Chaleur et électricité combinées - Produire de l'électricité tout en chauffant

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Système de chauffage à pile à combustible Vitovalor PT2

La production d’électricité génère également de la chaleur. Dans les centrales électriques, cette chaleur est perdue sous forme de chaleur résiduelle et doit généralement être refroidie avec de l'énergie supplémentaire. Avec le principe de la production combinée de chaleur et d'électricité (PCCE ou cogénération), en revanche, les systèmes utilisent la chaleur perdue pour chauffer et produire de l'eau chaude sanitaire. Par conséquent, leur rendement global est beaucoup plus élevé que lorsque l'électricité et la chaleur sont produites séparément. En outre, il n'y a pas de pertes pendant le transfert d'énergie. Cela est dû au fait que l'électricité est produite là et au moment où elle est réellement nécessaire. Sur la base du principe de la cogénération, Viessmann propose deux technologies différentes, très efficaces, qui répondent à des besoins différents :

  • Système de chauffage à pile à combustible
  • Unités de cogénération

La production décentralisée d'électricité devient de plus en plus importante

La transition énergétique et la hausse des prix de l'électricité rendent la production décentralisée d'électricité essentielle. Les parcs éoliens et les systèmes photovoltaïques ont été construits en grand nombre pour remplacer les centrales nucléaires et conventionnelles à grande échelle. Cependant, comme la production d'énergie fluctue et ne peut donc pas être planifiée, les systèmes de cogénération contrôlables sont des éléments capitaux pour réussir la transition énergétique. En cas de pénurie de la production d'électricité, les systèmes de production combinée de chaleur et d'électricité peuvent contribuer significativement à la couverture de la demande. L'énergie étant produite localement et sur place, la pression sur les réseaux électriques est également réduite. La production de sa propre électricité est désormais une solution viable pour remplacer l'électricité du réseau.

Production combinée de chaleur et d'électricité : économie et investissement

Avec un système de cogénération, vous économisez jusqu'à 40 % d'énergie, réduisez drastiquement les émissions de CO₂ et contribuez ainsi activement à la protection du climat. Un autre avantage découlant de l'utilisation de cette technologie innovante est une plus grande indépendance vis-à-vis des sociétés d'électricité et de leurs prix croissants. Si vous consommez l'énergie que vous produisez, cela ne vous coûtera qu'environ un tiers du tarif normal de l'électricité. De plus, le surplus d'énergie est injecté dans le réseau et rémunéré.

Principe de la production combinée de chaleur et d'électricité basé sur le fonctionnement de la pile à combustible

Système de chauffage à pile à combustible

Contrairement aux anciens appareils à gaz, la pile à combustible utilise l'apport d'énergie de manière électrochimique et non plus pour des processus de combustion. La chaleur et l'électricité sont produites par électrolyse à partir de l'hydrogène contenu dans le gaz naturel. Seule de l'eau est émise lors du processus de production combinée de chaleur et d'électricité dans le système de chauffage. Ce système est meilleur pour l'environnement et protège les ressources limitées. Les systèmes de micro-cogénération de Viessmann avec piles à combustible peuvent également être utilisés dans les maisons individuelles et jumelées.

Voici comment protéger l’environnement

L'hydrogène et l'oxygène suffisent à produire de la chaleur et de l'électricité. La réaction chimique entre les deux substances est à la base de ce que l'on appelle parfois la « combustion froide ». Elle se produit entre deux électrodes : l'hydrogène est acheminé vers l'anode, où un convertisseur catalytique le divise en ions positifs et en électrons négatifs. Les électrons se déplacent vers la cathode par l'intermédiaire d'un conducteur électrique, ce qui fait circuler un courant électrique. Dans le même temps, les ions hydrogène chargés positivement atteignent la cathode à travers l'électrolyte (une membrane échangeuse d'ions), où ils finissent par réagir avec l'oxygène pour former de l'eau. De la chaleur se dégage. L'ensemble du processus est totalement exempt de polluants et respectueux de l'environnement.

Pour Viessmann, il serait inimaginable d’innover sans accorder une priorité absolue à la fiabilité et à la durabilité. Avec les appareils de chauffage à pile à combustible, Viessmann s'est une fois de plus tourné vers une technologie éprouvée. C'est pourquoi le Vitovalor PT2 (anciennement Vitovalor 300-P) a été développé en coopération avec Panasonic. Panasonic a fabriqué plus de 34 000 appareils en série pour le marché japonais. 

Unité de cogénération fonctionnant au gaz

Une unité de production combinée de chaleur et d'électricité (PCCE) fonctionnant au gaz produit simultanément de la chaleur et de l'électricité. En fonction de la puissance, elle convient aux grands immeubles et complexes résidentiels ainsi qu'aux entreprises commerciales et aux projets municipaux. Comme la puissance est conçue en fonction de la charge de base, c'est-à-dire la demande de chaleur moyenne sur l'année, une unité de cogénération dans les bâtiments résidentiels est souvent combinée à une chaudière de charge de pointe. Cela permet d'obtenir une chaleur suffisante même en hiver. Les deux générateurs de chaleur sont raccordés au système de chauffage afin de fournir de l'eau de chauffage ou de l'eau chaude sanitaire dans ce cas.

Unité de cogénération fonctionnant au gaz

Différentes puissances assurent des niveaux élevés de rendement

Les appareils compacts Vitobloc 200 sont conçus comme des unités de cogénération décentralisées, avec une préférence pour le chauffage. Ces unités relativement petites produisent de l'électricité selon le principe de cogénération pour la consommation sur place. La chaleur générée par ce processus est utilisée simultanément, presque sans pertes, pour le chauffage. Toute l'énergie non utilisée est exportée vers le réseau public et le fournisseur d'électricité fournit une rémunération en conséquence. Grâce à leur grande flexibilité combinée à une efficacité maximale, les systèmes de cogénération complètent déjà parfaitement la production fluctuante d'énergie solaire et éolienne. En outre, les systèmes sont disponibles en différentes versions et puissances. Ils peuvent donc être adaptés de manière optimale aux exigences locales et constituent une garantie de rendement à long terme.

Gamme de produits

Renforcez votre indépendance vis-à-vis des fournisseurs d'énergie externes et de la hausse des prix grâce à cette méthode innovante de production d'énergie. Viessmann a plus de 25 ans d'expérience dans le domaine des systèmes de cogénération efficaces fonctionnant au gaz. Outre les produits standard, la société fabrique également des unités de cogénération adaptées aux besoins spécifiques des clients. Selon le type, elles peuvent être exploitées sans problème au gaz naturel et/ou au gaz liquide. La gamme de puissance s'étend de 6 à 530 kWel ou de 15 à 660 kWth.