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chauffage Récupérer la chaleur des eaux grises et usées

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La valorisation de la chaleur des eaux grises des bâtiments ou des eaux usées des égouts suscite un intérêt grandissant en France, où des systèmes innovants avec ou sans stockage affichent des rendements très intéressants.

Evacuées à l’égout après tirage, les eaux grises, provenant des douches, bains, lave-linge ou cuisines, représentent un gisement d’énergie encore peu exploité. Ces eaux faiblement polluées présentent pourtant une température de 15 à 35 °C, qui est supérieure à cellede l’eau froide pénétrant entre 5 et 15 °Cdans les bâtiments.

Élaborée dans des pays comme l’Allemagne, l’Autriche, le Canada, la Suisse et plus récemment la France, l’idée de leur valorisation s’inspire du concept de la ventilation double flux, qui revient à récupérer la chaleur de l’air vicié pour réchauffer l’air neuf. Elle consiste, en effet, à mettre en place des échangeurs thermiques, afin de transférer les calories des eaux grises vers l’eau froide.
 
Les premiers projets de récupération de chaleur sur les eaux grises ont vu le jour en France il y a environ un an. Leur lancement n’est pas sans rapport avec l’évolution du cadre réglementaire et de l’entrée en vigueur de la RT 2012.
 
Pour répondre aux exigences des bâtiments BBC et anticiper celles des bâtiments à énergie positive, il devient aujourd’hui nécessaire de réduire de façon drastique les consommations d’énergie liées à l’Eau chaude sanitaire (ECS). Dans des bâtiments neufs, mieux isolés et étanches à l’air, la part du poste ECS devient, en effet, prépondérante dans le calcul des dépenses énergétiques globales. Comme le souligne Bernard Sesolis, directeur du BET Tribu Énergie, « d’importants efforts ont déjà été réalisés depuis vingt ans par l’ensemble des filières, pour réduire les consommations d’énergie liées au chauffage de l’eau sanitaire : augmentation du rendement des appareils de production, banalisation des capteurs solaires, utilisation de solutions plus pertinentes comme les chauffe-eau thermo-dynamiques, distribution et puisage plus performants… Pour autant, cela ne suffit plus et il va falloir travailler sur l’eau chaude de façon plus complète : ne plus concevoir en boucle ouverte et essayer de récupérer de la chaleur et de l’eau ».
 

Simplicité des procédés instantanés

 
Bien que la technologie de la récupération soit en phase de développement, plusieurs industriels proposent d’ors et déjà des kits complets, dédiés à l’habitat individuel, collectif, au tertiaire et à l’industrie, utilisables dans le neuf et l’existant. On distingue deux grandes familles de récupérateur : les systèmes instantanés et les systèmes avec stockage.
 
Dans les premiers, l’échange thermique est réalisé de façon instantanée par la mise en contact des eaux grises évacuées vers le réseau d’assainissement et l’eau froide qui alimente le ballon d’ECS et/ou le mitigeur de la douche. La simultanéité de l’évacuation des eaux grises et du tirage d’eau froide est indispensable pour que le transfert de chaleur ait lieu. C’est la raison pour laquelle, ces systèmes sont principalement destinés aux douches, dans le domaine individuel ou collectif, mais ne conviennent pas pour les bains, puisque le remplissage de la baignoire et sa vidange se font en deux temps distincts. Les principaux produits permettent d’atteindre des économies de plus de 50 % sur l’ensemble des consommations d’ECS.
 
Le Power-Pipe est un système canadien distribué en France par Solénove Énergie, qui fait l’objet d’un Pass’Innovation et bénéficie du Titre V, système lui permettant, selon l’arrêté du 14 octobre 2010, de valoriser les économies d’énergie réalisées dans les calculs de la réglementation thermique (1). Il consiste à remplacer une portion du tuyau d’évacuation en PVC par un tube en cuivre de diamètre équivalent, d’une hauteur comprise entre 0,6 et 3 m, autour duquel viennent s’enrouler des serpentins en cuivre dans lesquels circule l’eau froide à préchauffer. Des raccords en néoprène, cerclés d’acier inoxydable, assurent la continuité de l’évacuation. Lorsque l’eau s’évacue, elle glisse sur la paroi interne du tuyau d’évacuation selon le principe de la tension superficielle, en formant un mince film qui favorise l’échange de chaleur. Le flux d’eau froide est, quant à lui, divisé dans plusieurs serpentins qui s’enroulent autour du tuyau d’évacuation, de manière à améliorer l’échange de chaleur. L’eau froide peut ainsi être préchauffée de 10 à 25 °C. « Plus la surface d’échange de chaleur est importante, plus le système est performant. Mais le gain dépend aussi du type de raccordement, l’idéal étant de préchauffer l’eau froide qui va au ballon et celle qui va au mitigeur », remarque Jean-Pierre[…]

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