Innovation produits

Un compresseur célèbre le mariage de la chaudière et de la PAC

Mots clés : Chauffage - froid - Matériel - Equipement de chantier

L’entreprise Boostheat finalise la conception d’une nouvelle chaudière thermodynamique. Grâce à un compresseur thermique, ce système profite de la combustion du gaz pour alimenter une pompe à chaleur. A la clé : un rendement de 200% sur PCI.

Dans le secteur du chauffage, Boostheat a secoué l’actualité du mois d’avril. GrDF, puis Dalkia, la filiale d’EDF, annonçaient des partenariats technologiques avec cette jeune entreprise. Les deux poids lourds de l’énergie s’intéressent à une étonnante chaudière thermodynamique. Dans une même machine, elle combine une chaudière à gaz avec un système de pompe chaleur (PAC) au moyen d’un compresseur thermique novateur. La société promet un rendement sur PCI* de 200%, alors qu’un équipement à condensation traditionnel ne dépasse pas les 110%.

Cette pièce centrale a été conçue par l’ingénieur Jean-Marc Joffroy au cours des années 2000. Avec Luc Jacquet, il fonde Boostheat en février 2011 afin d’imaginer des applications commerciales autour de cette technologie. Un prototype industriel voit le jour deux ans plus tard. Encouragés par des collaborations avec GrDF et GDF Suez, ainsi que par des aides publiques, les deux entrepreneurs se dirigent vers la création de deux gammes de chaudières thermodynamiques : l’Apache, destinée à la maison individuelle, et la Comanche, dédiée à l’habitat collectif et au tertiaire.

L’agitation des grands groupes marque la fin du développement des produits. Les premiers modèles Apache seront testés en condition réelle l’hiver prochain. Boostheat avance une commercialisation pour la fin 2016.

 

Exploiter la combustion au maximum

 

La chaudière thermodynamique repose sur un constat simple. La combustion du gaz dans une chaudière produit de la chaleur. Cette énergie peut alimenter un compresseur, en lieu et place de l’électricité. Le dispositif ressemble à une PAC électrique air/eau, avec un condenseur, un détenteur et un évaporateur.

Au niveau du compresseur, le fluide frigorigène, du CO2, entre dans une chambre avec piston en position basse. Un moteur électrique de faible puissance enclenche la remontée du piston. Celui-ci pousse le gaz, d’une température de 60 °C, dans un échangeur où il reçoit de la chaleur des fumées provenant d’un bruleur à gaz. Cet apport porte la température du CO2 à 600 °C, et augmente sa pression. Quant à l’air, il continue sa course vers un échangeur de préchauffage, où il chauffe l’air extérieur avant son contact avec le bruleur. Puis, il termine dans un dernier échangeur où l’arrivée d’eau ville lui ponctionne ses dernières calories. L’eau chaude sanitaire (ECS) ainsi produite alimentera l’habitation.

Le CO2 chaud à haute pression retourne dans la chambre de compression, mais de l’autre côté du piston. Il exerce une poussée sur ce dernier. Le piston, entrainé, continue sa montée et presse le CO2 froid. Quand la pression de consigne est atteinte, un claquet de refoulement laisse échapper le fluide vers le condenseur, où il réchauffera l’eau de ville. Le piston redescend alors, et ramène le gaz chaud restant dans l’échangeur. Sa température et sa pression baissent. Un nouveau cycle peut recommencer.

Au-delà du rendement, le fonctionnement ne nécessite pas une transmission mécanique de puissance. En général, ce système subit une usure importante dans un compresseur classique. Enfin, contrairement à d’autres fluides frigorigènes, le CO2 n’est pas affecté par les réglementations européennes. Le futur est donc ouvert pour Boostheat.

*Pouvoir calorifique inférieur

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