Le système de réseau de vapeur

Le système de vapeur de Manhattan

• Depuis 1882, Manhattan fournit de la vapeur aux foyers et aux entreprises de ses habitants. Elle est utilisée dans des hôtels, restaurants, hôpitaux et musées, ainsi que pour chauffer les espaces et l’eau dans des bâtiments emblématiques de Manhattan comme dans des immeubles d’habitation ordinaires.
• La vapeur fonctionne comme un service public, produit et comptabilisé de manière centralisée, à l’image de l’électricité, des égouts et de l’eau, puis acheminé vers les foyers et les entreprises par un réseau de canalisations long de 105 miles.
• Aujourd’hui, le système de vapeur de Manhattan chauffe au total 180 millions de pieds carrés d’espaces résidentiels, commerciaux et industriels, soit plus des trois quarts de l’ensemble des surfaces résidentielles de Manhattan.

Brève histoire du chauffage

• Le chauffage représente la moitié de la consommation finale d’énergie dans le monde, principalement pour les usages résidentiels et industriels.
• Avant le chauffage central moderne, se chauffer était inefficace, inconfortable et parfois mortel. Les cheminées traditionnelles sont très peu efficaces, nécessitent un approvisionnement en combustible et produisent de nombreux polluants nocifs pour la santé.
• En raison des problèmes d’efficacité et de pollution, les systèmes de chauffage central ont été redécouverts et améliorés, et l’invention du radiateur à la fin du XIXe siècle a marqué une avancée majeure pour le chauffage domestique moderne.

La croissance de Manhattan au XIXe siècle

• Entre 1850 et 1900, la population de New York a explosé, et Manhattan est devenue extrêmement dense.
• La surpopulation a entraîné des problèmes moraux et de santé publique, ce qui a conduit à l’adoption de lois pour y répondre.
• Deux innovations majeures ont permis d’augmenter la hauteur des bâtiments afin de soutenir la croissance de la ville : l’ascenseur et l’ossature en acier.

La New York Steam Company

• New York a adopté le chauffage urbain, invention de Birdsill Holly, qui permettait de chauffer plusieurs bâtiments avec une seule chaudière, réduisant ainsi les risques d’incendie et centralisant la logistique du chauffage.
• En 1882, la New York Steam Company a généré 200 000 dollars de revenus dès sa première année, et ce système centralisé offrait d’importants avantages pour l’urbanisme et la santé publique.

Le système de vapeur new-yorkais moderne

• Aujourd’hui, le réseau détenu par Consolidated Edison (ConEd) exploite des installations de production de vapeur à Manhattan et dans le Queens, et achète de la vapeur supplémentaire à une centrale située à Brooklyn.
• Le système dispose d’une capacité de 11,5 millions de livres de vapeur par heure et consomme en hiver l’équivalent en eau de deux piscines olympiques.
• La vapeur est distribuée par de grosses canalisations, chaque bâtiment se raccordant au réseau via une vanne de service.

Le chauffage urbain au XXIe siècle

• La vapeur était un choix logique comme fluide caloporteur au début du XXe siècle, mais aujourd’hui l’eau est davantage privilégiée. Elle offre une meilleure efficacité, et des températures et pressions plus faibles améliorent la sécurité.
• Les systèmes à eau peuvent s’intégrer facilement à diverses sources d’énergie renouvelable et ont le potentiel de permettre aux systèmes de chauffage urbain de servir de batterie pour la ville.

Là où le chauffage urbain est pertinent

• Le chauffage urbain nécessite une forte densité de demande thermique et est principalement utilisé dans les ensembles résidentiels, les quartiers d’affaires centraux, les complexes gouvernementaux et les campus.
• Les coûts d’investissement initiaux sont élevés, mais avec un soutien politique et des incitations financières, le chauffage urbain peut prospérer.

Le système de vapeur de New York est une part emblématique de l’histoire et du quotidien de la ville, ainsi qu’un système exporté et amélioré à l’échelle mondiale. Les villes du futur seront probablement chauffées et refroidies par des systèmes locaux pompant de l’eau dans des canalisations hautement isolées, plutôt que par des centaines de miles de conduites de vapeur.

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Avis Hacker News

• L’article estime l’efficacité globale à 60 %, en incluant aussi le coût d’entretien du générateur de vapeur et du réseau de tuyaux

  • Les systèmes de transport d’électricité offrent environ 85 % d’efficacité au consommateur, et les radiateurs électriques résistifs ont une efficacité de 100 %
  • On peut se demander s’il existe encore une raison d’utiliser un système à vapeur dans une construction neuve

• En 1962, une veine de charbon anthracite a commencé à brûler à Centralia, en Pennsylvanie, et brûle encore aujourd’hui

  • C’est sidérant de penser qu’une mine souterraine brûle depuis plus de 60 ans
  • Les photos liées sur Google sont fascinantes

• Les New-Yorkais aiment mettre des choses dans des tuyaux

  • Pas seulement l’eau, les eaux usées et le gaz, mais aussi la vapeur
  • Sur Roosevelt Island, ils font aussi passer les déchets et le vide dans des tuyaux
  • Autrefois, ils y faisaient aussi passer le courrier, et même des personnes
  • Il y a là quelque chose de freudien, et il faudrait peut-être en parler à un thérapeute

• Seattle et l’université de Washington ont aussi un système à vapeur

  • C’est étonnant que cela reste encore économiquement viable

• Je me demande à quel point les systèmes de chauffage urbain sont courants

  • À Montpelier, dans le Vermont, un poêle à bois fournit de la vapeur à un petit centre-ville

• Article très intéressant, et pourtant je vis à New York sans connaître cette histoire

  • Le passage sur le fait que cela « réduit l’espérance de vie d’environ 18 minutes » m’a fait rire
  • Comme dirait George Carlin : « oui, mais ce sont les 18 dernières minutes »

• Le plus intéressant dans un système de distribution de vapeur, c’est qu’il peut aussi servir au refroidissement

  • On peut refroidir à l’aide de compresseurs à vapeur ou de refroidissement par adsorption
  • ConEd l’a réellement utilisé à New York, ou l’a au moins étudié comme option

• Dans les films, la vapeur dans les rues sombres donnait une super esthétique années 80

  • Cela donnait l’impression d’être « dans un coin sombre de la ville où personne ne peut vous entendre »

• Les cheminées traditionnelles sont très inefficaces, utilisant 300 pieds cubes d’air par minute pour la combustion et en rejetant jusqu’à 85 % par le conduit

  • Je me demande où vont les 45 pieds cubes restants
  • Est-ce qu’ils entrent dans la pièce pour y asphyxier les gens ?

• Livre connexe : "The Lost Art of Steam Heating" de Dan Holohan (2017)

  • Il affirme que le manque de compréhension de l’entretien des systèmes de chauffage à vapeur a conduit à des rénovations coûteuses et inefficaces