Le chauffage urbain dans les logements, pas toujours une bonne affaire

La CLCV aborde un sujet extrêmement important pour notre avenir énergétique et a raison d'estimer que le chauffage urbain doit être considéré comme "une solution d'avenir".

Cette association a également raison de réclamer aux pouvoirs publics des mesures qui assurent "un développement plus équilibré" de ce mode de chauffage afin d'éviter les situations "
problématiques".

Il va falloir par le calcul et la connaissance de notre sous-sol prendre conscience du travail qui va devoir être effectué en zone urbaine.

Ceci pour éviter que les systèmes de chauffage urbain ne débouchent sur des tarifs exorbitants, des réalisations parfois défaillantes et des projets non viables. Il va falloir vu l'enjeu éviter les gouvernances peu transparentes et le manque de concertations approfondies constatées par la CLCV.

Un chauffage urbain bien conçu et dimensionné ne peut que devenir LA solution d'avenir" si l'exécutif se remet en cause concernant
- les méthodes de financement afin de rendre possible une stabilisation du prix de l'énergie thermique rendue à l'utilisateur qu'elle offre à un niveau raisonnable.
- la prise de conscience qu'il va falloir mettre en place une formation qui tienne compte des FONDAMENTAUX (voir en annexe)

Le constat de la CLCV que "sa mise en place soulève parfois des problèmes de fond" est dû au fait que les mesures collectives appropriées n'ont pas été prises en amont "

Vu les avantages incontestables des technologies de chauffage urbain en ce qui concerne les performances et le fait que ces technologies nous conduisent à moyen terme vers l'abandon de la combustion, il faut rendre hommage à la CLCV de s'être
impliquée depuis plus de 10 ans en agissant sur le terrain au niveau national afin de tenter d'améliorer par la concertation la transparence des coûts, la gestion et le développement de ces systèmes de distribution de chaleur.

En constatant dans son enquête du 30 octobre 2017, que " la situation se s'améliore pas globalement alors qu'il existe de nombreux cas qui donnent satisfaction" le porte parole du CSLT donne raison à la CLCV lorsqu'elle estime que la "récurrence des situations anormales impose une sérieuse remise en ordre"

Lorsque la CLCV cite par exemple Clermont-Ferrand où la mise en place d'un chauffage urbain n'a pas eu l'effet escompté: celui de baisser les coûts du chauffage, le CSLT pointe le fait que cette région française particulièrement dans une ville comme Clermont-Ferrand n'est pas la mieux située en raison du manque de rivière voire d'aquifère.

Lorsque la CLCV cite l'exemple de Paris, Clichy ou Bobigny il est clair pour le CSLT que les pouvoirs publics se doivent de réfléchir aux mesures qui vont permettrent d'assurent un développement équilibré évitant les inégalités des régions parisiennes bénéficiant de la même situation environnementale.
Il n'est pas acceptables selon le CSLT que dans des régions bénéficiant de conditions environnementales
comparables telles que la proximité de la rivière, l'eau géothermale voire de nappes libres présentent des coûts désavantageux pour certaines copropriétés et usagers alors qu'elles sont jugées avantageuses pour d'autres bénéficiant du même environnement.
Il va falloir que chaque région par exemple la région grenobloise ou maconnaise
prennent conscience des fondamentaux qui régissent la mise en oeuvre de ces réseaux hydrauliques dans leur region.

Nous sommes dans la pratique très loin de la situation évoqué par la CLCV selon laquelle serait imposé aux organismes HLM pour le raccordement de leur immeuble au chauffage urbain un réseau
surdimensionné par le fait qu'il serait donnée aux copropriétés privées le choix de se raccorder ou non au chauffage urbain.

Il va de soit toutefois que c'est vers cette situation que les pouvoirs publics ont le devoir d'évoluer en veillant à ce que ce surdimensionnement du réseau pour souhaitable qu'il soit n'affecte pas le pouvoir d'achat des usagers du logement social.

Quant au fait que la CLCV note que les projets de chauffage urbain ne font que "très rarement" l'objet de "concertations approfondies"
le CSLT estime que le mot "jamais" est plus approprié.

Le CSLT pense comme la CLCV que les projets pourraient être plus crédibles s'ils engageaient un volume de consommation plus important. Ces dispositifs de chauffage urbain pouvant se calculer en fonction d'un besoin thermique assurément important, l'idée de profiter de l'expérience de la Commission de régulation de l'énergie pourrait être une idée à retenir de la CLCV à condition que cette commission soit à même d'évaluer au mieux les priorités et l'ordre préférentiel de lancement des nouveaux projets. Ceci en ayant pris au préalable connaissance de la motivation ainsi que des besoins thermiques des utilisateurs autant publics que privés par des concertations locales.

Quoiqu'il en soit ce qu'il va falloir créer c'est précisement
de la transparence avec une gouvernance plus forte au niveau des pouvoirs publics
qui fixe des caps de réalisation en accord avec les régions.

Le CSLT est réservé en ce qui concerne le projet de la CLCV de prévoir une gouvernance qui fixe un plafonnement des durées de contrat à 10-12 ans au lieu des 25-30 ans actuellement. Ceci compte tenu du fait sue la période actuelle de 25-30 ans correspond sensiblement au cycle de vie d'une chaufferie hybride qui va devenir le 2ème sous-système situé en aval du réseau public et également par le fait que l'énergie thermique prélevée dans l'environnement par le réseau étant par nature renouvelable n'est pas affectée par des problèmes de durée.

Le CSLT se félicite du souhait de la CLCV d'introduire un contrôle plus effectif des comptes par la collectivité locale. Ceci avec la publication "systématique de rapport annuels". Il pense que ce contrôle des comptes devrait se faire au travers d'un mode de financement établi en amont et au préalable en tenant compte d'un financement obtenu par un partenariat public-privé (PPP) associé à un contrat de performance.
A charge de toutes les collectivités ayant la chance d'être retenues bénéficiaires d'un réseau de jouer la transparence, d'envoyer leur rapport annuel et se prêter à la demande d'information légale sans dissimulation pu omission volontaire cachant la réalité des faits

ANNEXE
LES FONDAMENTAUX

A La formation d'un responsable de réseau par département voire par arrondissements pour des grandes métropoles comme Paris semble à minima indispensable. Cette formation devra englober ce qui est "attendu" afin de mener à bien ce mode de chauffage en zone urbaine.
À savoir :

1 Une FORMATION SCIENTIFIQUE englobant une
bonne connaissance:
• De la chaleur spécifique de l'eau
• Des lois de conservation de l'energie
• De la notion d'enthalpie
• Du cycle compression>condensation>ddetente>évaporation du chauffage thermodynamique
• De l'influence sur les performances de la température des sources froide et chaude du chauffage thermodynamique associé à ce qui en résulte: une meilleure compréhension des performances qui peuvent être obtenues selon que l'énergie thermique renouvelable est prélevée dans l'air, dans l'eau ou dans le sol.
• Quelques connaissances spécifiques en hydraulique industrielle

2 Les connaissances écologiques sur les ÉCOSYSTÈMES
- Celui de la mer
- Celui de la rivière
- Celui des nappes captives profondes
associés à la nature du sous-sol, à la proximité de la rivière et aux températures de la rivière, des grands lacs et de la mer selon la saison

3 Une vision d'un MODE DE FINANCEMENT qui ne soit pas basé sur la vente de l'eau ou de l'énergie thermique considérable qu'elle contient mais sur l'amortissement de investissement consenti pour la mise en place du réseau hydraulique et de son entretien. Ceci dans le cadre d'un partenariat
• PUBLIC (le financement par l'état du réseau d'alimentation en eau non potable des immeubles)
• PRIVÉ (le financement par la copropriété de la chaufferie hybride)

Les termes utilisés par Grossmann
sont trop généraux pour comprendre les réseaux de chauffage nouvelle génération et un peu plus de transparence recopier le texte ci dessous dans la barre d'adresse GOOGLE

https://www.dropbox.com/s/vbot44hflejga51/Complementarite%20des%20reseaux%20ENP.pdf?dl=0

Y EN AURA-T-IL POUR TOUT LE MONDE OÙ PAS?

IL SEMBLERAIT QUE OUI

Le fichier ci-dessous du livre "la chaleur renouvelable et la rivière" le prouve

et ceci même en région parisienne, la région française de loin la plus défavorisée.
D'ailleurs un calcul rapide suivant le prouve bien.

La Seine c'est environ 300 m3/s ou 1 million de
m3/h lorsqu'elle à 8°C, température reconnue comme étant minimum pour faire fonctionner une PAC eau eau.
C'est donc une puissance voisine de 6 millions de kW qui peut être prélevée dans la Seine en saison froide avec une température de rejet de 3°C
300 x 3600 x 5 X 1,16 = 6, 26 millions de kW
Si l'on prend considère les quelques 5 millions de citoyens contenus dans les 2 millions de Paris intra-muros majorée des 3 millions dans le proche anneau entourant le bd extérieur, c'est donc à minima une puissance thermique de 1,25 kW qui est disponible par habitant dès que la température de la Seine exède 8°C. Soit pour une période de chauffe ou la chaufferie hybride fonctionne environ 1000h avec la combustion et 4000h en mode ENR une quantité d'énergie thermique disponible dans ce dernier mode loin d'être négligeable puisque couvrant pratiquement les besoins
les besoins d'un chauffage urbain exigeant de 250 kWh/m2 habitable. Ceci avec le fait que 1,25 kW pendant 4000h cela fait 5000 kWh une énergie disponible par habitant qui couvre les besoins d'un habitat existant se situant à 25 m2 habitable par habitant isolé sommairement à
200 kWh/m2 habitable ayant des déperditions 4 fois supérieures aux- recommendations de la RT2012.

POURTANT RIEN N'EST SIMPLE

Cela semble simple et rassurant mais avec un tel reseau:
- La chute de température sur le réseau ENP étant à minima deux fois plus faible (5°C) qu'avec un réseau ENP à 15°C (10°C) les tuyauteries d'alimentation en ENP des immeubles devront être plus grosses augmentant les coûts et compliquant la mise en place dans les égouts parisiens. Ceci étant aggravé par le fait que si la Seine est à 8°C à l'entrée de Paris elle deviendra un peu plus froide à mi parcours augmentant encore la taille du réseau ENP en aval
- D'autre part la consommation en produit fossiles sera sensiblement deux fois plus importante par le fait qu'avec un réseau ENP à 15°C grâce à l'eau géothermale, l'énergie thermique renouvelable disponible pour chauffer l'habitat se répartie à parts sensiblement égales entre le fleuve et la nappe captive profonde.

Il sera en conséquence nécessaire de mieux tirer profit de la rivière grâce à l'eau géothermale d'autant que Paris et sa grande banlieue, ce n'est pas 5 millions d'habitants mais 10.

Le choix qui a été fait
d'une tuyauterie diamètre 200mm intérieur en PEHD (polyéthylène haute densité) pouvant supporter un débit de 110 m3/h pour le réseau d'alimentaton en ENP des immeubles trouve son origine dans un précédent échange sur le forum Batiactu à l'occasion de l'opportunité qui s'offre à Paris de montrer aux autres pays du monde l'exemple de ce qui pourrait être fait pour tenter de généraliser le chauffage urbain dans notre capitale à l'occasion des JO 2024

http://www.batiactu.com/edito/renovation-tour-montparnasse-nouvelle-aom-gagne-concours-50461.php

Ce choix en diamètre intérieur et en PEHP relève aussi de deux considérations:
• une durée de vie compatible avec la durée des contrats de 30 ans proposés.
• un diamètre raisonnable qui facilitera la mise en place des tutauteries dans les égouts de nos rues parisiennes.

Le BRGM, il est vrai un peu cachotier, devrait pouvoir confirmer que de l'eau géothermale à 50°C est disponible à l'aplomb du 14ème arrondissement de Paris à une profondeur raisonnable. Ceci à partir d'une technologie appelée doublet géothermique
occupant une surface au sol voisine de 2 km2 et pouvant délivrer par doublet un débit pouvant atteindre lui aussi 113 m3/h voire plus.

Le lecteur qui a pris connaissance de l'épilogue du livre "La chaleur renouvelable et la rivière" comprendra comment il est possible de faire transiter la puissance thermique contenue dans l'eau géothermale vers l'eau prélevée dans la Seine sans qu'il y ait de mélange physique entre l'eau chaude profonde de la nappe captive et l'eau superficielle plus froide de la rivière. Ceci afin de préserver ces deux écosystèmes. Et ceci en bénéficiant d'une chute de température 6 fois supérieure sur l'eau géothermale (50 à 20°C) comparativement à l'élévation de température de 5°C de l'eau pompée dans la Seine (10 à 15°C).
Le lecteur peut utilement se reporter à la figure de la page 31 du fichier ci-dessous pour compréhension.
https://www.dropbox.com/s/vbot44hflejga51/Complementarite%20des%20reseaux%20ENP.pdf?dl=0

De ce fait, compte tenu du fait que le débit dans le réseau ENP est six fois plus important ce n'est pas une mais 6 tuyauteries de diamètre 200mm intérieur en PEHD qui pourraient être prévus dans la pratique pour alimenter en chaleur le 14ème arrondissement de Paris au départ de chaque station de pompage située à l'aplomb du forage en bordure de la Seine. Une tuyauterie de diamètre 200mm parcourue par un débit d'eau de 113 m3/h étant capable de prélever
113 × 10 x1,16 = 1310 kW dans notre environnement
six tuyauteries seront capables de prélever 7860 kW lorsque la Seine est à 10°C. Cela correspond à une énergie de 39 millions de kWh pour une période de chauffe de 5000h allant de mi octobre à mi mai.
Cela correspond aussi compte tenu d'une déperdition annuelle moyenne de l'existant que l'on peut espérer ramener à 195 kWh/m2 à un pouvoir de chauffe permettant de satisfaire sensiblement le besoin de 200 000 m2 habitable. Dans la pratique un peu moins vu que lorsque la température de la Seine est à 5°C et que l'on y rejette l'eau venant du réseau ENP à la même température après prélèvement de l'énergie qu'elle contient (par les chaufferies hybrides fonctionnant en mode ENR) aucune énergie n'est prélevée dans la rivière.Ceci par le fait que le chauffage urbain ne bénéficie alors que de l'apport thermique de l'eau géothermale CAD la moitié de 7800 kW
(113 × 30 x 1,16 =3900 kW)
Tout compte fait on ne pourra donc disposer que d'une quantité d'énergie annuelle voisine de 30 millions de kWh par doublet permettant de chauffer 150 000 m2 habitable à raison d'une déperdition de 200 kWh par m2 habitable.

On observe arrivé à cette phase du raisonnement que la générosité de la nature a ses limites et que cette préétude est l'occasion de mettre en évidence comme cela avait été pressenti pour Boulogne Billancourt dans le livre sur l'energie que la généralisation du chauffage urbain dans Paris intra-muros et dans la région périphérique située à proximité du boulevard extérieur sera peut-être difficile. Cela en raison de l'importance de la démographie urbaine dans notre capitale comprise selon l'INSEE entre 20 000 et 40 000 habitants au km2 selon les arrondissements et le fait qu'un doublet géothermique occupe selon le BRGM une surface au sol voisine de 2 km2. On ne pourra en effet disposer par doublet que d'une quantité d'énergie voisine de 30 millions de kWh pendant la période de chauffe. Soit 15 kWh par m2 de doublet. Ceci alors que Paris intra-muros étant peuplé de 2,2 millions d'habitants sur une surface de 105 km2, chaque parisien ne dispose que d'une surface au sol de 47,7 m2. Il est a craindre au travers de ces chiffres qu'il n'y en ait pas pour tout le monde et qu'il faille se résoudre à choisir une solution plus bruyante et sensiblement deux fois moins performantes avec des chaufferies hybrides moins compactes faisant l'échange thermique avec l'air au lieu de l'eau (COP compris entre 3 et 4 alors qu'il se situe entre 6 et 8 avec l'eau et une source froide à 15° C)

Le 14ème arrondissement pourrait demander assistance à l'INSEE pour plus de précision sur la population dans son secteur mais en observant qu'il y a 20 arrondissements dans un Paris intra-muros de 2 millions d'habitants c'est environ 100 000 habitants qu'il faudrait chauffer.

Il y a une autre façon de raisonner qui conduit à un résultat comparable celui qui consiste à dire que le réseau optimisé de la SWE ne pouvant assurer que le besoin de 7500 habitants par doublet
Il faudrait donc au moins13 doublets rien que pour un 14 ème arrondissement de
100 000 habitants ce qui semble irréalisable compte tenu de l'espace disponible
(100 000/7500= 13 )

Le compte y était sensiblement pour Boulogne Billancourt dans le livre sur l'energie avec seulement 5 doublets disposés pour l'essentiel près de la Seine alors que la population de
117 000 habitants de cette commune est voisine de celle du 14ème arrondissement mais il faut dire que la proximité du bois de Boulogne
innoccupé facilite les choses ainsi que le fait de creuser les 5 stations de pompage à proximité de la Seine ce qui empiète sur les communes avoisinantes.

Le fait qu'il faille 266 m2 de doublet pour satisfaire le besoin thermique d'un habitant compte tenu du fait qu'un doublet ayant une surface au sol de 2 km2
(2 000 000 m2) ne peut satisfaire que le besoin thermique de 7500 personnes
confirme que le chemin qui mène à la transition énergétique sera long et périlleux

J'ai envoyé tout ça sur BATIACTU en reconnaissance de l'aide que m'a apporté cet organisme dans le passé pour défendre notre patrimoine rivière.

Une note qui vient en complément de ce qui précède et qui le conforte.

Le soleil va à l'évidence jouer un rôle très important dans la Solar Water Economy toutefois force est de constater que l'apport solaire thermique apporté localement de la Seine par le soleil dans Paris est malheureusement négligeable.

La Seine coupe Paris en son milieu avec toutefois un espace rive droite plus important que sur la rive gauche.
Sa longueur dans Paris, occupe près de 15 km si l'on ajoute 1 km de chaque côté de Paris intra-muros.
Ceci avec une largeur variant de 30 à 200 mètres.
En prenant 100m comme largeur moyenne c'est une surface de
15 000 x 100 = 1 500 000 m2 qui est exposé le jour au soleil.

Il y a bien évidemment de très nombreux facteur qui influencent la quantité d'énergie solaire reçue par cette surface pendant les quelque 5000h de la période de chauffe. voir à ce sujet:

http://herve.silve.pagesperso-orange.fr/solaire.htm

https://www.google.fr/search?q=rayonnement+solaire+en+hiver+a+paris&oq=rayonnement+solaire+en+hiver+a++paris&aqs=chrome..69i57.27870j0j4&client=ms-android-samsung&sourceid=chrome-mobile&ie=UTF-8#xxri=8

si l'on prend 0,1 kW par m2 en moyenne en hiver pour une surface horizontale ce qui est probablement optimiste cela fait 5000 x 0,1 = 500 kWh par m2 soit 5 fois ce qui arrive en électricité dans l'année avec le voltaique. Ou encore
500 x 1 500 000= 750 millions de kWh pour les 15 km ou seulement la moitié soit 375 millions de kWh thermique à mi parcours

Si l'on compare ce chiffre de
375 millions de kWh correspondant à ce que le soleil apporte à la Seine en énergie thermique à ce qu'on y prélève pour chauffer l'habitat existant dans la première partie du parcours
et qui est proche de 12 000 millions de kWh
(5000 x 2 500 000) on constate que vu la surface de la Seine l'apport solaire est malheureusement négligeable.

Le CSLT revient sur de dossier CLCV vu qu'il se pourrait bien que nous n'ayons pas d'autre solution que de généraliser la mise en place de réseaux de chaleur nouvelle génération allant dans le sens de la Solar Water Economy pour respecter les objectifs de notre LTECV.

Pour que cette mise en place se fasse de telle sorte que les collectivités puissent tirer partie de leur environnement autant que possible à chance égale, la CLCV à déjà perçu la nécessité d'une gouvernance indépendante telle que la COMMISSION DE RÉGULATION DE L'ÉNERGIE

La mission d'une telle commission devrait être comme on l'a déjà dit de veiller à éviter les inégalités entre les régions et assurer un certain "EQUILIBRE" dans la conception du réseau de chaleur.

En se reportant au fichier ci-dessous

https://www.dropbox.com/s/8v0zx40mo6hhd2b/individu.pdf?dl=0

On constate en effet qu'il n'est pas "équilibré" que le 16ème arrondissement de Paris s'approprie le bois "de" Boulogne, au même titre qu'il n'est pas recevable que le
12 ème s'approprie le bois "de" Vinvennes. Il appartient à l'INSEE de faire le point à ce sujet mais il est probable que les inégalités de densité urbaine allant de 20 000 à 40 000 habitants au km2 selon les arrondissements soient plutôt engendrées par le déséquilibre de cette répartition territoriale.

Quoiqu'il en soit la mission de la COMMISSION DE RÉGULATION DE L'ÉNERGIE - si le responsable de l'état français le décidait ainsi - pourrait être de faire en sorte que les bois "de" Boulogne ( 8,5 km2) et "de" Vinvennes ( 10 km2) soient mieux utilisées dans l'intérêt général.
Particulièrement lorsque l'on observe qu'une fois percé et mis en place la tête de puits d'un d'exhaure de pompe à chaleur sur nappe est à peine visible. Voir
https://www.dropbox.com/s/n2ws89hnixe5pwv/WA-substitution-eau.pdf?dl=0

L'économie étant très liée à l'énergie on peut dès lors comprendre que le Maire de Boulogne dépossédé de "son" bois cherche à se rapprocher d'Issy les Moulineaux où une centrale de combustion des ordures produisant annuellement quelque
500 000 MWh thermique à été implantée en liaison avec la compagnie parisienne de chauffage urbain (CPCU)

La mission de la COMMISSION DE RÉGULATION DE L'ÉNERGIE aurait également pour mission de prendre en compte qu'il va devenir indispensable que le gâchis énergétique actuel de ces réseaux cesse.

Ceci d'ailleurs qu'il soient issus de la combustion des ordures ou de l'eau géothermale. L'énergie fatale perdue actuellement avec les deux modes de chauffage urbain actuels (combustion des ordures ou eau geothermale) se doit d'être récupérée pour les plus grand bien des performances du nouveau réseau.

Certes les réseaux style CPCU) évolus certes vers les basses température mais il n'en reste pas moins que même avec des températures de retour de 30°C la non récupération de l'énergie thermique est inacceptable

Pour comprendre cela le personnel en charge de la
COMMISSION DE RÉGULATION DE L'ÉNERGIE doit savoir que pour élever 1 m3 d'eau de 1°C il faut 1kWh
ou 10 kWh pour l'élever de 10°C. Inversement il doit savoir aussi que si le fluide caloporteur d'une pompe à chaleur aquathermique refroidi (lors de la phase évaporation) 1m3 d'eau de 10°C en faisant par exemple passer ce m3 s'eau de 15 à 5 °C, il reçoit 10 kWh qui sont utilisée pour chauffer le logement. Ou en raisonnant en puissance si le fluide caloporteur d'une pompe à chaleur aquathermique refroidi un débit d'eau de 100 m3/h de 10°C c'est à minima une puissance thermique de 1000 kW qui est envoyé vers l'habitat pour le chauffer
(en fait 1160 kW vu la chaleur spécifique de l'eau).