La récupération d’énergie par condensation

La condensation a pour but de récupérer le maximum de la chaleur qui s’échappe dans les fumées, pour augmenter la performance de l’installation de chauffage. Ce principe a été mis en œuvre avec succès dans les chaudières au gaz naturel, avec un potentiel de récupération de chaleur* de l’ordre de 10 %, soit l’équivalent de la chaleur contenue dans l’eau vaporisée par la combustion. Dans le cas des chaufferies bois-énergie de moyenne et forte puissance, l’humidité du combustible induit un potentiel de récupération énorme, qui atteint parfois 100 % de la puissance du générateur…

La puissance qui a nécessairement été consommée pour évaporer l’eau contenue dans le combustible pourra, pour l’essentiel, être récupérée grâce à un changement de phase inverse : la condensation de la vapeur d’eau, qui libère sa chaleur en redevenant liquide. Ce phénomène se produit à une température qui, selon divers paramètres, se situe environ entre 55°C et 65°C, le fameux « point de rosée ».

Pour tirer parti de cette propriété naturelle, il faudra disposer d’un fluide « preneur » à une température suffisamment basse pour pouvoir refroidir la vapeur jusqu’au point de rosée. Ce preneur – typiquement le retour du réseau de chaleur – sera lui-même réchauffé dans l’échange, à une température qui tendra vers le point de rosée.

On comprend dès lors l’importance pour la performance de la chaufferie bois d’un retour réseau à la température la plus faible possible. Il se trouve que cette exigence côté chaufferie converge avec les exigences de l’efficacité thermique côté réseau : avec l’Agence Internationale de l’Énergie et l’ADEME, les acteurs de la performance énergétique militent aujourd’hui pour une augmentation du « Delta T », principal marqueur de l’efficacité thermique d’un réseau.

Cela signifie que, la température de départ du réseau étant ajustée au besoin, par exemple 85°C, le réseau sera d’autant plus efficace que le retour sera plus déchargé thermiquement. Les techniques actuellement disponibles permettent sans grande difficulté des différences de température de 40°C et plus, soit dans notre exemple un retour réseau à 45°C. Cette direction s’impose pour l’efficience de l’ensemble des réseaux eau chaude existants ou en création.

Convergence des performances

La performance du réseau par l’augmentation du Delta T procure des avantages immédiats (diminution des pertes, économie sur la consommation des pompes, puissance supérieure pour une section donnée) ; elle permet de plus la performance de la chaufferie biomasse, dont la condensation des fumées constitue un facteur majeur.
La solution réseau à fort Delta T + chaufferie bois + récupération d’énergie par condensation est performante, fiable et écologiquement responsable. Elle a largement fait ses preuves dans les pays scandinaves, où elle s’est développée depuis le début des années 2000.

Elle concerne :

    • la production d’énergie pour les réseaux de chaleur,
    • les bâtiments collectifs, résidentiels ou tertiaires,
    • l’industrie, avec des résultats spectaculaires dans le séchage par air,
    • certaines applications agricoles, comme les serres.

 

* Le potentiel de récupération de chaleur est l’écart entre PCI (pouvoir calorifique inférieur) et PCS (pouvoir calorifique supérieur).