100%
qui dit mieux ?
A la suite de quelques articles sur l'énergie rédigés sur le site du MEDAD par Balendard, citoyen lambda, le responsable des Lutins thermiques a accepté une dernière interview sur le sujet du « rendement ». Voilà pour l’essentiel la nature de la conversation sur le thème :
Un rendement de 100% qui dit mieux ? :
Le responsable des Lutins thermiques
« Un rendement de 100%, cela me fait penser aux convecteurs électriques à l’effet Joule : on paye au prix fort un kWh électrique et on reçoit en échange un kWh thermique…. un peu moins même, mais en tout cas, pas plus ».
Balendard
Ce rendement de 100%, me fait plutôt penser au travail à la chaîne, à la condition humaine et à cette comédie dramatique de Charlie Chaplin « Les temps modernes». Sur le fond, rien d’important à rajouter à vos propos, si ce n’est que certains constructeurs de convecteurs électriques font preuve d’ingéniosité. Ils se sont rendus compte que la production de l’électricité étant rythmée par le jour et la nuit, ils pouvaient utiliser la chaleur spécifique de la matière pour accumuler dans celle-ci, et pendant la nuit, une petite quantité d’énergie pour assurer une partie du besoin thermique pendant le jour. Ceci avec un coût du kWh électrique sensiblement deux fois moins cher en raison de la diminution de la demande aux heures creuses.
Le responsable des Lutins thermiques
Oui vous avez raison, il est normal que l’énergie profite à ceux qui font l’effort de la comprendre. Mais ne perdez pas de vue que cette quantité d’énergie stockée est bien faible par rapport à celle qui est accumulée dans vos planchers en béton. De plus, la chaleur générée par l’effet joule provient malheureusement uniquement de l’énergie primaire la plus difficile à produire : donc la plus onéreuse : l’électricité. Cette dernière est pour l’instant trop dépendante de l’uranium ou du vent et cette dépendance persistera, je le crains, encore longtemps. Je considère la publicité des constructeurs qui vantent les convecteurs électriques et les associent aux énergies renouvelables comme une publicité mensongère. Pour la rénovation dans l’ancien, je préfère encore cette publicité relative à la condensation et à son rendement supérieur à 100%. On estime que la combustion de 1 m3 de gaz naturel ou de 1 litre de fioul produit grosso modo 10 kWh thermiques si on laisse les gaz brulés s’échapper librement dans l’atmosphère. Par contre si l’on abaisse la température de ces gaz en récupérant au passage l’énergie thermique qu’ils contiennent en récupérant par condensation la chaleur latente de l’eau contenue dans ceux-ci, alors, on obtient des rendements de 106%, voire même notablement supérieurs » et l’utilisateur y retrouve son compte ».
Balendard
Je suis tout de même étonné de vous voir valider un rendement supérieur à 100%. Je ne peux m'empêcher de penser au mouvement perpétuel qui ne peut durer indéfiniment sans apport d’énergie extérieure. Mais il me revient à l’esprit ma première expérience consistant à faire bouillir de l’eau dans une casserole qui m’avait permit de valider la chaleur latente de l’eau de 2250 kJ/kg.
Compte tenu de l’équivalence entre le kJ et le kWh*, c’est environ 0,6 kWh que l’on récupère par litre d’eau condensé. A raison de un litre d’eau récupéré par litre de fioul consumé le rendement est bien amélioré de 6% puisqu’il est reconnu que la combustion de un litre de fioul produit environ 10 kWh. Rien de bien extraordinaire pour finir à tout cela. Vous avez raison, il faut se réjouir que cette technique soit maintenant mature et permette de produire l’énergie thermique à un coût moindre. Ce qui m’inquiète est la qualité de l’eau récupérée par condensation qui doit être chargée de résidus pétrolier ou gazeux, rejette-t-on cette eau directement dans la rivière ? Peut-être connaissez-vous des techniques de chauffage encore plus intéressantes?
Le responsable des Lutins thermiques
Vous me posez deux questions à la fois. Je vais tenter d’y répondre.
« Oui, vous avez raison, la condensation est mature, mais concernant le condensat, il est effectivement acide. Il est indispensable de réduire cette acidité du condensat et de contrôler son pH avant de le rejeter dans le réseau d’eaux usées. Le non respect de cette règle peut conduire à deux ans d’emprisonnement et à 75 000 € d’amende. Les dispositifs de chauffage par condensation se doivent de ne pas augmenter l’acidité du fleuve et de la mer dans laquelle il se jette. Concernant le rendement supérieur à 100% vous avez raison, il n’y a pour finir rien de bien extraordinaire à tout cela. « Par contre, un rendement de 300%, voire de 500% ça fait rêver. C’est tellement énorme que malheureusement personne n’y croit. Au moment ou tout le monde se plaint de son pouvoir d’achat c’est vraiment dommage, mais que voulez-vous, au royaume des aveugles les borgnes sont rois. Je me réjouis toutefois de voir apparaître dans le domaine du chauffage thermodynamique la notion de « performance » qui est mieux perçue que celle maintenant un peu vieillotte du « rendement ».
Balendard
En vous
écoutant parler il me vient à l'esprit le logo d'une société américaine
spécialisée dans l’hydraulique industrielle
« L’assurance de la performance ». Vous avez raison, le mot performance rassure. L’idée selon laquelle le chauffage thermodynamique utilisant les pompes à chaleur à compresseur est un chauffage électrique moderne et performant comparé à l’effet joule, commence à être mieux perçue par le citoyen pour le plus grand bien de son portefeuille. Il commence aussi à comprendre qu’avec les coefficients de performance (COP) de 3 , il peut récupérer 2 kWh thermique gratuitement pour 1 kWh électrique payant, et c’est tant mieux. Moins dépendant des énergies primaires, il protège ainsi son environnement en y prélevant une chaleur renouvelable et gratuite. Cependant j’ai entendu dire que ces systèmes refroidissaient notre environnement. Ne craignez vous-pas que le résultat soit contraire au but recherché ?
Le responsable des Lutins thermiques
Non
rassurez-vous, mais si le but recherché de chauffer le logement est respecté
c’est précisément par le fait que le chauffage thermodynamique refroidit notre
environnement. Plus modérément toutefois que ne le réchauffaient les gaz brulés
de la combustion. Paris intra muros a une densité de population 200 fois
supérieure à la moyenne nationale et ses habitants ne vivent pas encore en
enfer que je sache ! Non seulement son action sur l’environnement sera
moindre, mais elle sera même le plus souvent souvent bénéfique. Par exemple, le
flux endothermique d’une pompe à chaleur aquathermique en refroidissant
légèrement la rivière augmentera sa teneur en oxygène et la vie qui y règne
encore un peu. Même si tous les parisiens se chauffaient à partir d’une PAC
aquathermique la Seine ne risquerait pas de geler en aval de Paris !
Pour s’en convaincre il suffit de comparer le débit moyen de la Seine dans
Paris de 300 m3/s au débit d’eau voisin de 5 litres/seconde nécessaire à
l’alimentation d’une PAC de ce type capable de chauffer un immeuble
relativement mal isolé d’une centaine de petits appartements. On arrive à plus
de 6 millions d’habitants alors que Paris intramuros est peuplé de 2 millions d’habitants.
Comme vous le voyez, il y a de la marge. On ne pourra continuer à ignorer le
formidable réservoir thermique renouvelable que constituent les fleuves qui
traversent les grandes métropoles pour assurer le chauffage urbain. Quant à la
pompe à chaleur aérothermique, elle refroidira localement légèrement l’air
ambiant des villes, je vous l’accorde, mais il n’y a assurément pas lieu d’être
inquiet à ce sujet. Le flux exothermique de la pompe à chaleur qui réchauffe
votre immeuble repartira encore dans l’atmosphère en le réchauffant. Je vous
rappelle que conformément à la loi de conservation de l’énergie le flux
exothermique d’une pompe à chaleur est égal à la somme de son flux
endothermique majoré de l’énergie développée par le moteur électrique entraînant
le compresseur. C'est en bonne partie en modifiant la chaîne énergétique pour
produire l'énergie thermique dans les villes que l’homme à une petite chance de
diminuer légèrement le réchauffement climatique. Au moment où une organisation
mondiale présidée par le Maire de Paris et comprenant 70 métropoles vient de
signer le pacte de Mexico afin de lutter contre le réchauffement ne croyez vous
pas qu’il va falloir agir ? Mais assez de climatologie, puisque notre
entretien concerne le rendement, j’aimerais savoir pourquoi vous semblez plutôt
recommander dans votre étude préliminaire d’échanger l’énergie avec l’air plutôt qu’avec
l’eau alors que les performances sont notablement améliorées avec ce dernier
fluide ?
Balendard
Je crains pour l’assise de notre immeuble et celle des bâtiments voisins. L’essai Proctor en mécanique des sols m’a appris que la compacité d’un sol s’améliore pour une teneur en eau optimum et je crains que l’augmentation de la teneur en eau à l’aplomb du rejet ou sa diminution à l’emplacement de l’exhaure, n’affecte l’équilibre de l’ensemble et n’aggrave les fissures de notre immeuble. N’avez vous pas remarqué en marchant sur une plage que le sol est plus ferme si l’on se rapproche du rivage et du sable humide qu’il ne l’est si l’on marche sur du sable sec ?
Le responsable des Lutins thermiques
Le risque est semble-t-il moindre que vous ne l’imaginez. Entre l’hiver et l’été, la nappe phréatique monte et descend de quelques mètres sans que votre immeuble en souffre, mais je respecte votre inquiétude et la gène temporaire que pourrait imposer vos deux forages localisés. Je vais voir ce que je peux faire, c’est un problème grave de prise de conscience du politique. J'ai appris que le chauffage urbain ne pouvait pas arriver jusqu’à vous en raison de ses tuyauteries d’eau chaude et de l’éloignement de la centrale thermique par rapport à votre immeuble mais je ne vois pas à priori ce qui interdirait l’alimentation en eau froide non potable des immeubles dans les grandes villes françaises alors qu’elles sont la plupart du temps traversées par un fleuve ou une rivière.
Balendard
Je vous remercie de ce que vous pourrez faire. C‘est incontestablement la fin du « pétrole facile » et il est probable que notre nouvelle chaudière à gaz avec sa durée de vie voisine de 30 ans sera encore dans la force de l’âge alors qu’il nous faudra subir le début du « gaz difficile ». Même si les réserves de gaz sont considérables, la surproduction actuelle de gaz annoncée par l’Agence internationale de l’énergie va concentrer la consommation de combustible primaire sur le gaz et accélérer la baisse de ses réserves avec les graves conséquences que représente pour notre environnement l’exploitation des gaz de schiste. Ne croyez vous pas que l’électricité va maintenant être produite dans les prochaines décennies à un prix moindre que celle produite par les centrales thermiques fossiles générant du CO2. Ne croyez-vous pas que par l'électricité du nucléaire devrait maintenant être considérée comme une énergie « verte » au même titre que celle produite par les éoliennes gourmande en capitaux ?
Le responsable des Lutins thermiques
La transition
vers les énergies nouvelles se fera probablement comme vous venez de le
décrire. Le prix de l'électricité va augmenter en raison des investissements
lourds du nucléaire et des énergies du vent. Ne perdez pas de vue que la France
à promis de générer 23% d'énergie renouvelable d’ici
à 2020. Ce n'est pas la puissance de 3.000
mégawatts qui sera, on peut l'espérer, délivrée par les 600 éoliennes
offshore installées dans la Manche qui nous
permettront de respecter cet objectif. Représentant l’équivalent de deux
centrales nucléaires lorsqu'il y a du vent, alors que la France en possède
environ 50, elles ne représenteront tout au plus que environ 4% de notre
production d'électricité. Un nombre respectables de % manquent à
l'appel, particulièrement si l'on veut rendre vie à nos rivières. Le passage au
23% d'énergie renouvelable ne pourra se faire que si l'on prend conscience de
l'importance du chauffage thermodynamique en zone urbaine. Les investissements
nécessaires à leur implantation seront probablement financés en partie par
les « malus » de ceux que l’on autorise pour un temps à polluer en
produisant de l'électricité à plus bas coût avec la combustion du gaz.
Le vrai problème est la rénovation énergétique des bâtiments existants et son
financement. Nous ne pouvons plus prendre de retard dans ce domaine et nous
devons préparer dès à présent les investissements de demain. Au lieu d’être
victime de la tyrannie du court terme, il convient de donner plus de valeur au
long terme en s’orientant vers une chaleur bon marché différente de celle
obtenue par la combustion ou pire encore par l'effet Joule. Il y a des solutions. Notre avenir
énergétique dépend d’une cohabitation entre le gaz et l’électricité. Alors que
notre nouveau Président va rencontrer pour la première fois la Chancelière
allemande, j’espère, en tant que responsable des Lutins thermiques, qu’une
prise de conscience européenne va naître établissant que cette cohabitation est
indispensable pour assurer valablement un avenir énergétique commun.
Je suis
heureux d’avoir discuté avec vous des performances peu connues du chauffage
thermodynamique. Malheureusement pour la démocratie, lorsque trop peu de gens
tentent de sensibiliser l’opinion publique pour défendre la juste cause,
lorsque ceux qui savent craignent de ne pas être pas cru et se taisent trop
longtemps par paresse, intérêt, ou irresponsabilité, alors, un jour ou l’autre,
l’égoïsme économique l’emporte et les désastres écologiques surviennent. Il est
temps de réaliser que le chauffage thermodynamique est notre avenir.
Les énergies vertes ne doivent pas rester un rêve alors que les techniques sont à notre portée ?. .
Balendard
Oui, vous avez raison, d’autant que le transformateur EDF est sur notre terrain et que la Seine n’est pas bien loin. Recevoir 4 kW, voire 5, en améliorant notre environnement et en n’en payant qu’un seul cela mérite réflexion.
* 1 kWh = 3600 kJ En effet: il y a 3600 secondes dans une heure et 1 kJ/s correspond à une puissance de 1 kW
Dit
"c'est cancon fait quek
chose?"
La ressource qui nous
manque le plus,
ce n’est pas le pétrole, ni le gaz, ni l’uranium ;
C’est le temps qu’il
nous reste encore
pour adapter nos modes de vie
aux exigences et aux limites de notre monde
Russel Train ancien chef de l’autorité américaine
de protection de l’environnement (1920)