Réseau efficace et chaleur locale écologique
Les hôpitaux et les EMS sont tributaires d’un approvisionnement énergétique fiable, jour après jour, 24 heures sur 24. L’exemple de l’hôpital de Waid, à Zurich, illustre parfaitement la possibilité de combiner cette exigence à une solution énergétique efficace, durable et rentable: le réseau de chauffage local de Käferberg fournit une énergie respectueuse du climat à plusieurs immeubles du secteur de la santé.
L’hôpital de Waid, le centre de soins, les bains chauds ainsi que la clinique spécialisée dans le traitement des dépendances de Käferberg – certains composés de plusieurs bâtiments – sont raccordés à notre réseau de chauffage local. Nous en avons effectué la planification et la réalisation; le financement s’est fait en collaboration avec la ville de Zurich. Parallèlement, nous sommes responsables de son exploitation pendant 30 ans.
L’efficacité par le regroupement
Avant la mise en service du réseau de chauffage local, chacun des quatre immeubles était approvisionné en chaleur par son propre chauffage au gaz et à mazout. Comme leur approvisionnement en énergie purement fossile ne répondait plus aux exigences techniques et écologiques, l’idée est apparue de regrouper les immeubles en un petit réseau de chauffage. Son fonctionnement est non seulement plus efficace, mais aussi nettement plus durable que les systèmes individuels utilisés jusque là.
Les exigences de la ville étaient ambitieuses: 90% de la production de l’énergie thermique devait être neutre pour le climat. Pour ce faire, en 2015, la ville et le conseil communal ont accordé un crédit de projet de plus de 8,2 millions de francs. 18 mois de travaux plus tard, l’installation était achevée.
Une chaudière à copeaux de bois, deux pompes à chaleur (eau/eau et air/eau) et un grand réservoir de chaleur (63 500 litres) constituent les principaux éléments de cette solution énergétique. À cela s’ajoute une chaudière à mazout destinée à couvrir les pics de consommation et aussi, de manière flexible, les besoins en dehors des périodes de chaleur.
En raison de l’infrastructure existante, cette chaudière a été installée dans la chaufferie de l’hôpital de Waid. Pendant les périodes de froid, la chaudière alimentée aux copeaux de bois entre en action. La chaleur produite par la combustion est acheminée vers le réservoir de chaleur qui, via des conduites de chaleur à distance, alimente les immeubles en chaleur pour le chauffage, l’eau des bains et l’eau chaude. Entre le chauffage au bois et le réservoir de chaleur, la pompe à chaleur eau/eau apporte un supplément de chaleur. En cas de pics de consommation, la chaudière à mazout est activée entre le réservoir de chaleur et les consommateurs.
Schéma de fonctionnement du réseau de chauffage de Käferberg
Qu’est-ce qui caractérise notre réseau de chauffage intelligent?
- L’eau refroidie s’écoule de chez les consommateurs et consommatrices vers le réservoir de chaleur de la centrale de chauffage, d’où elle fait un nouveau tour dans le circuit via la chaudière à bois. Entre le consommateur et le réservoir de chaleur, l’eau de retour est réchauffée par la pompe à chaleur air/eau (alimentée par les rejets thermiques de la centrale thermique) et par l’installation de traitement des gaz de combustion (récupération de la chaleur des gaz de combustion du bois). Ces gaz sont épurés par des électrofiltres humides ainsi que par un système de traitement de l’eau.
- Les rejets thermiques excédentaires de l’installation de refroidissement de l’hôpital de Waid peuvent en outre être évacués vers la centrale de chauffage et y être utilisés pour alimenter la pompe à chaleur eau/eau. Pendant les périodes de chaleur, le système ainsi mis en réseau doit pouvoir fonctionner sans la chaudière à copeaux de bois. Notre responsable de projet Matthias Eberle: «Les deux pompes à chaleur (ainsi que la chaudière à mazout en cas de besoin supplémentaire ponctuel) fournissent suffisamment de chaleur aux consommateurs.»
En reliant intelligemment les consommateurs et consommatrices aux composants du système, l’installation doit pouvoir produire les 90% d’énergie thermique requis neutres en CO₂. Par rapport aux précédents systèmes de chauffage, elle doit permettre d’économiser environ 6600 mégawattheures d’énergie fossile par an. De plus, la chaudière est alimentée en copeaux de bois provenant des forêts de la ville, favorisant ainsi la gestion durable et locale de ces dernières.
Un réseau de chauffage (local) pour remplacer des solutions individuelles
Les villes regroupent encore, dans un espace relativement restreint, d’innombrables systèmes de chauffage conventionnels fonctionnant à l’énergie fossile.
«Idéalement, pour entamer la réalisation d’un réseau de chauffage local, au moins deux ou trois grands consommateurs ou consommatrices sont nécessaires pour que les coûts d’investissement soient rentables. Cela permet de raccorder ensuite sans problème de nombreux autres petits immeubles», explique Christoph Bleuler, notre spécialiste d’exploitation.
De par leurs infrastructures, ce sont souvent les villes qui disposent justement de parcs de bâtiments susceptibles de constituer de tels consommateurs de départ, et aussi de forêts bénéficiant d’une gestion durable.
- Planification, réalisation et financement d’un réseau de chauffage local pour quatre bâtiments du secteur de la santé
- Production de chaleur issue du bois et de pompes à chaleur
- Exploitation des installations énergétiques pendant 30 ans
- 4500 MWh de besoins calorifiques par an (tous les immeubles raccordés)
- 900 tonnes de CO₂ économisées par an
