sont encore plus respectueuses de l’environnement grâce à l’utilisation de réfrigérants à faible PRP, comme Solstice ze d’Honeywell, qui réduit considérablement les émissions de gaz à effet de serre. Solstice ze a un PRP inférieur à 1, loin des autres réfrigérants basse pression dont le PRP se situe entre 850 et 1 300.

Grâce à Honeywell Solstice, un acteur du service public danois dépasse ses objectifs d’émissions de CO©ü

De nombreux exemples illustrent l’impact des systèmes de chauffage urbain utilisant des réfrigérants à faible PRP. Un exemple notable est celui du service danois DHU de Ringsted, sur l’île de Zealand, qui s’est engagé à produire 95 % de chaleur sans carbone. Ce dernier a fait appel à Danfoss Climate Solutions pour se doter d’un nouveau système basé sur la technologie de pointe des compresseurs Turbocor®. En collaboration avec Honeywell, Geoclima et Unicool, Danfoss a conçu une nouvelle centrale thermique équipée de ses pompes à chaleur primées.

Le choix d’un fluide frigorigène pour les nouvelles pompes à chaleur s’imposait, car Solstice ze était la seule solution hydrofluoro-oléfine (HFO) adaptée à cette application et conforme à la réglementation environnementale danoise.

Après un processus d’installation de six mois, la nouvelle centrale thermique était prête à fournir un service de chauffage fiable et rentable à plus de 7 000 bâtiments desservis par le DHU via un réseau de chauffage urbain de 124 km. Selon les rapports et les calculs de Danfoss, les résultats du projet ont dépassé leurs attentes en termes de réduction de la consommation d’énergie, des coûts et des émissions de CO©ü. La capacité et l’efficacité ont augmenté, respectivement, de 30 % et 20 %. Aussi, le DHU a dépassé son objectif en produisant 97 % de chaleur sans émission de gaz carbonique.

Honeywell contribue à la décarbonation d’un quartier de Londres

Le quartier londonien de Southwark prend la réduction de ses émissions de CO©ü très au sérieux. S’étant donné pour ambition d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2030, ce quartier a décidé de moderniser ses réseaux de chauffage urbain, qui desservent environ 17 000 logements sociaux dans cette partie de Londres.

Le plan prévoyait le remplacement des chaudières au gaz naturel existantes par des pompes à chaleur électriques à haut rendement. Vital Energi et ses partenaires ICAX et J&E Hall ont conçu et installé quatre pompes à chaleur de 600 kW et une pompe à chaleur de 1 MW dans trois centrales existantes. Conformément au cahier des charges du quartier et de l’équipe du projet, le liquide frigorigène Solstice N15 (R-515B) a été retenu pour le fonctionnement des pompes à chaleur en raison de son faible PRP.

Au cours de la première phase du projet, plus de 2 000 logements sociaux ont été mis en service et, selon les rapports et les calculs du conseil municipal de Southwark et de Vital Energi, ils enregistrent une réduction significative des émissions de carbone. Selon les plans actuels, l’ensemble du parc de logements sociaux de Southwark est appelé à passer progressivement à un chauffage à faible émission de carbone.

Ces exemples démontrent que de nouvelles infrastructures de chauffage sont possibles, grâce aux réseaux de chauffage urbains, aux pompes à chaleur électriques et aux réfrigérants à faible PRP. Il devient ainsi primordial de continuer à évoluer dans ce domaine pour tendre vers une réduction des dépenses en CO², d’atteindre les objectifs environnementaux définis par l’Union européenne et de permettre à chacun d’avoir accès à un chauffage et à une eau chaude fiables, abordables et durables.

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