Sous l’objectif « double carbone », les systèmes de chauffage centralisé évoluent du chauffage au charbon vers un modèle multi-sources et multi-puits principalement axé sur la récupération de chaleur résiduelle. Le réseau unifié doit intégrer diverses sources et puits de chaleur avec une large plage de niveaux de température. La méthode actuelle d’utilisation en cascade dépend de l’agencement des échanges thermiques dans l’ordre des niveaux de température, ce qui rend difficile l’adaptation à des réseaux thermiques complexes et flexibles. Par conséquent, cet article propose le concept de partage des niveaux de température et quatre modes de connexion du réseau : la différence de température moyenne côté source-puits ΔT_sh est définie pour quantifier le degré de déséquilibre des niveaux, les écarts sont classés en quatre conditions : déficit de niveau de chauffage, excédent de niveau de chauffage, déficit de niveau d’extraction de chaleur, excédent de niveau d’extraction de chaleur. Quatre modes de connexion du réseau sont établis respectivement : triple tube supérieur de chauffage, triple tube inférieur de chauffage, triple tube inférieur d’extraction, triple tube supérieur d’extraction, avec redistribution des niveaux de température entre les étapes d’échange thermique adjacentes via l’ajout de conduites de dérivation. L’analyse de la dissipation thermique par accumulation de feu montre que l’essence thermodynamique du partage des niveaux de température est de transformer un mélange à grand différentiel de température en un mélange à petit différentiel, réduisant strictement les pertes de mélange ; à titre d’exemple avec un échangeur à absorption, il est démontré que les quatre processus ne nécessitent que l’ajout de conduites de dérivation sur l’équipement existant sans introduire de nouveaux types d’équipements. Sur la base de la relation calculée entre la réduction de la dissipation par accumulation de feu et la quantité totale d’échange thermique dans la branche, une carte analytique de l’influence du partage des niveaux de température sur la température globale de l’eau de retour est fournie. Dans une trajectoire à grand différentiel de température et basse température d’eau de retour, la baisse de la température d’eau de retour contribue à augmenter le différentiel de température de transmission et à réduire le débit de circulation requis, tout en fournissant des conditions pour améliorer la capacité de transmission des réseaux existants et étendre l’échelle d’intégration de la chaleur résiduelle ; dans des conditions limites typiques (un échange thermique unique représentant 20 % du total dans la branche, un différentiel de mélange d’eau de retour initial de 20 K), la température globale de l’eau de retour peut diminuer jusqu’à 1,57 K. Les quatre processus constituent la base méthodologique pour la coordination globale des niveaux de température dans le système de partage de chaleur résiduelle et offrent une voie pour la pratique d’ingénierie des nouveaux systèmes thermiques zéro carbone.

chauffage centralisé;partage des niveaux de température;utilisation de la chaleur résiduelle;chauffage à grand différentiel;multiples sources et puits de chaleur;échangeur à absorption