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Smart-Grid Thermique ou réseau de chaleur optimisé

mercredi 6 juillet 2016, par ArnoSolaire

Une smart-grid thermique ?
La smart-grid électrique ( ou réseau électrique intelligent) a pour but d’adapter au mieux la production à la consommation, d’intégrer des productions électriques décentralisées sur le réseau, mais aussi de pouvoir délester (arreter temporairement) certains usages (chauffage de l’eau chaude par exemple)pour éviter la mise en marche de centrales électrique, réduire les pertes sur le réseau.

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champ de capteur 40m² en cours de montage

D’une manière similaire, la smart-grid thermique permet d’adéquation entre la production de chaleur solaire et l’utilisation de cette chaleur :

  • adaptation des régimes de température aux besoins
  • optimisation des rendements de chaleur solaire par la baisse du régime de température du réseau de chaleur
  • baisse des pertes réseau par la baisse du régime de température
  • intégration dans le réseau de plusieurs champs de capteurs solaires
  • intégration dans le réseau de plusieurs sources d’appoint thermique pilotées ou intermittentes : chaudières granulés, chaudière à bois, ou autre

Equation économique :

  • gain de mise en commun des ressources : investissement partagé, une seule maintenance
  • gain de meilleur utilisation de l’énergie solaire : statistiquement, la présence de plusieurs utilisateur différents sur le réseau permet de réduire le ratio surface solaire/personne : on augmente la productivité des panneaux (kWh/m²/an).
  • l’étendu géographique du réseau doit être limité pour limiter les pertes
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champ solaire au sol en cours de montage, remarquez l’inclinaison proche de 70° pour optimiser l’apport solaire pendant la saison de chauffage

L’installation d’illustration est située dans le sud de la drome, à 700m d’altitude, elle comprend :

  • 3 producteurs de chaleurs (solaire, bois buche, fioul)
  • 1 ballon tampon qui stocke les pics de chaleurs
  • 5 zones de chauffage reparties dans 4 batiments
  • 3 ballons de production d’eau chaude avec appoint électrique intégré

La topologie du réseau hydraulique est en étoile autour d’une chaufferie centrale.
La régulation est assurée par un automate industriel central, connecté par bus de terrain à des modules déporté.
Les modules déportés contiennent des actionneurs (relais résistance, pilotage vannes proportionnelles, circulateurs), ainsi que des capteurs de température.
Les émetteurs de chaleur (radiateurs, plancher et murs chauffants) sont dimensionnés basse température.

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l’interface web de la régulation du réseau de chaleur permet de visualiser l’état global de système, mais aussi de configurer les températures de consigne, les priorités, etc

Chaque zone de chauffage dispose d’une interface web privée (réglage des consignes et des abaissement de nuit).
L’exploitant (ici le propriétaire et l’installateur) dispose d’une interface complète lui permettant de choisir sa gestion des flux d’énergie et de pouvoir.
Le système est autonome, connecté et enregistre un historique disponible en ligne, permettant une télémaintenance simple