Centres énergétiques et sources thermiques
Un centre énergétique est l'endroit où la chaleur est produite et injectée dans le réseau. Une source thermique est un équipement de production qui s'y trouve — une chaudière, une pompe à chaleur ou un autre appareil. Les sources se trouvent toujours dans un centre énergétique ; vous pouvez avoir plusieurs sources par centre et plusieurs centres par réseau.
Plusieurs centres énergétiques
Un même réseau peut comporter plusieurs centres énergétiques. Usages typiques :
- Production distribuée — plusieurs centres énergétiques à différents nœuds du réseau
- Extension par phases — un centre principal maintenant, une seconde ajoutée lors d'une phase ultérieure
- Modélisation de la redondance — vérifier qu'un centre secondaire peut couvrir la pointe si la principale tombe en panne
Pour ajouter un second centre énergétique, développez le réseau dans l'arborescence des objets, cliquez sur + à côté de Centres énergétiques, nommez-le et faites glisser l'icône de la carte vers l'emplacement prévu.
Préréglages de sources thermiques
TESSA propose des préréglages pour les technologies de sources courantes. Sélectionnez un préréglage lors de l'ajout d'une source — il préremplit tous les paramètres financiers et techniques avec des valeurs typiques du marché suisse.
| Type de source | Indicateur clé | Plage typique |
|---|---|---|
| Chaudière à gaz | Rendement (%) | 85–95 % |
| Chaudière à mazout | Rendement (%) | 85–92 % |
| Chaudière à biomasse | Rendement (%) | 80–90 % |
| Pompe à chaleur air-eau | COP (–) | 2,5–4,0 |
| Pompe à chaleur sol-eau | COP (–) | 3,5–5,0 |
| Pompe à chaleur eau-eau | COP (–) | 4,0–6,0 |
| Chaleur résiduelle (industrie / centre de données) | Température de livraison (°C) | Selon la source |
| Solaire thermique | Surface de capteurs (m²) | — |
| Champ de sondes géothermiques | Puissance extraite (kW) | Voir Géothermie |
Configuration de la source
Sélectionnez une source thermique dans l'arborescence des objets pour ouvrir son panneau de propriétés :
| Champ | Description |
|---|---|
| Puissance thermique nominale (utile) | Puissance thermique de pointe en kW. Laissez vide pour dimensionner avec l'outil Dimensionner les sources de chaleur. |
| Rendement / COP | Rendement combustible-chaleur (chaudières) ou chaleur produite par unité d'électricité (pompes à chaleur). |
| Température de départ | Température de départ maximale que cette source peut fournir ; doit être ≥ à la température de départ du réseau. |
| Coût du combustible / de l'électricité | CHF/kWh ou CHF/m³. C'est le facteur qui pèse le plus sur le coût d'exploitation annuel. |
| Facteur d'émission | kg d'équivalent CO₂ par kWh de combustible utilisé. |
| Coût d'investissement | CHF/kW de capacité installée ; amorti sur la Durée de vie dans le modèle financier. |
| O&M fixe | CHF/an, indépendamment de la production. |
| O&M variable | CHF/kWh de chaleur produite. |
| Durée de vie | Années ; détermine le calcul du coût du capital annualisé. |
| Ordre | Ordre de mérite pour l'appel — 1 est appelé en premier, les valeurs plus élevées servent d'appoint/de pointe. Voir Répartition entre sources. |
Remplacez les valeurs par défaut des préréglages dès que vous avez les données du projet
Les coûts de combustible et d'investissement en particulier varient fortement d'un projet à l'autre. Une variation de 20 % du prix du gaz modifie sensiblement le coût annuel — utilisez toujours des valeurs propres au projet pour l'analyse finale.
Couplage chaleur-force (CCF)
Une source CCF (cogénération) produit de la chaleur et de l'électricité à partir du même combustible. L'électricité exportée génère des revenus, qui sont crédités dans le modèle financier.
Disponibilité
Le CCF est une fonctionnalité récente qui peut devoir être activée pour votre organisation (elle est conditionnée par un rôle TEST_CHP). Si vous ne voyez pas la section Configuration CHP sur une source thermique, contactez le support pour la faire activer.
Une source CCF fonctionne selon l'un de deux modes :
- Moteur à gaz (GE) — un moteur alternatif produisant de la chaleur et de l'électricité.
- Moteur à gaz + pompe à chaleur (GE+HP) — un moteur à gaz dont la chaleur résiduelle alimente en plus une pompe à chaleur, ce qui permet de valoriser davantage de chaleur utile.
Sélectionnez une source CCF et ouvrez la section Configuration CHP dans son panneau de propriétés :
| Champ | Description |
|---|---|
| Type | GE ou GE+HP. |
| Définir les points de performance | Points de fonctionnement à charge partielle (puissances thermique, électrique et du combustible) ; TESSA en ajuste des courbes de performance. |
| Puissance thermique par unité | Puissance thermique nominale d'une unité (kW). |
| Nombre d'unités | Taille du parc ; les unités sont appelées séquentiellement. |
| Fraction de charge minimale | Plus petite fraction de la puissance nominale à laquelle une unité peut fonctionner. |
| Prix de vente de l'électricité | Revenu par kWh d'électricité exportée. |
| Fraction d'électricité exportée | Part de l'électricité produite qui est vendue (0–1) ; le reste est supposé autoconsommé. |
| COP de la pompe à chaleur (GE+HP uniquement) | COP de la pompe à chaleur intégrée (> 1). |
| Fraction de chaleur récupérable (GE+HP uniquement) | Fraction de la chaleur résiduelle du moteur que la pompe à chaleur peut récupérer (0–1). |
Le revenu de l'électricité (fraction d'électricité exportée × prix de vente × électricité nette produite) alimente le revenu annuel du réseau — voir Modèle financier.
Dimensionner les sources automatiquement
Utilisez l'outil Dimensionner les sources de chaleur pour attribuer des puissances à partir d'une part cible de l'énergie annuelle :
- Ouvrez Dimensionner les sources de chaleur dans le panneau Outils.
- Sélectionnez le quartier et le réseau thermique.
- Pour chaque source, saisissez une part d'énergie cible (%) et une marge de sécurité (%) facultative.
- Cliquez sur Lancer.
Les parts doivent totaliser ≤ 100 %. Si le total est inférieur à 100 %, TESSA vous avertit et ajoute dans la simulation une « source de charge résiduelle » virtuelle pour combler l'écart — c'est un signal qu'il faut ajouter de la capacité.
Créer un réseau thermique
Un réseau thermique est le conteneur de tout le système de distribution de chaleur (ou de froid) : conduites, sous-stations, centres énergétiques, sources de chaleur, pompes, ainsi que les paramètres de fluide et financiers. Vous le créez dans l'arborescence des objets du scénario avant d'ajouter toute géométrie de conduite.
Sources multiples et stratégies d'allocation
Lorsqu'un centre énergétique dispose de plusieurs sources thermiques, TESSA doit savoir quelle source solliciter en premier. La stratégie de dispatching (aussi appelée allocation de charge) le détermine.