Demandez à Hackaday : Est-il temps que la chaleur résiduelle et le chauffage des zones froides brillent ?

Il est difficile d’échapper au sujet de l’approvisionnement énergétique pour le moment, la situation géopolitique entourant l’invasion de l’Ukraine mettant en péril l’approvisionnement en gaz naturel de tout un continent. Heureusement, nous observons les pousses vertes d’un printemps précoce ici dans l’hémisphère Nord, donc le pire de l’hiver est derrière nous, mais les clients industriels ne peuvent pas tirer un tel réconfort de la saison et devront affronter toutes les hausses de prix à venir . Toutes les idées alternatives d’approvisionnement énergétique sont sur la table, et avec l’impératif parallèle de décarbonisation de l’économie, cela va au-delà du court terme vers un avenir sans trop dépendre du gaz.

L’avenir est nuageux

Une centrale de chauffage urbain à Vienne, en Autriche.
Une centrale de chauffage urbain à Vienne, en Autriche. Joadl, CC BY-SA 3.0 AT

Une collaboration entre un réseau de chauffage urbain finlandais et Microsoft a attiré notre attention car l’emplacement d’un nouveau centre de données pour le géant de la technologie a été choisi spécifiquement pour fournir de la chaleur résiduelle au réseau, plutôt que de la rejeter dans l’environnement. Il n’est pas rare que des villes européennes utilisent des réseaux de chauffage urbain, mais ils sont normalement alimentés par des incinérateurs de déchets, des chaudières ou des centrales de cogénération. L’utilisation de la chaleur perdue du centre de données est une nouveauté, tout comme l’est notamment l’implantation du centre de données dictée par le réseau.

Les chaudières à gaz individuelles sont économiques et pratiques, mais bien qu’elles soient meilleures pour l’environnement que les feux de charbon qu’elles auraient remplacés lors de leur introduction, selon les normes actuelles, elles ont une empreinte carbone plus élevée que l’idéal. Les gouvernements du monde entier encouragent leur remplacement par des pompes à chaleur à air plus efficaces, mais lorsque nous avons lu sur le déploiement de la chaleur résiduelle de Microsoft, nous ne pouvions pas nous empêcher de nous demander s’il valait la peine d’envisager la pointe des systèmes de chauffage urbain – le cloud est d’autres peuples ‘ serveurs, après tout.

Non, peut-être que l’avenir est froid

Lorsque nous pensons à un système de chauffage urbain, nos esprits se tournent immédiatement vers une version à plus grande échelle de cette chaudière de chauffage domestique. Une très grande chaudière ou une autre source de chaleur chauffe l’eau, et cette eau chaude est envoyée dans des tuyaux souterrains jusqu’à nos maisons où elle traverse nos radiateurs et nous garde au chaud. C’est simple à comprendre et a résisté à l’épreuve du temps, mais comme quiconque s’est promené dans une école ou un hôpital à chauffage central par un matin glacial et a vu les points fondus sur le sol où se trouvent les tuyaux peut vous le dire, même le meilleur- les tuyaux isolés gaspilleront de la chaleur dans le sol. Plus la température dans les tuyaux est basse, moins il y aura de transfert d’énergie vers le sol, mais comme la température du tuyau se rapproche de la température ambiante, bien sûr, cela ne suffira pas à chauffer une maison. À ce stade, nous revenons aux pompes à chaleur mentionnées ci-dessus et rencontrons ce que l’on appelle le système de chauffage urbain froid.

À moins que nous n’existions au zéro absolu, tout a une certaine chaleur. Un lac glacial a une certaine chaleur en ce sens qu’il peut être refroidi en enlevant une partie de sa chaleur, et c’est exactement ce que fait une pompe à chaleur. Les pompes à air captent la chaleur de l’air froid, mais les pompes à chaleur peuvent utiliser n’importe quel fluide comme source. Un « réseau de chauffage de zone froide » achemine de l’eau à une température proche de la température ambiante pour être utilisée comme source pour les pompes à chaleur chez les clients, ce qui peut sembler un exercice inutile jusqu’à ce que nous considérions que si certaines pompes à chaleur peuvent prélever de la chaleur sur le système, d’autres peuvent y mettre de la chaleur. Les utilisateurs industriels peuvent transmettre leur chaleur perdue dans les tuyaux permettant aux consommateurs de la récupérer, et le réseau ressemble beaucoup à un réseau électrique avec de nombreux nœuds sources plus petits plutôt qu’à un simple système de distribution avec un seul gros nœud.

Il est probablement trop tard pour un changement d’élan vers le chauffage des zones froides pour de nombreuses villes, mais nous sommes curieux d’entendre des lecteurs ayant des connaissances sur le sujet. Est-ce que l’un d’entre vous vit dans une ville avec un chauffage à zone froide ? Ou peut-être êtes-vous au courant d’un autre projet de chauffage de zone de centre de données ? Nous serions fascinés d’entendre dans les commentaires.

Image de la bannière : « Steam Heat Plant » par Greg Habermann, CC BY 2.0.