Est-il possible de se chauffer grâce aux énergies renouvelables ?
Est-il possible de se chauffer grâce aux énergies renouvelables ?
Qu’est-ce qu’une énergie renouvelable ? Le terme « énergie renouvelable » englobe toutes les sources d’énergies pouvant être considérées comme inépuisables pour l’Homme. Cela signifie que leur renouvellement est plus rapide que leur consommation. En ce sens elles sont opposables aux énergies fossiles, qui se reconstituent plus lentement qu’elles ne peuvent être consommées. Les énergies fossiles comprenant le pétrole, charbon, gaz […]
Qu’est-ce qu’une énergie renouvelable ?
Le terme « énergie renouvelable » englobe toutes les sources d’énergies pouvant être considérées comme inépuisables pour l’Homme. Cela signifie que leur renouvellement est plus rapide que leur consommation.
En ce sens elles sont opposables aux énergies fossiles, qui se reconstituent plus lentement qu’elles ne peuvent être consommées. Les énergies fossiles comprenant le pétrole, charbon, gaz ou uranium sont en effet présentes en quantités limitées sur Terre.
Les différentes énergies renouvelables.
Les énergies renouvelables peuvent être séparées en séparées en 5 catégories :
- Solaire : certainement l’énergie solaire la plus connue. Son utilisation est rendue possible grâce aux rayons solaires qui produisent une quantité d’énergie importante et gratuite. La Belgique bénéficie d’environ 1600 h d’ensoleillement par an [1], ce qui rend l’utilisation de cette énergie intéressante.
- Eau : en utilisant la force de l’eau pour produire de l’électricité, comme les centrales hydroélectriques, ou en utilisant la chaleur contenue dans l’eau.
- Air : comme pour l’eau, différents systèmes permettent d’utiliser la force du vent ou les calories contenues dans l’air pour produire électricité ou chauffage.
- Géothermie : à la différence de l’air, la terre possède une température relativement stable tout au long de l’année. L’utilisation de la chaleur de la Terre, a majoritairement pour vocation la production d’eau chaude sanitaire et de chauffage central et urbain.
- Biomasse : il s’agit de l’énergie la plus connue et la plus ancienne. En effet il s’agit des matières produites par les organismes vivants (animaux et végétaux) pouvant être utilisés comme combustibles (ex : bois de chauffage, biogaz). Il s’agit d’une énergie renouvelable dans le sens ou son exploitation est toujours nettement inférieure à sa production.
Pourquoi utiliser ces énergies pour se chauffer ?
Tout d’abord les énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz, etc.) sont présentes en quantités limitées sur la Terre. Cela est en partie dû à leur utilisation intensive durant les deux derniers centenaires. D’autre part ces combustibles mettent énormément de temps à se reconstituer. Il faut approximativement 200 millions d’années pour permettre le renouvellement d’un gisement de pétrole. Ainsi, ces énergies vont se raréfier.
Cela aboutit à terme à un constat simple : en raison de leur raréfaction, leur coût va augmenter dans le future. Conscient de cela, les énergies renouvelables pour se chauffer seront de plus en plus rentables car l’écart de prix avec les énergies fossiles tend à s’inverser à l’avenir.
Opter pour des énergies renouvelables est également un choix éco-responsable. La combustion d’énergies fossiles produit des particules nocives (CO2, radioactivité, particules fines, etc.). Ces particules altèrent la qualité de l’air et/ou des sols et participent au réchauffement climatique.
Le gouvernement Belge, comme de nombreux états européens met en application une politique environnementale de plus en plus stricte. Cela via des mesures encourageant l’utilisation d’énergies renouvelables (primes, PEB, label ErP, etc.) et des sanctions contre les énergies polluantes (éco-malus).
Grâce à ces mesures, l’Union Européenne a pour objectif que 20% de la consommation énergétique totale soit d’origine renouvelable en 2020.
Ainsi la tendance à l’utilisation d’énergies renouvelables est un choix écologique, encouragé par l’état. Cela afin d’assurer la pérennité des générations futures.
Chauffer sa maison avec des énergies renouvelables n’est pas seulement bon pour l’environnement, c’est aussi une économie à long terme.
Comment se chauffer avec des énergies renouvelables ?
Le gouvernement encourage l’utilisation d’énergies renouvelables au détriment des énergies fossiles. Cela impact plusieurs sphères de la vie quotidienne comme la mobilité (véhicules électriques), la production d’énergie (barrages hydroélectriques, éoliennes, etc.) mais aussi l’habitation. Cela principalement pour le chauffage.
En effet des mesures comme le niveau E, recommandent fortement aux nouvelles constructions de posséder un système de chauffage renouvelable ou intégrant en partie ces énergies.
Cependant toutes les énergies renouvelables ne sont pas utilisables de la même façon pour se chauffer.
Le rayonnement solaire est un chauffage naturel, illimité et gratuit. En effet, au quotidien les rayons UV (Ultraviolet) chauffent notre peau. Cependant, l’utilisation de cette énergie pour chauffer un logement est plus complexe qu’une simple exposition.
À l’heure actuelle deux solutions existent :
Les panneaux photovoltaïques.
Ceux-ci convertissent les rayonnement solaires (luminosité) en électricité, pouvant être utilisée pour alimenter un système de chauffage tel une pompe à chaleur. Ainsi, ils ne produisent pas de chaleur à proprement parler mais peuvent alimenter en énergie un appareil de chauffage renouvelable.
Les capteurs (ou panneaux) solaires thermiques.
Ils contiennent un fluide caloporteur qui est chauffé par les rayonnements solaires directs et diffus. Ce fluide est dirigé vers un boiler solaire afin de chauffer l’eau qu’il contient. Cette eau qui servira à alimenter les douches et robinets et/ou un chauffage basse température.
L’installation d’un système solaire nécessite cependant certaines conditions.
Par exemple un panneau photovoltaïque a besoin d’un angle d’environ 30° car l’énergie est produite en fonction de la luminosité. Un panneau solaire thermique aura lui besoin d’un angle compris entre 25° et 60° car il tire majoritairement son efficacité de la chaleur du soleil.
En raison du climat belge, l’énergie solaire des panneaux solaires thermiques est surtout utilisée et rentable pour la production d’eau chaude. Il est souvent nécessaire d’avoir une chaudière à condensation pour chauffer entièrement le logement (eau chaude et chauffage).
En définitive, c’est un système renouvelable assez peu coûteux grâce à son efficacité et aux primes régionales cet investissement peut être rentabilisé en 5 ans.
L’utilisation de l’eau comme énergie renouvelable remonte aux moulins à eaux. Cependant, seule une pompe à chaleur eau-eau est capable de produire du chauffage à partir de l’eau.
En effet celle-ci puise les calories contenues dans les nappes phréatiques ou eaux souterraines afin de produire de l’eau chaude pouvant être utilisé pour des besoins sanitaires ou de chauffage. Cela est possible car l’eau présente une température stable oscillant entre 7°C et 12°C tout au long de l’année.
Cependant ces systèmes de chauffages ne sont pas très répandues car il est indispensable d’avoir accès à une nappe phréatique ou à des eaux souterraines. De plus, peu d’appareils de ce type sont commercialisés sur le marché belge. Enfin, le coût du système est assez élevé car en plus de la pompe à chaleur, il nécessite un puit d’alimentation et de rejet (tuyauterie aller et retour) pour puiser l’énergie contenues dans la nappe phréatique ou souterraine.
L’aérothermie consiste à puiser l’énergie contenue dans l’air extérieur afin de chauffer un logement. Afin de réaliser cette transformation deux technologies existent :
Les pompes à chaleur air-eau.
Nous avons expliqué le fonctionnement de cet appareil dans un article précédent . La différence majeure avec le modèle air-air est que celle-ci réinjecte la chaleur sous forme d’eau chaude. Celle-ci servant à alimenter un système de chauffage au sol ou répondre à des besoins sanitaires (cuisine, douche, etc.).
Les pompes à chaleur air –air.
Fonctionnant sur le même principe que les pompes à chaleur air-eau, elles génèrent de la chaleur. Cependant, au lieu de la libérer via un circuit d’eau elles l’évacuent sous forme d’air chaud, dans le logement, via un système de ventilation.
Les pompes à chaleur sanitaires air-eau.
Egalement appelé chauffe-eau thermodynamique, elles fonctionne sur le même principe que les pompes à chaleur air-eau. Cependant, l’unité intérieure intègre un boiler servant uniquement pour la production d’eau chaude sanitaire.
À l’heure actuelle les pompes à chaleur air-eau sont les plus appareils de chauffage les plus répandues sur le marché . Cela grâce à la fiabilité de leur technologie.
Les pompes à chaleur sanitaires peuvent être associées à une chaudière à condensation. Elles permettent de couvrir la demande en eau chaude, la chaudière couvrant les besoins de chauffage en cas de pic de demande.
Les pompes à chaleur air-air sont actuellement très peu utilisées comme solution de chauffage unique. En effet, il est nécessaire d’avoir un autre système de chauffage en complément. Ceci afin de compenser leur baisse de puissance durant les périodes les plus fraîches de l’année.
Si ces systèmes sont assez coûteux à l’achat, leur efficacité est suffisante pour en faire un système rentable. Cela surtout si elles sont couplées à un systèmes de panneaux photovoltaïques et (pour la pompe à chaleur air-eau) à un chauffage au sol. De plus, les régions proposent des primes importantes pour encourager l’utilisation des pompes à chaleur.
Comme l’eau, la Terre a une température stable tout au long de l’année, variant entre 10 et 20°C en fonction de la profondeur. Afin de se chauffer grâce à cette chaleur latente, il est indispensable de posséder une pompe à chaleur géothermique.
Ce type d’appareil peut capter l’énergie présente dans le sol de deux manières différentes :
Par forage.
Il s’agit de forer un trou dans le sol, allant de 80 m à 200 m de profondeur, afin d’y installer le système de captage véhiculant un liquide glycolé pour capter la chaleur du sol. Plus le forage est profond, moins le sol subira de variation de température. Cette solution est idéale dans le cadre d’un terrain restreint.
Par l’installation de capteurs horizontaux.
À l’inverse du forge, il faut dans ce cas effectuer un terrassement afin d’enterrer le système de captage à une profondeur comprise entre 60 cm et 1.5 m. Ce système nécessite un terrain plus grand car il nécessite une surface au sol assez étendue pour couvrir les besoins de la maison.
L’intérêt de ce système est qu’il génère plus d’énergie que ce qu’il consomme. De plus, en comparaison avec tous les autres types d’appareils de chauffage, ce système fait preuve de la meilleure efficacité énergétique saisonnière. Cela permet de rentabiliser en quelques années l’important investissement inhérent à son installation.
Il s’agit de l’énergie renouvelable le plus ancienne. En effet le bois de chauffage est un exemple parlant de biomasse. Néanmoins aujourd’hui c’est bien les granulés de bois (pellets) qui en sont les meilleurs représentants.
En effet, la combustion de ces résidus de bois compactés, séchés et densifiés est considérée comme une énergie renouvelable. Cependant il convient néanmoins d’avoir une chaudière à pellets ou un poêle à pellets haute performance. Cela afin de s’assurer d’une combustion efficiente et sûre.
Ces systèmes sont majoritairement utilisé dans zones périurbaines et conviennent pour un chauffage à haute température.
Cependant, à la différence des autres énergies, ici la qualité des granulés est essentielle. En effet, il est indispensable que ces derniers soient bien secs et ne comportent pas de colle. Sans cela ils sont susceptibles de dégager une quantité anormale de CO2 ainsi que des particules fines.
Conclusion.
En définitive alors que chauffer son logement à l’aide d’énergies renouvelables relevait du fantasme il y a 15 ans, cela n’apparait plus seulement comme possible mais comme rentable.
Le choix de la technologie à utiliser dépend de critères inhérent à votre situation : budget, logement, type de projet, etc. Cependant même si le coût initial peut sembler important, il représente un investissement avantageux pour l’avenir.
En outre, la diversité d’appareils renouvelable permet de les combiner aisément avec une chaudière traditionnelle ou un boiler. Cela en vue de limiter ses dépenses, tout en s’assurant un confort de chauffe optimal.
Étant à la pointe de la technologie en matière de chauffage, Buderus propose depuis de nombreuses années des systèmes de chauffages renouvelables. Fort de cette expertise Buderus propose les pompes à chaleur les plus performantes du marché avec la Logatherm WPL AR et la Logatherm WSW196iT .