SmartWatt Boiler : une nouvelle solution de micro-cogénération

Présenté au dernier salon (Virtuel) ISH en Mars 2021, le SmartWatt Boiler (chaudière SmartWatt) est conjointement développée par Enviro Power Technologies, Burnham Holdings, un fabricant américain de chaudières, et AIC (Advanced Industriel Components), un fabricant d’échangeurs de chaleur. La technologie SWB (SmartWatt Boiler) ajoute une cogénération à une chaudière.

Selon Enviro Power Technologies, le générateur SWB fonctionne avec du gaz naturel, du gaz vert, du gaz mélangé dans diverses proportions avec de l’hydrogène et, lorsque ce sera disponible, avec de l’hydrogène pur. Leur idée est de hâter le développement d’une production d’électricité décentralisée en s’appuyant sur l’infrastructure des réseaux gaz existants.

Produire de l’électricité sur site

La technologie SWB produit de l’électricité sur site et, selon Enviro Power, s’adapte à la plupart des bâtiment européens raccordés en gaz. La technologie SWB fait partie des solutions de micro-cogénération, mais contrairement aux offres déjà existantes sur le marché européen, ne devrait pas coûter plus cher qu’une chaudière gaz à condensation et demandera strictement la même fréquence d’entretien : une fois par an. © Enviro Power Technologies

Le cœur technologique du SWB est une chambre de combustion triple fonction qui produit de l’eau chaude pour le chauffage et la production d’ECS, qui produit de la vapeur pour entraîner un cycle de Rankin en circuit fermé et recondense la vapeur. L’échangeur de chaleur principal est identique à celui d’une chaudière à condensation. Il est alimenté à la fois par le brûleur dans le corps de chauffe, par la récupération de chaleur latente sur les fumées (condensation) et par la condensation de la vapeur sur le retour du circuit de Rankin. © Enviro Power Technologies

Le circuit fermé du cycle de Rankin entraine une micro-turbine Rankin à vapeur, connectée à un alternateur synchrone à aimant permanent qui produit l’électricité. L’électricité est ensuite redressée par un onduleur pour être fourni dans une tension acceptable par le réseau dans le bâtiment ou pour alimenter le réseau de distribution publique d’électricité. Le cycle de Rankin travaille à une pression inférieure à la pression atmosphérique. Il est scellé en usine. Iul a été conçu pour une durée de vie égale à celle de la chaudière, soit 12 à 15 ans. © Enviro Power Technologies

Le condenseur à la fois condense la vapeur sur le retour du cycle de Rankin et la vapeur d’eau contenue dans les fumées. Le cycle de Rankin fonctionne en combustion externe. Ce qui permet de l’adapter à toutes sortes de gaz, depuis le gaz naturel jusqu’à l’hydrogène. Du coup, Enviro Power Technologies présente ses générateurs SWB comme un pas décisif vers la transition énergétique en combinant production de chaleur et d’électricité sur site.

Un ratio 8/1 : 8 de chaleur / 1 d’électricité

Les machines développées par Enviro Power Technologies présentent un ratio 8/1 : 8 de chaleur pour 1 d’électricité. Plus précisément, les SWB-6.0, les premiers modèles qui seront commercialisés fourniront 50 kWth de chaleur et 6 kWe d’électricité en atteignant un rendement global de 98% sur PCS. Ces premiers modèles fonctionnent soit au propane, soit au gaz naturel. Ils possèdent une sortie en ModBus pour un raccordement à une GTB. Enviro Power Technologies est en train de leur faire passer le marquage CE et envisage de les commercialiser en Europe dès 2022.

Enviro Power Technologies recommande ses machines SWB pour tous les bâtiments qui ont des besoins de chaleur durant toute l’année pour le chauffage et la production d’ECS, plus des besoins d’électricité : hôtels, maisons de retraites, gymnases, piscines, cantines et restaurants, immeubles collectifs avec chaufferies, … Les générateurs SWB sont modulables, avec un pilotage de la puissance en fonction des besoins de chaleur. Pour des besoins de puissance importants, ils sont cascadables.

Dans le cas particulier de la France et dans le contexte anti-gaz de la RE2020, la micro-cogénération d’Enviro Power Technologies, si la technologie SWB respecte ses promesses – pas plus chère que de la condensation, durée de vie du cycle de Rankin identique à celle du corps de chauffe, entretien identique à celui d’une chaudière à gaz -, peut constituer une solution pour prolonger l’intérêt du gaz en construction neuve. Peut-être davantage en tertiaire qu’en logement, mais il faut attendre la parution de la RE2020 sur le tertiaire pour en avoir le cœur net.

Ce sera la première fois depuis longtemps que les Etats-Unis commercialiseront en Europe une technologie de chauffage en avance sur ce que les industriels européens savent faire. C’est sûrement grâce à Joe Biden.