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Récupérer les calories des eaux usées pour chauffer ou climatiser tous types de bâtiments

Les villes regorgent de calories disponibles mais peu ou pas utilisées. Le principe de Degrés Bleus(R) consiste à fournir tout ou partie de l’énergie utilisée pour le chauffage d’un bâtiment à l’aide d’un système connecté au réseau d’assainissement pour en récupérer la chaleur. L’utilisation d’une pompe à chaleur permet au système d’être réversible : il peut chauffer en hiver et rafraîchir en été.

Description détaillée de la Solution

Au cœur des villes, à quelques mètres des lieux de consommation, sous terre, invisibles pour tous, des calories sont disponibles et peu utilisées : celles contenues dans les réseaux d’eaux usées, dans le sous-sol, dans les nappes phréatiques.  Degrés Bleus, aussi appelé « Degrés Bleus Chaleur et Refroidissement » permet de chauffer en hiver et rafraichir en été. Degrés Bleus repose sur 3 éléments : un échangeur, un réseau caloporteur et une pompe à chaleur dans le bâtiment à chauffer (ou à rafraichir).

L’échangeur de chaleur est constitué de plaques spécifiques en inox qui permettent de transférer les calories des eaux usées au réseau caloporteur. Le fluide caloporteur passe de 4°C à 8°C au contact de l’échangeur. Il circule en boucle fermée depuis les échangeurs jusqu’au bâtiment. La pompe à chaleur installée dans la chaufferie et raccordée aux circuits de chauffage et/ou d’eau chaude sanitaire permet de valoriser la chaleur récupérée dans les eaux usées.

Pour une utilisation optimale, la température des circuits de chauffage : planchers chauffants, ventilo-convecteurs, murs chauffants…, doit être basse, c’est-à-dire moins de 65°C.  Au-dessus, bien que techniquement possible, la pompe à chaleur ne couvrirait qu’une faible partie des besoins

La technologie Degrés Bleus est particulièrement intéressante lorsque les besoins énergétiques annuels couverts sont supérieurs à 1 000 MWh/an, et lorsque le débit des eaux usées du réseau d’assainissement est supérieur à 12 litres par seconde, ce qui est le cas à partir de 10 000 personnes raccordées au collecteur.

L’installation de Degrés Bleus passe par 2 phases de travaux. Tout d’abord, les travaux préparatoires, permettent de dériver les effluents, d’adapter éventuellement les regards d’accès au réseau et de ventiler le collecteur, permettant un travail en sécurité. Puis les travaux d’installation du système Degrés Bleus peuvent commencer. Ils comprennent :

  • la pose du réseau caloporteur dans le réseau d’assainissement et entre le réseau et le bâtiment à chauffer/rafraichir ;
  • la création éventuelle d’un accès : puits de descente des échangeurs ;
  • la pose et le raccordement des échangeurs ;
  • les essais hydrauliques (4,5 bars pour une pression de service de 1,7 bar) ;
  • et le raccordement des conduites de transfert des fluides caloporteurs

Un fois posé, le circuit caloporteur est connecté à la pompe à chaleur installée dans le local chaufferie.

La technologie d’échangeurs spécifiques à plaque du système Degrés Bleus, qui s’adapte aux caractéristiques des conduites d’assainissement dispose de plusieurs brevets.

Degrés Bleus produit de la chaleur pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire, et à l’aide d’une pompe à chaleur réversible, il permet aussi la climatisation du bâtiment.

Degrés Bleus s’installe sur un réseau collecteur neuf, rénové ou existant. Cette technologie s’applique à toutes les sections de collecteurs -dont le diamètre est supérieur à 800 mm- et à tout type de bâtiment qu’ils soient neufs ou anciens : logements, bureaux, hôpitaux, piscines publiques, hôtels, hangars, dépôts, écoles, lycées, collèges… Pour les sections de collecteurs comprises entre 400 et 800 mm, le système Degrés Bleus peut être installé en by-pass de la canalisation existante.

Ainsi, Degrés Bleus est une solution simple à mettre en œuvre et maîtrisée, qui permet aux villes de promouvoir un chauffage économe en énergie et qui substitue de l’énergie fossile par de l’énergie renouvelable, contribuant ainsi à la réduction de leur empreinte carbone :

  • Solution de valorisation d’une ressource énergétique « cachée » ou autrement perdue donnant la possibilité de couvrir jusqu’à 90% des besoins en chaleur dans des bâtiments dont le besoin en chauffage est de plus de 1 000 MWh/an et dont la température du réseau est inférieure à 65°C.
  • Source d’énergie verte, renouvelable et disponible qui permet de renforcer l’autonomie énergétique de la ville par le recours à une ressource locale, non polluante.
  • Moyen de contribuer à la lutte contre le réchauffement climatique par une réduction de 30 à 70% des émissions de gaz à effet de serre par comparaison avec une solution thermique traditionnelle.
  • Solution invisible et sans fumée, qui préserve le cadre de vie et la qualité de l’air des habitants en mettant fin aux livraisons de combustible (bois, fuel) dans des communes confrontées à des problèmes de circulation.

Date de lancement

Réalisation engagée depuis

2009

Points de vigilance pour le déploiement de la Solution

Les conditions de faisabilité pour la mise en place de Degrés Bleus sont :
1. Le bâtiment
Idéal Possible Impossible, sauf cas particuliers
Température des circuits de chauffage (CRITERE PREPONDERANT) Basses températures
< 65°C Entre 6°C et 80°C > 80°C (réseau de chaleur)
Besoins annuels, volumes de consommation > 1 000 MWh/an Entre 500 et 1 000 MWh/an > 500 MWh/an
Distance bâtiment-collecteur < 300 m Entre 300 m et 500 m > 500 m

2. Le réseau d’assainissement

Idéal Possible Impossible, sauf cas particuliers
Débit des eaux usées > 30 l/s
Plus de 20 000 personnes raccordées au collecteur Entre 12 et 30 l/s
Plus de 10 000 personnes raccordées au collecteur < 12 l/s Diamètre du collecteur 800 mm Ajout d’échangeur dans le collecteur Entre 400 mm et 800 mm By-pass si collecteur existant, pose d’une canalisation pré-équipée si renouvellement ou extension de réseau < 400 mm

Chiffres clés illustrant le déploiement et les résultats de cette Solution

Degrés Bleus induit une réduction de 30 à 70 % des émissions de CO2 dues au chauffage ou au rafraichissement des bâtiments (par comparaison avec une solution thermique traditionnelle).

Degrés Bleus couvre jusqu’à 90% des besoins en chaleur des bâtiments (dont le besoin en chauffage est de plus de 800 MWh/an et dont la température du réseau est inférieure à 80°C).

En moyenne, on compte un investissement de 300 000 euros pour 100 kW de pompe à chaleur installée.

Performances, impacts et résultats

Environnementaux
Sur les 13 références SUEZ : • Plus de 830 Tonnes d’équivalent pétrole d’énergie renouvelables produites par an • Plus de 2 500 Tonnes équivalent CO2 évités par an

Sociaux/sociétaux
Création d’emplois directs. Par exemple, 2 emplois à temps plein ont été créés sur la ZAC Sainte Geneviève à Nanterre

Economiques
Des économies considérables sur les factures énergétiques dès amortissement de l’installation.

Techniques
50 à 90 % des besoins en chaleur de bâtiments sont couverts.

Résultats tangibles dès aujourd'hui
Lors de l’installation d’un système Degrés Bleus, la durée des travaux est de 15 jours à 3 semaines. Le système a une durée de vie d’une trentaine d’années.

  • Contact professionnel
    Gilles BIDEUX
    SUEZ Eau France
    Responsable Pôle Energie
  • Contact presse
    Quentin TRETON
    SUEZ Eau France
    Responsable des relations presse