Les grandes pompes à chaleur, une technologie clé pour un avenir climatiquement neutre

Jörn, pourquoi pensez-vous que les grandes pompes à chaleur sont une technologie d'avenir ?

Jörn : Le Gouvernement Fédéral s'est fixé l'objectif ambitieux d'atteindre la neutralité climatique d'ici 2045. Selon l'accord de coalition de 2021, 50 % de la chaleur doit provenir de sources d'énergie renouvelables d'ici 2030. Étant donné que le chauffage des locaux, la chaleur industrielle et l'eau chaude représentent environ la moitié de la consommation totale d'énergie, les pompes à chaleur industrielles offrent une solution efficace pour alimenter ces secteurs de manière durable. Les pompes à chaleur industrielles sont donc une technologie clé pour atteindre les objectifs climatiques tout en réduisant la dépendance aux combustibles fossiles. Elles permettent d'utiliser efficacement les sources de chaleur existantes, telles que la chaleur environnementale ou la chaleur résiduelle des processus industriels, et de les convertir en chaleur utilisable.

Quels sont les défis spécifiques que vous voyez dans la mise en œuvre des pompes à chaleur dans l'industrie ?

Jörn : L'un des principaux défis des pompes à chaleur est la nécessité d'une source d'énergie supplémentaire en plus de la puissance électrique. Sans la chaleur de l'environnement, la chaleur des eaux usées ou d'autres sources de chaleur, une pompe à chaleur ne peut pas fonctionner efficacement. Il est crucial d'identifier et d'utiliser des sources de chaleur appropriées. De plus, les conditions techniques et économiques doivent être adéquates pour garantir une mise en œuvre réussie. Cela comprend l'intégration dans les systèmes existants, la garantie de la rentabilité et la prise en compte des exigences réglementaires.

Quelles sont les sources de chaleur potentielles disponibles pour l'utilisation de pompes à chaleur ?

Jörn : Il existe une multitude de sources de chaleur qui peuvent être utilisées pour les pompes à chaleur. Il s'agit notamment des eaux, de la géothermie, de la chaleur résiduelle des processus industriels ou des centres de calcul et même des stations d'épuration. Les stations d'épuration, en particulier, offrent des eaux usées chaudes qui peuvent servir de source de chaleur précieuse. Cette diversité des sources de chaleur permet d'utiliser les pompes à chaleur dans différentes applications et branches et de contribuer ainsi à la transition énergétique.

Dans quels domaines d'application voyez-vous un potentiel pour les grandes pompes à chaleur ?

Jörn : Les pompes à chaleur sont extrêmement polyvalentes. Elles peuvent être utilisées pour le chauffage des locaux, l'eau sanitaire, la chaleur industrielle et dans les réseaux de chaleur. Nos pompes à chaleur et machines frigorifiques couvrent des plages de température de -15 à 120 °C   et offrent des puissances de 50 kW à 8,5 MW. C'est pourquoi elles conviennent à une multitude d'applications et peuvent être utilisées dans différents processus industriels et dans la climatisation des bâtiments.

Quelles technologies et quels fluides frigorigènes utilisez-vous dans vos pompes à chaleur ?

Jörn : Nous misons sur différentes séries de pompes à chaleur et de réfrigérants pour répondre aux différentes exigences. Il s'agit notamment de l'ammoniac, des fluides frigorigènes synthétiques et du CO₂. Le choix du fluide frigorigène dépend de l'application spécifique et de la plage de température requise. Il est évident qu'un seul fluide frigorigène ne peut pas répondre aux différentes exigences de nos clients et clientes. Il existe néanmoins trois critères de décision significatifs pour le choix du fluide frigorigène adapté à l'application concernée : la sécurité, le respect de l'environnement ainsi que l'efficacité et la rentabilité.

Comment relevez-vous le défi d'atteindre des températures élevées avec des pompes à chaleur ?

Jörn : Atteindre des températures élevées avec des pompes à chaleur est un véritable défi. Il est souvent nécessaire d'utiliser une cascade de pompes à chaleur pour passer de basses à hautes températures. Cela nécessite une planification et une coordination minutieuses des différents composants. Toutefois, l'utilisation de systèmes à plusieurs niveaux nous permet de répondre à des exigences de température élevées et de couvrir ainsi un large éventail d'applications.

Pouvez-vous nous donner quelques exemples d'applications industrielles des pompes à chaleur ?

Jörn : Dans l'industrie, il existe de nombreuses applications pour les pompes à chaleur. Il s'agit notamment des malteries, de la production de fromage et de lait de soja, des abattoirs, de la fabrication de chocolat, du séchage du bois et de la pasteurisation du lait. Chacune de ces applications a des exigences de température spécifiques qui peuvent être satisfaites par nos différentes pompes à chaleur. Cela montre la polyvalence des pompes à chaleur dans différentes applications.

Avez-vous un exemple concret d'une application réussie de vos pompes à chaleur ?

Jörn : Dans un projet, une puissance frigorifique de 1.950 kW était initialement nécessaire pour un centre de calcul. Pour cela, nous avons installé une machine frigorifique QUANTUM. Pendant ce processus, il y avait de la chaleur résiduelle que nous pouvions utiliser de manière encore plus efficace. Afin d'utiliser de manière optimale cette même chaleur perdue du processus de refroidissement, nous avons également installé une pompe à chaleur SPECTRUM pour augmenter la température de la chaleur perdue . La machine frigorifique et les pompes à chaleur SPECTRUM produisent ensemble de la chaleur résiduelle qui alimente le réseau de chauffage d'une installation de biogaz située à proximité. Cela rend le bio processus encore plus efficace et permet d'économiser du combustible. Cela illustre bien l'efficacité et la polyvalence de nos produits.

Quels autres projets pouvez-vous nous présenter ?

Jörn : Un autre projet remarquable a été réalisé à Baden-Baden. Ici, une pompe à chaleur thermeco₂ a été utilisée pour couvrir les besoins en chauffage d'un hôtel ainsi que la climatisation et le refroidissement des serveurs de la SWR (Station de radio et de télévision). La pompe à chaleur haute température thermeco₂ a d'ailleurs été intégrée en toute simplicité dans la centrale énergétique existante du SWR. Grâce à ce projet, le client final peut économiser 32 % de CO₂ et 26 % des besoins en combustibles fossiles.

Osatina en Croatie est un grand producteur alimentaire avec plus de 10.000 m² de serres. Pour ce site, 2 MW de chaleur et 1,5 MW de froid sont fournis par ENGIE Refrigeration. En outre, différentes technologies ont été combinées, dont une installation photovoltaïque de 3,1 MW, une centrale de cogénération et plusieurs pompes à chaleur, afin de garantir un approvisionnement énergétique efficace et durable.

Jörn, merci beaucoup pour ces informations précieuses !