chauffage d'un aéroport - Forum Habitat bioclimatique, chauffage et isolation

*ben* · 08/04/2007, 20h50

Bonjour,

Dans le cadre d'un projet de première année en école d'ingénieur, je travaille sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre des aéroports (hors aéronefs) dans les pays en voie de développement. Outre les émissions des nombreux véhicules circulant sur le site, les émissions les plus importantes sont liées à la production d'énergie et au chauffage. L'énergie étant achetée sur le réseau, je me suis intéressé au problème du chauffage.

J'ai pensé à du chauffage par une pompe à chaleur géothermique pour son très bon rendement. Après avoir lu des post sur les pompes à chaleur qui ne seraient pas écologiques et à peine rentables je me pose des questions. Sur internet on peut trouve "la PAC émet 4x moins de CO2 que du chauffage à combustible". La production d'électricité nécessaire est elle prise en compte dans ce bilan ? Que peut on dire de la réduction des émissions de CO2 concernant une pompe à chaleur géothermique pour remplacer du chauffage au fioul ?

Si quelqu'un a aussi une idée de l'ordre de grandeur (quelque chose de très très grossier) du prix de chauffage du m2 par une pompe à chaleur géothermique ca me serait très utile.

Merci pour vos réponses

Benoît

Merfène · 08/04/2007, 22h05

Tu trouveras sur ce fil un "digest" rédigé par notre ami R17777 et, plein d'autres infos, en recherchant "géothermie" sur le présent forum.

Et, en super court, pourquoi l'argumentaire des PAC sur les émissions de CO2 est faux ? Pour deux raisons principales :

1. Le COP annoncé à 4 ou 5 décline fortement quand la température descend sous 5°C et devient à peine supérieur à 1 lorsque la température est négative. Bref, plus il fait froid, moins les performances sont bonnes et plus on se rapproche des performances d'un bête grille-pain. C'est bête, c'est justement quand il fait très froid qu'on a le plus besoin de chauffage ! La nature est mal faite...

2. L'électricité consommée par les pompes à chaleur correspond typiquement à une électricité très saisonnière avec de fortes variations de besoins d'un jour à l'autre selon les variations climatiques. Or les centrales nucléaires sont mal adaptées pour répondre de manière souple aux demandes inconstantes. Donc ce sont en réalité les centrales thermiques qui font "l'appoint" en cas de pic de demande. Par exemple quand il y a une vague de froid et qu'il y a x centaines de milliers de pompes à chaleur qui pompent (justement) sur le réseau.
Bref, ça reste un chauffage fondamentalement électrique mais en plus qui utilise une électricité en grande partie d'origine thermique. D'où un bilan pas brillant du tout en terme de CO2.

Et comme ton projet concerne des pays en voie de développement on peut être à peu près sûr que, pour le coup, l'électricité consommée sera, de toute façon, pour l'essentiel d'origine thermique.

Darth · 08/04/2007, 22h26

salut

tu dois forcément acheter de l'energie dans ton projet?
pourquoi pas plutôt utiliser le soleil? moi j'imagine bien des grandes surfaces de capteurs solaires, ou un hall vitrées ou le soleil tape sur la dalle qui accumule la chaleur pour la restituer lentement ensuite?
ou alors tant qu'à vouloir faire de la géothermie, pourquoi pas en faire de la vraie et capter de la chaleur trés profond? (mais en zone non-volcanique c'est peut être trop profond?)

**Quisit** · 09/04/2007, 11h19

salut Ben, pour compléter la réponse de Merphène :

> les termes utilisés sont important, ils sont à la base du "mensonge" PAC

""la PAC émet 4x moins de CO2 que du chauffage à combustible". La production d'électricité nécessaire est elle prise en compte dans ce bilan ?"

réponse non, et le mot combustible est utilisé abusivement :

- la PAC "CONSOMME" au mieux et en situation réelle , 4 fois moins d'ELECTRICITE qu'un chaufage ELECTRIQUE correspondant (mais pas fioul ni gaz, d'ou labius de langage)
- lorsqu'on CONSOMME 1 unité d'électricité dans son habitat on NECESSITE 3 à 4 unités de combustibles dans la centrale (pertes réseau + limite de Carnot) les chiffres EDF évoquent 77% de pertes du combstible à l'habitat

- résultat :
- une PAC Consomme du puit à la roue de "presqu'autant" à "limite plus" d'ENERGIE qu'un chauffage au gaz suivant la technologie utlisée et la t° extérieure
- une PAC géothermique en début de saison produit un peu moins de CO2 du puit à la roue qu'un chauffage gaz efficient, mais sûrement pas dans un rapport 1:4

Conclusion :
- la PAC est FAIBLEMENT plus écologique que le gaz niveau Co2, dans un pays comme la france (au quebec ou dans les pays ou le jus est produit massivement à l'hydroélec, elle est par contre très adaptée, car celui ci est à la fois sans co2, renouvellable, et capable d'encaisser sans problème les pics de production)

- la PAC n'est que pour une faible partie une énergie renouvellable "du puit à la roue" qui est la seule valeur qui compte (et pas la valeur "compteur" de la conso)

- la PAC utilise actuellement des fluides qui ne trouent plus la couche d'ozone, mais qui génèrent des dizaines de milliers de fois plus d'effet de serre que le CO2 au litre ! (ça c'est pas marqué en gros dessus, et les journalistes n'en parlent jamais)

- par sa substitution aux chauffages centraux gaz et fioul, la PAC contribue activement au maintient et même à l'augmentation des pics de demande électrique hivernale et donc au maintient d'un parc électrique thermique et surdimensionné

conclusion : la PAC est interressante en remplacement des chauffages électriques "à grille pain" dans les situations ou celui ci ne peut être remplacé par autre chose

*ben* · 09/04/2007, 13h29

Donc pour le cas de la France, les pompes à chaleurs ne sont clairement pas adaptées.

Je m'intéresse particulièrement au cas du nouveau terminal à Amman en Jordanie. La bas les températures minimales moyennes ne descendent pas en dessous de 4°C en hiver. La chaleur importante emmagasinée par le sol en été et pendant les demi saisons ne donne t'elle pas un intérêt à la pompe à chaleur géothermique pour le chauffage en hiver où son COP serait effectivement élevé contrairement au cas de la France ?

**Quisit** · 09/04/2007, 14h07

clairement non !

et pour deux raisons :
-1 tu disposes là bas d'un puissant emmeteur de chaleur, capable de fournir près de 1000w/m2 : le soleil ! pourquoi fabriquer un procédé tarabiscoté pour obtenir moins bien ? un procédé qui indirectement va tourner au pétrole. Ce serait d'autant plus sacrilège que là bas tu dispose d'une ressource en solaire inavouable

tu as plusieurs façon d'exploiter cette manne : de façon passive ou active, ou encore un mix des deux, tu vas pouvoir stocker cette chaleur très facilement.

la méthode passive : tu fabriques une architecture tout en vitrage et en brise soleil bien calculés voir mobiles (façon moucharabieh de Jean nouvel, pourquoi pas ?), avec de fortes masses internes qui va te permettre de se cacher du soleil en été et de s'y chauffer en hiver, avec des températures min de 4°c, c'est plutôt facile et très efficace, autre aventage non négligeable, un énorme gain énergétique sur la clim en été

la méthode active : vu la surface du bâtiment à chauffer, on peut disposer de méthodes industrielles.
A Amman il serait assez facile d'exploiter un système à concentration et haute température : des capteurs cylindro-paraboliques captent la chaleur du soleil à plusieurs centaines de degrés (huile) .
En hiver elle sert à chauffer le bâtiments (murs / sols chauffants) en intégralité, aucun problème vu la localisation géographique, stock tampon limité grâce a de grands solar tanks cylindriques qui peuvent être entérrés

en été le surplus est directement transformé en électricité, via turbinage ou stirling

donc non seulement ton batiment n'est plus dépensier en énergie, mais au contraire il y a production nette ...

voici quelques exemples :

http://www.renewables-made-in-german...es-thermiques/

Plus tu va creuser la question, plus tu te rendra compte que la géothermie est une sorte de patch adapté a des bâtiments "non écolos" ou encore ce que l'on nomme "green washing" : là ou un compresseur de pompe à chaleur a besoin de 4000w, un circulateur de système solaire en nécéssite 60 à 80 ... ça te donne l'échelle

bien sûr dans le cas de la production du surplus en élec, l'écart est encore plus grand

la première année le bâtiment est plus cher en investissement, mais l'énorme gain en frais de fonctionnement (et j'imagine que le poste énergie d'un aéroport est costaud) permet de rapidement y gagner, en plus de l'image "Verte" qu'y gagnerait le dit batiment

*ben* · 09/04/2007, 14h56

Très intéressant tout ca...
J'avais déjà pensé à du chauffage solaire thermique pour l'eau sanitaire, j'imagine q'une centrale solaire thermique doit également être très performante. As tu en tête des ordres de grandeur du rendement, de coût et de réduction des émissions de CO2 ?
Je suis également preneur de ce genre d'info sur la méthode passive.

Merci de ton aide

**Quisit** · 09/04/2007, 15h19

oui souvent on ne pense qu'à l'eau chaude sanitaire pour le solaire thermique. c'est dommage car les gains sont sans commune mesure, alors que les deux systèmes possèdent énormément de pièces en commun

En terme de réduction Co2 c'est finalement assez simple pour les installations "extrêmes" : le gain avec une combinaison actif / passif atteint les 100%, donc il suffit de calculer les besoins d'un bâtiment comparable isolé traditionnellement et chauffé de manière tradi, là dessus, considère qu'un kwh tiré d'un réseau comparable à celui de la France, du gaz ou du fioul produit environ 250 grammes de Co2, je te laisse multiplier en fonction de ton batiment

Attention, pour atteindre une telle couverture il faut un batiment très bien isolé, pour cela compulse les publication concernant les norme d'isolation des habitats dits "passiv" (passihaus institut, minergie... cherche des liens là dessus dans Google, il y a aussi déjà beaucoup de liens sur le forum)

pour le captage passif du soleil, il ya quelques règles archi à respecter pour accumuler l'hiver mais pas l'été !
voici un petit condensé :
http://www.ideesmaison.com/Auvent-ca...pier-bien.html
tu peux aussi rechercher des infos autour des "murs trombe"

concernant l'actif de grande dimension
certains installateurs solaires posent déjà en turquie et en grèce des chauffages solaires / eau chaude de plusieurs centaines de m2 :
http://www.ezinc.com.tr/en/applications.php
- ces sytèmes là sont très peu cher et très efficaces, mais ne peuvent produire de l'élec en surplus (quoique via stirling ... ça doit être possible )

regarde par exemple ce chauffage d'un hall de 1600 m² :
http://www.ezinc.com.tr/pop_ups.php?img=a9.jpg

**Quisit** · 09/04/2007, 15h24

pour le rendement proprement dit , un panneau thermique peut récupérer 80% de l'énergie pour la transférer au batiment. (contre 15 en photovoltaïque)

par contre une chaine complète industrielle concentrateur > générateur électrique ne dépassera pas les 30% . c'est très bien et c'est de l'électricité gratuite en été, mais ça explique pourquoi il ne faut pas être tenté de rebrancher en série une pompe à chaleur sur sa centrale solaire : les pertes sont plus importante que le transfert direct de l'énergie dans le bâtiment, en plus de l'usine à gaz que ça représente

m3dps · 09/04/2007, 16h01

moi si j'étais AbdallaH II j'engagerais Quisit !

**Quisit** · 09/04/2007, 16h10

merci m3dps mais trop tard, je suis pris par une polonaise

!
sinon je file au Maroc demain, je jetterais un coup d'oeil aux solutions locales sur ces questions (l'architecture vernaculaire avait inspiré le corbusier, premier archi européen à avoir redécouvert les brise-soleil)

pour ce qui est de la protection solaire de tes vitrages, voilà une foultitude d'exemples, tu n'a que l'embarras du choix :
http://images.google.fr/images?hl=fr...=1&sa=N&tab=wi

il y en a des vraiment incroyables, celui ci me botte beaucoup :
http://images.dpchallenge.com/images...385/237225.jpg