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Sources d’énergie renouvelables

Les sources d’énergie renouvelables (SER) contribuent à l’amélioration de l’environnement et ont un impact économique mesurable.

L’abandon des combustibles fossiles dans l’industrie énergétique moderne est devenu une tendance mondiale en raison de la sensibilisation croissante à l’environnement.

Les SER comprennent des sources d’énergie telles que le vent, l’eau, la lumière du soleil ou la biomasse, ainsi que l’énergie nucléaire dans un cycle de combustible fermé. L’énergie solaire est la plus grande ressource renouvelable dont dispose l’humanité. Pas moins de 86 pétawatts d’énergie atteignent la Terre. Cela représente 5 000 fois la demande mondiale actuelle.

Dans les équipements utilisant des sources d’énergie naturelles, comme les pompes à chaleur et les installations solaires thermiques, on utilise des échangeurs de chaleur à plaques brasées et des échangeurs de type JAD.

Capteurs solaires

Les capteurs solaires sont la méthode la plus courante pour exploiter l’énergie solaire. Le système se compose, entre autres, de capteurs solaires, de réservoirs de stockage, d’échangeurs de chaleur et de régulateurs. Un système solaire thermique n’est pas seulement un moyen de chauffer votre maison, mais aussi de chauffer l’eau sanitaire.

Le capteur solaire absorbe la lumière à l’aide d’un absorbeur, chauffant le propylène glycol qui devient le fluide caloporteur. La pompe de circulation pousse ensuite le fluide à travers l’échangeur de chaleur du réservoir de stockage. L’énergie thermique est transférée à l’eau dans le réservoir de stockage. Si les rayons du soleil ne suffisent pas à chauffer l’eau, celle-ci est réchauffée à l’aide d’un système de chauffage conventionnel.

Les systèmes solaires modernes fonctionnent efficacement à tout moment de l’année. Leur utilisation n’entraîne pas d’émissions de CO2 ni de gaz de combustion nocifs dans l’atmosphère. Le système peut également être connecté à une installation existante. L’investissement dans un système solaire peut être amorti en quelques années. L’utilisateur bénéficiera d’une source de chaleur supplémentaire qui ne remplacera pas complètement l’installation, mais pourra réduire considérablement les coûts.

Pompe à chaleur

Le principe de base du fonctionnement de la pompe à chaleur réside dans l’utilisation de l’énergie thermique extraite de l’environnement (énergie primaire) pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire (énergie secondaire). Ce processus s’effectue par l’intermédiaire d’un circuit frigorifique qui comprime et détend le fluide réfrigérant. L’évaporateur et le condenseur, qui sont les principaux composants du circuit avec le compresseur et le détendeur, utilisent l’énergie produite dans les circuits intermédiaires. Le fonctionnement d’une pompe à chaleur à compresseur peut utiliser des énergies primaires naturelles telles que le sol, l’air atmosphérique, l’eau de surface ou souterraine.

Les pompes à chaleur sont de plus en plus utilisées dans les constructions modernes à haut rendement énergétique. Elles sont automatisées, sans entretien et économiques. Avec une pompe à chaleur correctement montée, les factures de chauffage de la maison seront considérablement réduites par rapport aux systèmes traditionnels, et les investissements seront rapidement rentabilisés.

Géothermie

L’énergie géothermique est classée parmi les sources d’énergie renouvelables. Elle provient des roches, de l’eau ou du sol. Elle peut être extraite à l’aide de pompes à chaleur géothermiques ou par des aquifères plus profonds avec de l’eau chaude. Il est également possible d’utiliser l’énergie thermique des roches, dans lesquelles de l’eau froide est injectée et de l’eau chaude est extraite après chauffage. À une profondeur de 15 à 18 mètres, la température du sol reste constante toute l’année. Plus on s’enfonce, plus la température augmente en moyenne de 3°C tous les 100 mètres. Aujourd’hui, l’énergie géothermique est utilisée dans de nombreux pays. C’est la source d’énergie la plus importante en Islande et aux Philippines. L’installation d’une pompe à chaleur pour le chauffage et le refroidissement est une technologie reconnue et économique.

Source d’énergie souterraine

Les pompes à chaleur géothermiques sont des dispositifs qui peuvent être utilisés pour le chauffage des locaux ainsi que pour l’eau chaude sanitaire et le refroidissement. Pendant le refroidissement, le sol est régénéré artificiellement. La chaleur excédentaire est dissipée à l’extérieur du bâtiment et stockée dans le sol. La régénération active du sol augmente l’efficacité de la pompe à chaleur.

Collecte de l’énergie de l’eau géothermique

L’eau géothermique contenant souvent des impuretés et des produits chimiques, il est important de choisir les échangeurs de chaleur adaptés. L’échangeur doit être résistant aux fluides agressifs et avoir un rendement élevé.

Il existe trois systèmes de base pour recueillir l’énergie de l’eau géothermique.

  • système mono-énergie – est un système autosuffisant, produisant de la chaleur grâce à une installation géothermique. Cette solution est utilisée dans des conditions de haute température. Le système monovalent est également utilisé lorsqu’un système en cascade est appliqué;
  • système bi-énergie – il s’agit d’un système où la production de chaleur est soutenue par des équipements conventionnels pendant les pics de demande des consommateurs. Ce système nécessite l’installation d’une source de chaleur en relève de PAC, ce qui augmente les coûts d’investissement;
  • système combiné – la chaleur est produite simultanément par une installation géothermique et par des équipements montés dans une chaufferie classique.