Thèse soutenue

Micro-réseaux de chaleur urbains basse température : évaluation du fonctionnement et de la performance
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Auteur / Autrice : Jose Fiacro Castro Flores
Direction : Bruno LacarrièreViktoria Martin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Energétique, thermique et combustion
Date : Soutenance le 04/07/2018
Etablissement(s) : Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire en cotutelle avec Kungliga tekniska högskolan (Stockholm)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Energie
Laboratoire : Département Systèmes énergétiques et environnement - Optimisation - Système - Energie - Génie des Procédés Environnement – Agroalimentaire (GEPEA) (Saint-Nazaire)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Lacarrière, Viktoria Martin, Catherine Azzaro-Pantel, Stéphane Grieu, Konstantinos Kyprianidis, Björn Karlsson, Carl Johan Fogelholm
Rapporteurs / Rapporteuses : Catherine Azzaro-Pantel, Stéphane Grieu

Résumé

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L’utilisation d'énergie en milieu urbain est essentielle pour le bon fonctionnement de notre société, en particulier pour les besoins de chauffage qui est un élément central de notre système énergétique souvent considéré comme allant de soi. Dans ce cadre, les systèmes énergétiques urbains et en particulier les réseaux de chaleur urbains ont besoin d’évoluer pour s'adapter à la transition à venir vers un système énergétique durable. Ce travail de recherche a pour objectif de présenter, de discuter et d’évaluer, du point de vue technico-économique, le concept de micro-réseaux de chaleur urbains basse température comme réseaux secondaires de distribution de chaleur actifs. Dans cette thèse, une approche méthodologique mixte basée sur la simulation analytique pour l'évaluation des alternatives est développée et discutée pour étudier une combinaison de technologies associées aux sous-stations basse température. Les principaux résultats de ce travail couvrent : le développement d’un modèle amélioré de charges thermiques agrégées ; la comparaison des performances des réseaux basse température ; l’analyse des avantages et des inconvénients des sous-stations actives couplées à des sources de chaleur ou du stockage distribuées ; et les effets d’une température de retour du réseau primaire plus basse. Les conclusions révèlent que la conception et le fonctionnement intégrés du micro-réseau de chaleur urbain actif ont le potentiel d'améliorer les performances de l'ensemble du système, afin de relever ses défis d'une manière efficace et rentable. Ce travail fait progresser les connaissances actuelles sur le chauffage urbain en identifiant les synergies et les enjeux associés, en vue de que ces technologies jouent un rôle clé dans le futur système énergétique intelligent et durable.