Analyse du cas pratique des blocs D et E de la Caserne Léopold pour l'étude d'un réseau de chaleur à Arlon : aspects de production et de consommation avec amélioration énergétique pour l'année 2022 et les horizons 2050 et 2100

Abstract

Dans le cadre des ambitions mondiales de transition énergétique, ce mémoire s’intéresse aux réseau de chaleur en Wallonie, en articulant une réflexion théorique et une étude de cas pratique. Dans un premier temps, il présente les principes de fonctionnement d’un réseau thermique, les sources de production de chaleur ainsi que le cadre légal qui régit les réseaux. Une attention particulière est portée sur les différentes sources de production de chaleur, qu’elles soient d’origine fatale ou renouvelable qu’il est possible de mettre en place en Wallonie, étudiées sous l’angle des potentiels et des contraintes. La seconde partie du travail adopte une approche pratique à travers l’analyse du projet Réseau de chaleur de la ville d’Arlon, réalisé en collaboration, entre autres, avec l’Université de Liège. L’étude se concentre sur la consommation énergétique d’un bloc spécifique de la Caserne Léopold, sur base des données pour l’année de référence 2022. Plusieurs pistes d’améliorations énergétique y sont explorées : le renforcement de l’isolation, la régulation des consignes de températures ainsi qu’une combinaison de ces deux mesures. Les résultats obtenus permettent d’évaluer la réduction du besoin en chaud du cas pratique et d’identifier les leviers les plus pertinents pour réduire la consommation d’énergie à destination du chauffage. En outre, l’évaluation du comportement du cas pratique et de ces mesure est étudiée dans le cadre de projections climatiques futures aux horizons 2050 et 2100, afin d’anticiper les performances et la pertinence des mesures envisagées à plus long terme. Ce mémoire souligne l’importance de l’analyse des performances énergétiques et des pistes envisagées pour la rénovation d’un bâtiment en vue d’un raccordement à un réseau urbain et met en évidence la nécessité d’adapter ces mesures afin de permettre une source de production renouvelable pour la mise en place d’un réseau de chaleur.

Within the framework of global ambitions regarding the energy transition, this master thesis focuses on district heating networks in Wallonia, combining a theoretical reflection and a practical case study. The first part presents the principles of operation of a thermal network, the sources of heat production, as well as the belgian legal framework governing such systems. A particular attention is given to the various sources of heat generation, whether waste heat or renewable, that can be implemented in Waollinia, examined in terms of their potential ans their constraints. The second part of the thesis adopts a practical approach troight the analysis of Arlon’s District heating project, carried out in collaboration, among others, with Université de Liège. The study focuses on the energy consumption of two specific blocks of the Caserne Léopold, based on data from the reference year 2022. Several energy improvement strategies are explored such as the strenghtening of envelope insulation, the regulation of temperatures setpoints and a combination of these twi measures. The résultats obtained mais il possible to asses the reduction in heat demand for the case study and to identify the most relevant levers to decrease energy consumption for heating purposes. In addition, the performance of the case study ans the behaviour of these measures are assessed within the framework of future climate projections for 2050 and 2100, in order to anticipate their effectiveness and relevance for the future. This thesis underlines the importance of analysing energy perfomance and potentail renovation strategies with a view to connecting buildings ton an urban heating network. It also highlights the necessity of adaptating these measures to enable the intergration of renewable energy sources for the development of district heating.