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Accueil › Changer d'équipement › Changer de chaudière fioul › La chaudière micro cogénération: qu'est-ce que c'est? Illustration d'une chaudière micro cogénération. gcpics / Shutterstock Après la chaudière classique et la chaudière à condensation, une troisième génération de chaudières voit le jour: la chaudière à cogénération, un procédé novateur pour une économie d'énergie optimale. Qu'est-ce que la chaudière à micro cogénération? Quels sont ses avantages et ses inconvénients? Le principe de la chaudière à micro cogénération est de produire, en même temps, dans la même installation et à partir du même combustible, de l'énergie thermique et de l'énergie électrique. La chaudière à micro cogénération est munie d'un moteur qui génère de l'électricité, combiné à un système de condensation pour valoriser le combustible consommé en électricité et chaleur. La chaudière permet également l'injection du combustible afin de générer plus de chaleur pour l'habitat et l'eau sanitaire en cas de besoin élevé en énergie thermique.
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Comme une chaudière à condensation, la chaudière à micro-cogénération est très performante pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire: son rendement en énergie primaire peut grimper jusqu'à 115%. En clair, cela signifie qu'elle est capable de produire plus d'énergie qu'elle n'en consomme pour chauffer votre logement et votre eau. Et ce, grâce à un système de récupération de la chaleur contenue dans les fumées de combustion. D'autre part, en vous permettant de devenir votre propre producteur d'électricité, ce système de chauffage présente des avantages que l'on ne retrouve pas avec les autres chaudières: Vous réduisez votre facture d'électricité en hiver: jusqu'à 20%, voire 40% pour les logements consommant beaucoup d'électricité et capables de stocker l'énergie produite sur batterie pour l'utiliser seulement en cas de besoin (1). Vous êtes sûr d'avoir de l'électricité lors des pics de consommation (par exemple, en période de grand froid, quand le réseau national est sur-sollicité).
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Avec ce type de chaudière à micro-cogénération, l'Ademe estime par exemple que, pour 100 kWh de gaz consommé, 80 kWh de chaleur et 16 kWh d'électricité sont produits. Les pertes s'élèvent à 4 kWh seulement. Plus vos besoins en termes de chauffage et de production d'eau chaude seront importants, plus la production d'électricité sera élevée. Il existe également un autre système de micro-cogénération, encore au stade expérimental en France: la pile à combustible. Cette fois-ci, il ne s'agit pas d'une chaudière mais d'un générateur électrique alimenté en gaz qui valorise la chaleur issue du processus de production d'électricité. Le bémol: cette technologie ne permet pour l'instant de fournir l'énergie nécessaire que pour un seul gros radiateur. A moins d'habiter une maison passive ou un Bâtiment à énergie positive dans le Sud de la France, elle ne suffit pas à couvrir les besoins en chauffage du logement. Elle doit donc être couplée à une chaudière à condensation et suppose un investissement de départ plus conséquent.
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Grâce au procédé de l'électrochimie, le rendement (efficacité énergétique) de la chaudière atteint jusqu'à 115%. De plus, l'hydrogène est un élément très présent sur Terre, mais jamais à l'état pur. Ainsi, le gaz naturel est un combustible idéal, car il est constitué naturellement de 4 atomes d'hydrogène. La pile à combustible intègre un reformeur qui est capable de capter les molécules d'hydrogène du gaz. Ensuite, grâce à une anode (chargée négativement), la pile à combustible sépare les protons et les neutrons de l'hydrogène. À la suite de cette opération, de l'électricité et de la chaleur sont créées. De même, les protons qui entrent en contact avec une cathode (chargée positivement) et avec de l'oxygène génèrent de la vapeur d'eau qui sera réutilisée. Cette réaction est dite de « combustion froide ». Toute la chaleur est ensuite stockée dans un ballon pour assurer la production de chauffage et d'eau chaude de votre logement. L'appareil est généralement couplé à une chaudière à condensation pour effectuer un complément de chauffage pour les jours les plus froids.
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La micro-cogénération concerne les équipements plus spécifiquement adaptés aux usages domestiques. C'est une unité compacte, produisant chaleur et électricité pour le secteur résidentiel individuel, permettant de couvrir: 100% des besoins de chaleur. Plus de 50% des besoins d'électricité. Schéma de principe de la microcogénération L'intérêt majeur du système réside dans la production d'électricité sur site avec un gain en rendement sur énergie primaire considérable… Intérêt du système de micro-cogénération Vue en coupe de la chaudière à électrogénération Chappée ECOGEN Le moteur Stirling Le principe: Produire un mouvement alternatif d'un piston à partir d'une source de chaleur: moteur «stirling». Générer un courant électrique 50Hz d'une manière mécanique par le mouvement alternatif du piston dans un solénoïde. Récupérer la chaleur de ce processus. Moteur Stirling Principe de fonctionnement de la chaudière CHAPPEE ECOGEN Schéma du principe de fonctionnement de la chaudière CHAPPEE ECOGEN Les applications Configuration «murale»: Moteur Stirling + Chaudière gaz condensation: Implantation murale.
Les premiers tests en conditions réelles devraient débuter en 2007 en association avec le fabricant autrichien de chaudières à pellets KWB. Le Fraunhofer ISE travaille sur le design de ce système avec un ballon d'eau chaude haute performance. Le lichtensteinois Hoval travaille sur l'intégration d'un moteur Stirling de 1 kWel avec ses chaudières pellets et son gazéificateur de bois. L'entreprise ne le commercialisera pas avant 2008. l'Allemand Solo Stirling adapte son moteur d'une capacité de 9 kWel – une mesure effectuée avec un brûleur gaz naturel – pour fonctionner avec un gazéificateur de granulés de bois. Le moteur sera chauffé par les gaz d'échappement très chauds. Cette combinaison ne sera pas proposée avant 2007. Le fabricant allemand de chaudière OTAG adapte son système basé sur un moteur à vapeur Lion d'une capacité de 0. 2 à 3 kWel (avec un brûleur à gaz naturel de puissance modulable de 2 à 16 kWth) pour fonctionner avec un brûleur à granulés de bois. Mise sur le marché en 2007.
L'exploitation optimale de l'énergie est l'une des conditions essentielles à la réussite du tournant énergétique. Pour les maisons individuelles, les chaudières à pile combustible constituent la technologie la plus efficace. Ce type d'appareil ne génère pas d'électricité grâce à la combustion de combustibles fossiles, contrairement à une production classique, mais au moyen de processus électrochimiques, permettant ainsi de préserver l'environnement et les ressources. Les appareils à moteur Stirling (combustion externe) Bien que cette technologie soit la solution la plus appropriée dans la cadre d'une utilisation domestique, celle-ci est encore en développement. Ce type de micro-cogénération fonctionne grâce à la chaleur produite par la combustion mazout ou de gaz naturel. L'appareil actionne alors un générateur qui produit l'électricité, dont le surplus est stocké dans une batterie domestique ou injectée sur le réseau (de chaleur et/ou d'électricité). Il est préférable de demander conseil à un professionnel afin de savoir quel système de micro-cogénération vous conviendrait le mieux en fonction de votre habitation et de vos besoins.