Micro cogénération à gaz éco générateurs et moteur Stirling

Sommaire

Cogénération, mini cogénération et micro cogénération. Un nouveau type de chauffage performant a été mis au point pour l'habitat résidentiel, la microcogénération (appelée également chaudière électrogène ou éco générateur) intègre un moteur Stirling dans une chaudière à gaz à condensation afin de produire directement de l’électricité. Le ratio actuel est égal à 1 pour l’électricité et à 6 pour la production de chaleur.

Avantages du moteur

Les avantages du moteur Stirling sont connus : combustion externe à piston, en continu, absence de pollution, faible émission de bruit et vibrations limitées suivant un cycle à 4 temps : compression du gaz froid, transfert vers le côté chaud, détente du gaz chaud et transfert vers le côté froid.

Définition de la cogénération

Procédé consistant à produire en même temps et dans la même installation de l’énergie thermique (chaleur) et de l’énergie mécanique. L’énergie thermique est utilisée pour le chauffage et la production d’eau chaude à l’aide d’un dispositif (échangeur). L’énergie mécanique est transformée en énergie électrique grâce à un alternateur (dynamo). Elle est ensuite revendue à EDF ou consommée par l’installation. Cette source d’énergie faisant fonctionner une turbine ou un moteur.

Mais il va falloir patienter, car le rapport prix du gaz/électricité n'est pas favorable à ce type d'appareil. Les fabricants ont du mal à diffuser ce type de matériel en France en raison de la politique de l'électricien EDF. Le centime kWh est relativement bas par rapport à d'autres pays d'Europe, mais les factures d'électricité s'alourdissent d'années en années avec les nombreuses taxes sur les factures électriques et nouveauté la TVA appliquée sur les taxes.

La chaudière électrogène

La chaudière électrogène au sol Whispergen qui produit le chauffage, l'eau chaude sanitaire et l'électricité.

Les intérêts de la cogénération

La chaudière à condensation est devenue aujourd'hui le standard, le cap est donc mis sur des techniques propres à augmenter les aspects rendement et confort. Ainsi, l'application domestique de la cogénération, avec la chaudière électrogène appelée également écogénérateur ou microcogénération, va permettre au client d'être à la fois consommateur et producteur d'électricité.

Heureusement, il existe d'autres types de chaudières qui possèdent un meilleur rapport qualité/prix : les qui couplent une pompe à chaleur avec une chaudière à condensation à gaz ou à

Nous préférons et de loin les modèles au gaz. Si vous avez la chance d'être sur un réseau canalisé de gaz naturel, cette énergie est idéale pour vous et pour vos bonnes relations avec vos voisins qui ne seront pas incommodés par les odeurs et les fumées du fioul domestique particulièrement polluant, même avec les performances des nouvelles chaudières. De nombreux procès seront ainsi évités

La chaudière électrogène murale De Dietrich Hybris Power, chaudière éco au gaz, produit le chauffage, l'eau chaude sanitaire et l'électricité.

Les besoins thermiques d'un logement

Les besoins thermiques des logements pour leur confort d'hiver vont diminuer dans les prochaines années. Ils sont en effet plus ou moins stabilisés pour l'eau chaude sanitaire et plutôt en légère croissance en ce qui concerne les usages électriques.

D’après les études faites par les fabricants et les fournisseurs d'énergie les besoins en ECS (Eau Chaude Sanitaire) d'une famille ne varient pas beaucoup et restent stables (utilisation des douches et baisse de l’usage des bains). En revanche, ceux en électricité vont augmenter (du fait, notamment, de la domotique, des équipements informatiques et multimédias…).

Les exigences réglementaires exprimées en particulier par la réglementation RT 2012, concrétisent cette tendance en résidentiel.

Bénéfice environnemental de la cogénération

La cogénération produit simultanément de l’électricité et de la chaleur de façon délocalisée avec un très bon rendement et avec un bonus environnemental qui se caractérise par une réduction notable des émissions de Gaz à Effet de Serre (GES), il convient de comparer la cogénération aux moyens de production d’électricité qu’elle remplace.

Les centrales thermiques à charbon représentent le moyen de production le plus pénalisant en termes de rendement (rendement moyen de 37 %), d’émission de GES et assurent environ 20 % de la production d’électricité en Europe, la cogénération se substitue à ces centrales thermiques à charbon présentant un gain direct de 35 %. La Commission européenne DG TREN chiffre les émissions de CO2 à 500 g/kWh.

La cogénération, de par son caractère décentralisé, peut s’implanter dans les zones géographiques où coexistent des besoins d’électricité et de chaleur (hôpitaux, cliniques, centres urbains, zones industrielles…) tout en permettant d’éviter les pertes en ligne. L’économie supplémentaire d’énergie primaire (en plus des 35 % mentionnés ci-dessus) dépend de la tension de raccordement :

• 2,5 % en HTB (à partir de 63 Kvolts)
• 4% en HTA (20 Kvolts)
• 7 % en basse tension (400 Volts)
  

L’économie globale d’énergie primaire de la cogénération par rapport aux centrales thermiques classiques est donc voisine de 40 % tout en incluant les pertes réseau.

Quel que soit le mode contractuel d’approvisionnement d’un site (par EDF à partir de centrales nucléaires ou par des producteurs alimentant des clients éligibles à partir de moyens de production situés au-delà des frontières), le flux physique d’électrons se fait toujours entre la cogénération et les sites consommateurs situés dans son voisinage immédiat selon les lois électriques de KIRCHOFF.

Économies de réseau

En résumé, la cogénération permet :

• Une réduction des pertes en ligne mentionnées ci-dessus.
• Des économies en matière de renforcement de réseau.
• Une diminution des congestions aux frontières ou dans des zones peu ou mal desservies (ouest de la France, région niçoise, région parisienne).
• Sécurisation de l’alimentation électrique. Les industriels qui exploitent des sites classés SEVESO sont particulièrement sensibles à la continuité absolue de leur alimentation électrique. Ils trouvent dans la cogénération la sécurisation de l’alimentation électrique de leur site. Les coupures du réseau électrique géré par RTE et GRD bien que rares existent.
• Gestion locale de l’énergie.

Le nouveau système contractuel mis en place par les pouvoirs publics suite à la loi électricité de février 2000 encourage en effet tout particulièrement, par la prime « Ep » liée à l’efficacité énergétique, des économies importantes d’énergie primaire. La cogénération permet alors la gestion locale des différents vecteurs énergétiques (gaz, électricité, eau chaude et vapeur) dans un souci d’optimisation énergétique et environnementale. L’implantation de cogénération mobilise tous les acteurs énergétiques locaux (collectivités locales, ingénieries, industriels, etc.).

Deux familles de micro cogénération

La micro cogénération se divise en deux familles :

• La , qui n'est pas encore considérée comme mature en termes de coûts et de durée de fonctionnement.
• La à moteur Stirling.

Elle constitue le marché le plus mature en Angleterre et en Allemagne, mais pas en France : elle génère 1 kWe pour 14 ou 28 (3), couvrant ainsi 100 % du chauffage et de l'eau chaude sanitaire et une partie des besoins en électricité d'un habitat standard.

Tarifs et économies réalisés par les écogénérateurs

Le budget n’est évidemment pas le même que pour une chaudière à condensation, car l’écogénérateur est encore au début de sa production en masse, son développement devra être exponentiel dans les années futures et les prix et les tarifs vont baisser.

Le gros avantage immédiat est que l’EG produit de l’électricité et utilise la technologie de la condensation pour assurer le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire de la maison.

Mais il existe également des inconvénients pour chaque marque dont les liens se trouvent ci-dessous :