Architecture Génie climatique

Bouillonnement dans les échangeurs

Mots clés : Equipements techniques et finitions

L’entreprise nordiste Terraotherme a conçu un procédé de transfert thermique où l’air se mélange à l’eau.

Certains jours d’été, la piscine de Lillebonne (Seine-Maritime) se passe de chaudières. Un dispositif de récupération d’énergie sur l’air intérieur suffit à produire l’eau chaude nécessaire aux douches et aux bassins. L’installation, réalisée par Dalkia il y a un an et demi, s’appuie sur un prototype d’échangeur de chaleur : le Terrao. Dans ce cylindre circule une boucle d’eau. L’air provenant des locaux est injecté dans ce liquide à très haut débit. Sous l’effet de la vitesse et de la poussée d’Archimède, le gaz remonte à la surface et s’échappe dans un conduit vers l’extérieur. Réchauffée, l’eau poursuit sa route vers une pompe à chaleur (PAC). Le système réduit environ de 60 % les consommations annuelles de chauffage.

Le procédé contraste avec les échangeurs classiques où les deux fluides restent séparés. « Quand j’ai entendu parler de l’invention de Jaouad Zemmouri, enseignant-chercheur à l’université Lille 1, j’étais plutôt sceptique, se souvient Denis Bobillier, directeur technique et grands projets de Dalkia pour le nord de la France. Mais j’ai été interloqué ! En effet, cette technique possède un meilleur rendement thermique que la méthode traditionnelle. » Convaincu, le groupe a signé en septembre 2016 un contrat d’exclusivité avec Terraotherme, la société créée trois ans plus tôt à Saint-Pol-sur-Mer (Nord) pour développer et commercialiser le Terrao. Celle-ci devrait amorcer la fabrication en série de son produit cette année. Une usine est en voie d’achèvement à Grande-Synthe (Nord).

Un couteau suisse thermique. Si l’échangeur n’est pas encore usiné à grande échelle, il équipe déjà 25 installations. En sus des piscines, ce dispositif se révèle particulièrement efficace dans de vastes espaces où l’air piège de grandes quantités de chaleur. Il a notamment trouvé place dans un élevage de lapins à Parenty (Pas-de-Calais), dans les serres municipales de Grande-Synthe et dans une jardinerie à Cappelle-la-Grande (Nord). « Les salles de sport et les écoles constituent aussi des lieux adaptés à notre produit », ajoute Audrey Keunebrock, présidente de Terraotherme. Les serres de Grande-Synthe sont par ailleurs refroidies en été par un couple composé d’un Terrao et d’une PAC. L’air extérieur se dilue dans l’eau froide avant d’être insufflé dans les locaux.

Outre ces applications dans le génie thermique, l’instrument offre la possibilité de contrôler l’hygrométrie, car la quantité d’eau contenue dans l’air sortant dépend uniquement de la température de l’eau qui circule dans l’échangeur. En jouant sur ce facteur, il est facile de la maintenir à une valeur fixe. La piscine de Lillebonne accueille un second système dédié à cette tâche. Il tient un rôle similaire dans un entrepôt de matériel électronique à Calais (Pas-de-Calais) pour conserver un niveau d’humidité bas.

En parallèle d’un usage dans le bâtiment, Dalkia souhaiterait employer cette technique afin de récupérer la chaleur des fumées. En fin d’année dernière, ses équipes ont posé des échangeurs dans une centrale de cogénération au gaz à Amiens (Somme) et dans une chaufferie biomasse à Creil (Oise). L’eau présente aussi l’avantage de nettoyer l’air de ses particules. « Et les performances sont au rendez-vous », affirme Denis Bobillier.

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