raphaël beeckmans

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1 Un système de chauffage encore plus performant en rénovation Chauffage 2 Chauffage Evaluer : diagnostic énergétique d’une installation existante (où part le combustible, notion de pertes et de rendement) ¬ Le surdimensionnement ¬ Méthode pour estimer les besoins ¬ Production, distribution, émission et régulation Améliorer une installation existante : que proposer et comment évaluer la rentabilité d’un investissement Concevoir une nouvelle installation ¬ Quelle chaudière choisir ? Quel combustible ? ¬ Quel type brûleur privilégier ? ¬ Hydraulique associée aux nouvelles chaudières : les pièges à éviter ¬ Quel type de régulateur et pourquoi

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Page 1: Raphaël Beeckmans

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Un système de chauffage encore plusperformant en rénovation

Chauffage

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Chauffage

• Evaluer : diagnostic énergétique d’une installation existante (où part lecombustible, notion de pertes et de rendement)

¬ Le surdimensionnement

¬ Méthode pour estimer les besoins

¬ Production, distribution, émission et régulation

• Améliorer une installation existante : que proposer et comment évaluer larentabilité d’un investissement

• Concevoir une nouvelle installation¬ Quelle chaudière choisir ? Quel combustible ?

¬ Quel type brûleur privilégier ?

¬ Hydraulique associée aux nouvelles chaudières : les pièges à éviter

¬ Quel type de régulateur et pourquoi

Page 2: Raphaël Beeckmans

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Eau chaude sanitaire

• Evaluer la performance d’un système existant

• Concevoir la production d’ECS¬ Le dimensionnement et le confort ?

¬ Quel type de générateur choisir ?

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Les pertes : installation de chauffage à eau chaude

ηη global = global = η η production x production x η η distri. x distri. x η η émission x émission x ηη régul. régul.

Page 3: Raphaël Beeckmans

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Les pertes : production

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Les pertes : distribution

Page 4: Raphaël Beeckmans

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Les pertes : émission

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Les pertes : régulation

Page 5: Raphaël Beeckmans

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Les pertes : ordre de grandeur

Type d'installation :Rendements en %

Production Distribution Emission Régulation Global

Ancienne chaudière surdimensionnée, longueboucle de distribution

75 .. 80 % 80 .. 85 % 90 .. 95 % 85 .. 90 % 46 .. 58 %

Ancienne chaudière bien dimensionnée,courte boucle de distribution

80 .. 85 % 90 .. 95 % 95 % 90 % 62 .. 69 %

Chaudière haut rendement, courte boucle dedistribution, radiateurs isolés au dos,régulation par sonde extérieure, vannesthermostatiques, ...

90 .. 93 % 95 % 95 .. 98 % 95 % 77 .. 82 %

1010

Les pertes des générateurs de chaleur

Chaudière en coupe, lorsque le brûleur est en fonctionnement et lorsqu'il est à l'arrêt : une partie de l'énergiecontenue dans le combustible consommé est directement perdue par la chaudière.

Page 6: Raphaël Beeckmans

1111

Les pertes des générateurs de chaleur : ordre degrandeur

1212

Les pertes des générateurs de chaleur : ordre degrandeur

Avec une chaudière haut rendement actuelle : de 92 à 94 %

Limite acceptable : 88 %

1% de moins = 1% de surconsommation

Page 7: Raphaël Beeckmans

1313

Origines possibles d’un mauvais rendement decombustion

Un mauvais rendement de combustion d'une chaudière peut avoir pour origine :

•un brûleur inadapté à la chaudière

•un mauvais réglage du brûleur

•un encrassement de la chaudière

•un tirage trop important de la cheminée

•des entrées d'air parasites

•ou tout simplement une chaudière de conception trop ancienne

1414

Évaluer le rendement de combustion

On peut cependant émettre certainesréserves quant à l'interprétation que l'onpeut faire de ce chiffre:

Premièrement parce qu'il s'agit de la mesureeffectuée juste après l'entretien. Lerendement obtenu est donc souvent meilleurque le rendement moyen durant la saison dechauffe (déréglage, encrassement progressif,...).

Ensuite, la pratique montre que l'exactitudedes chiffres repris sur la fiche peut parfoisêtre discutée. Pour l'illustrer, voici deuxexemples :

La température ambiante reprise sur la ficheest presque toujours de 20°C. Il n'est pas rarede rencontrer une température de 35°C dansles anciennes chaufferies mal ventiléesabritant des chaudières et des conduites malisolées.

La température des fumées est indiquée surla fiche, alors que la buse d'évacuation necomporte pas de trou pour permettre la prisede mesure.

Page 8: Raphaël Beeckmans

1515

Évaluer le rendement de combustion

• = calcul des pertes par les fumées selon laformule de Siegert

ηηcombustioncombustion= 100 = 100 –– k x ( k x (ΔΔt / COt / CO22))

K = constante selon le combustible

Δt = t° fumées – t°ambiante

1616

Cas des chaudières gaz atmosphériques

Plaque signalétique d'une chaudière gaz atmosphérique : le rendement utile nominal de la chaudière vaut116 [kW] / 128,2 [kW] x 100 = 90 %

Page 9: Raphaël Beeckmans

1717

Puissance et rendement

•Puissance absorbée =puissance fournie oudébit calorifique

•Puissance nominale =plage de puissance miniet maxi inscrite sur lachaudière, transmise àl’eau en marche continue

•Puissance utile =puissance adaptée auxbesoins de l’installation

•Rendement chaudière =Pn maxi / Qn maxi

1818

Les pertes: une chaudièreconsomme plus d’énergie

qu’elle n’en restitue

1. qA + qL = pertes par les fumées

2. ql = imbrûlés (CO, suies)

3. Qph = parois humides

4. Qps = parois sèches (porteschaudière, trappe de ramonage,boîte à fumées qui montent ent° au contact des gaz brûlés)

Page 10: Raphaël Beeckmans

1919

Améliorer le rendement de combustion:

• Nettoyage de la chaudière 1mm de suie = 50°C de température de fumées en plus etperte de rendement de 4 à 8 %

•Améliorer le réglage du brûleur (excès d’air, CO2, …)

•Modification de la régulation du brûleur (1 allure, 2 allures, modulant) : La modulation dela puissance n’est pas une phase transitoire systématique avant la pleine allure ( = pasde passage automatique de la petite flamme vers la grande flamme au démarrage)

•Diminuer la puissance du brûleur

•Étanchéifier la chaudière

•Pose d’un régulateur de tirage

2020

Améliorer le rendement de combustion:

Une « petite flamme sous un grand échangeur » !

– Le rendement de l’échangeur est meilleur.

– La température d’eau est plus faible, ce qui diminueles pertes par les parois.

◊ Un brûleur de faible puissance fonctionnant sans

intermittence est préférable à celui d’un brûleurde plus grande puissance fonctionnant parintermittence.

Page 11: Raphaël Beeckmans

2121

Réglages de combustion ordre de grandeur:

2222

Pertes des chaudières à l’arrêt

Page 12: Raphaël Beeckmans

2323

Pertes des chaudières à l’arrêt : ordre de grandeur

Sur les anciennes chaudières (1975 à 1985) avec un brûleur àouverture permanente sur le foyer (ou chaudières gazatmosphériques) :

• Pertes vers la chaufferie = 0,5% de Pn• Pertes vers la cheminée = 1 à 1,5 % de Pn

Comparativement avec chaudière équipée d’un brûleur à airpulsé moderne :

• Pertes vers la chaufferie = 0,3% de Pn• Pertes vers la cheminée = 0 % de Pn

2424

Paramètres qui influencent les pertes à l’arrêt

• Degré d’isolation du corps de chauffe

• Température du fluide caloporteur

• Balayage thermique du foyer

• Chaudière en fonctionnement toute l’année

Page 13: Raphaël Beeckmans

2525

Importance du surdimensionnement

• Augmentation des temps d’arrêt et donc des pertes (diminution du facteur decharge de la chaudière : temps de fonctionnement du brûleur par rapport auxtemps d’utilisation de la chaudière) Taux de charge idéal = 30%

2626

Importance du surdimensionnement

• Diminution des temps de fonctionnement du brûleur et augmentation desséquences de démarrage

Comment repérer le surdimensionnement :

•Temps de fonctionnement du brûleur < 4 minutes•Temps de fonctionnement annuel < 1000 à 1500 heures/an

40 kW 19 kW

Page 14: Raphaël Beeckmans

2727

Importance du dimensionnement : comment faire

• Oublier les 50 à 80 W/m³ - en moyenne les calculs tournent autour de 30W/m³•Détermination de la puissance basée sur le calcul de déperditions du bâtiment(calcul de l’enveloppe – détermination du U moyen)

2828

Importance du dimensionnement : comment faire

Page 15: Raphaël Beeckmans

2929

Importance du dimensionnement : comment faire

3030

Importance du dimensionnement : comment faire

• calcul basé sur la consommation actuelle et le taux de charge

Page 16: Raphaël Beeckmans

3131

Diminution des pertes à l’arrêt

• Réisoler le corps de chauffe

•Modifier le raccordement électrique du brûleur

•Isoler la buse de cheminée

•Arrêter l’irrigation des chaudières en absence de demande

•Remplacer le brûleur

•Remplacer le chaudière

3232

Intérêt de remplacer une chaudière gaz existante parune chaudière gaz à condensation

• Etape 1 évaluer la performance de la chaudière actuelle par le calcul de sonrendement saisonnier

η sais = η utile / (1 + qE x (nT/nB - 1))

η utile = rendement utile (quand le brûleur fonctionne) soit rendement decombustion – pertes vers l’ambiance

nT = nombre total d'heures de la saison de chauffe [h] (environ 5 800 heureschauffage seul ou 8760h avec production d’ECS)

nB = nombre d'heure de fonctionnement du brûleur durant l'année [h] =consommation en kWh/an divisée par la puissance brûleur

nB/nT = temps de fonctionnement du brûleur / temps d'utilisation de la chaudière,est aussi appelé facteur de charge de la chaudière

Page 17: Raphaël Beeckmans

3333

Coefficient de pertes à l’arrêt

• ancienne chaudière gaz atmosphérique maintenue à t° : 2%

• ancienne chaudière gaz atmosphérique à t° glissante : 0,7%

• ancienne chaudière fuel maintenue à t° (clapet brûleur ouvert à l’arrêt) : 1,8 %

• ancienne chaudière fuel maintenue à t° (clapet brûleur fermé à l’arrêt) : 0,8 %

• ancienne chaudière fuel à t° glissante (clapet brûleur ouvert à l’arrêt) : 0,7 %

•ancienne chaudière fuel à t° glissante (clapet brûleur fermé à l’arrêt) : 0,3 %

3434

Intérêt de remplacer une chaudière gaz existante parune chaudière gaz à condensation

• Etape 2 comparer au rendement saisonnier futur

avec une chaudière à condensation on obtient 101 à 102 % sur PCI

avec une chaudière traditionnelle : 92%

Gain énergétique :

Consommation actuelle * (1 – rendement actuel / nouveau rendement)

Voir feuille de calcul

Page 18: Raphaël Beeckmans

3535

Intérêt de remplacer une chaudière gaz existante parune chaudière gaz à condensation

• Etape 3 estimer l’investissement et les temps de retour

sur base de votre offre

dépend du tubage

de la modernisation de la régulation et de l’hydraulique

coût de raccordement au gaz si changement de combustible

dépend de la chaudière choisie

3636

Intérêt de remplacer une chaudière gaz existante parune chaudière gaz à condensation

• Exemple

chaudière de 1978 de 35 kW qui consomme 3000 litres de mazout par an

Chaudière maintenue toute l’année à t° et production ECS, clapet d’air ouvert àl’arrêt

rendement de combustion : 85%

pertes à l’arrêt : 1,8 % (1% vers la cheminée et 0,8% vers la chaufferie)

Page 19: Raphaël Beeckmans

3737

Intérêt de remplacer une chaudière gaz existante parune chaudière gaz à condensation

• Exemple

chaudière de 1978 de 35 kW qui consomme 3000 litres de mazout par an

Chaudière maintenue toute l’année à t° et production ECS, clapet d’air ouvert àl’arrêt

rendement de combustion : 85%

pertes à l’arrêt : 1,8 % (1% vers la cheminée et 0,8% vers la chaufferie)

3838

Intérêt de remplacer une chaudière gaz existante parune chaudière gaz à condensation

• Exemple

Rendement utile = 84 %

Temps d’utilisation = 8760 h

Temps de fonctionnement de la chaudière : 3000 l * 10 kWh/l / 35 kW = 860 h

Rendement saisonnier : 84% / [(1 + 0,018 * ((8760/860-1))] = 72 %

Economie en combustible : 3000 l * ( 1-(72%/101%) = 860 litres de mazout ou degaz soit 516 € par an (0.60 € litre de mazout ou m³ de gaz)

Investissement compris entre 6500 € et 10000 €

Temps de retour entre 5 et 10 ans (en fonction des primes)

Page 20: Raphaël Beeckmans

3939

Les pertes : performance de la régulationTrop d'installations anciennes ne possèdent encore aucune régulation : la température de l'eau dans lachaudière ou la position des vannes mélangeuses est modifiée manuellement en fonction de la saison. Il n'y aaucun réglage de la température ambiante, si ce n'est par l'ouverture des fenêtres.Cette situation est évidemment inacceptable.

Si on part de rien, l'idéal serait de concevoir une régulation complète telle qu'on pourrait l'imaginer pour unenouvelle installation. Il faudra cependant être attentif au type de la ou des chaudières installées. Par exemple,peuvent-elles travailler à basse température ou encore fonctionner à débit nul ?

4040

Régulation : deux ojectifs

• Intermittence gérée grâce à 2 outilsautomatiques : horloge ou optimiseur

Un optimiseur permet de redémarrer « à la dernière minute » !

θθ Rappel : couper et optimiser la relanceRappel : couper et optimiser la relance

Page 21: Raphaël Beeckmans

4141

Régulation : impact énergétique

• Impact énergétique de la régulation– 1 °C de trop = 8% de surconsommation

(par rapport à une consigne de 20°C)

4242

Régulation : impact énergétique

"Cela ne sert à rien de couper le chauffagedurant la nuit, la chaleur économisée est

repayée en début de journée suivantepour recharger les murs !"

FAUX !

Page 22: Raphaël Beeckmans

4343

Régulation : impact énergétique

• consommation proportionnelle à la différence detempérature entre l’intérieur et l’extérieur

• minimiser cette différence de température

4444

Régulation : impact énergétique

• Couper le chauffage fait chuter la température intérieured’autant plus vite que le bâtiment est peu inerte(a peu emmagasiné de chaleur).

• minimiser la température intérieure durant la coupure.

ECONOMIED’ENERGIE

Page 23: Raphaël Beeckmans

4545

Régulation : impact énergétique

• Abaisser la consigne durant la nuit et en cas d’absence= 5 à 25 % d’économie

• Cela dépend de l’inertie du bâtiment et du système dechauffage, et du temps de coupure

4646

Régulation : impact énergétique

• Intérêt de l’intermittence

Page 24: Raphaël Beeckmans

4747

θθ Rappel : La vanne thermostatiqueRappel : La vanne thermostatique

1

2 3

4848

θθ Rappel : La vanne thermostatiqueRappel : La vanne thermostatique

vanne thermostatique = régulation locale

4 5

Page 25: Raphaël Beeckmans

4949

La courbe de chauffe, via un régulateur dit "climatique", établit unecorrespondance entre les besoins de chaleur et la température de l'eau dechauffage.

Le plus souvent, la grandeur la plus représentative des besoins est latempérature extérieure.

θθ Rappel : La régulation climatiqueRappel : La régulation climatique

5050

θθ Rappel : la régulation climatiqueRappel : la régulation climatique

Mais plus le bâtiment est isolé, plus la température intérieure est le vraitémoin du besoin de chauffe (importance croissante des apportsgratuits).

Page 26: Raphaël Beeckmans

5151

Déséquilibre hydraulique : importance de l’équilibrage

La cause de cette mauvaise répartition des débits (appelée déséquilibre) est l'inégalité des pertes de chargeentre les différents chemins que peut prendre l'eau dans l'installation : les circuits les plus éloignés de lachaufferie présentent généralement des pertes de charge plus importantes que les circuits proches de celle-ci.Or l'eau étant "fainéante", elle préférera prendre le chemin le plus facile, c'est-à-dire où la résistancehydraulique (ou les pertes de charge) est la plus faible.

5252

Evaluer la distribution

Page 27: Raphaël Beeckmans

5353

Evaluer la distribution : isolation des conduites

Epaisseur minimale(en mm) du calorifuge ayant un lambda (W/mK) à 40°C indiqué en colonne

Diamètre DN kmax en W/mK 0,02 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050 0,055 0,060 0,065 0,070

10 0,135 10,8 15,9 22,5 31,1 42,0 55,9 73,7 96,2 124,8 161,0 206,9

15 0,144 12,5 18,1 25,2 34,2 45,6 59,9 77,9 100,3 128,4 163,4 207,1

20 0,155 14,2 20,4 28,1 37,6 49,5 64,2 82,3 104,6 132,1 165,9 207,4

25 0,168 16,2 22,9 31,1 41,1 53,3 68,1 86,1 108,0 134,5 166,5 205,3

32 0,183 18,4 25,6 34,4 44,8 57,4 72,5 90,5 111,9 137,6 168,1 204,5

40 0,19 20,1 27,9 37,2 48,2 61,4 77,1 95,7 117,8 143,9 174,9 211,5

50 0,21 22,2 30,4 40,0 51,3 64,6 80,0 98,1 119,2 143,8 172,5 205,9

65 0,23 24,9 33,8 44,2 56,1 69,9 85,8 104,2 125,3 149,6 177,6 209,9

80 0,245 27,0 36,5 47,4 59,8 74,0 90,3 108,9 130,1 154,4 182,0 213,5

100 0,275 30,4 40,6 52,1 65,2 79,9 96,4 115,1 136,1 159,7 186,3 216,1

125 0,3 33,6 44,6 57,0 70,7 86,1 103,2 122,3 143,6 167,3 193,7 223,1

150 0,33 36,2 47,7 60,5 74,7 90,4 107,6 126,7 147,8 171,0 196,6 224,9

200 0,375 40,8 53,4 67,3 82,4 98,9 116,9 136,5 157,9 181,3 206,7 234,4

250 0,425 44,1 57,5 71,9 87,5 104,4 122,6 142,2 163,5 186,4 211,1 237,7

300 0,465 47,2 61,3 76,4 92,7 110,1 128,7 148,8 170,3 193,3 218,0 244,5

350 0,493 48,6 63,0 78,3 94,7 112,2 130,9 150,9 172,3 195,1 219,5 245,5

400 0,535 50,8 65,6 81,3 98,1 115,9 134,8 154,9 176,2 198,9 223,0 248,6

5454

Evaluer la distribution : isolation des conduites

Exigences minimales sur l’isolation des conduits:

• Lieux d’isolation :– Locaux techniques, chaufferies, …– Faux-plafonds, banquettes des ventilo-convecteurs, gaines techniques,

…– Tuyauteries dans les locaux chauffés mais

• soit desservant d'autres locaux que celui où elles passent• soit desservant ce local et d'autres locaux que celui où elles

passent Mais dans ces deux derniers cas, ce n’est que

– si la longueur des conduits est importante par rapport au local (> 4m pour du DN40 et calcul d’une longueur équivalente pour les

autres diamètres)– et si la circulation d’eau n’est pas interrompue lorsque le ou les

émetteurs du local ne sont pas irrigués. Philosophie (surchauffe ) : ne pas chauffer inutilement par les tuyaux nus !!

Page 28: Raphaël Beeckmans

5555

Evaluer la distribution : surdimensionnement despompes

5656

Les pertes : émission

Placer un isolant de 0,5 cm au dos des radiateurs sur un mur non isolé permet de gagner 10 à 15 litres ou m³ de combustible par an

Page 29: Raphaël Beeckmans

5757

Les pertes : émission

5858

Concevoir une nouvelle installation dechauffage

Page 30: Raphaël Beeckmans

5959

Choix du combustible

6060

Choix du combustible

Synthèse des avantages

Pour le gaz:

•Meilleur rendement grâce aux chaudières à condensation•Émissions de CO2, NOX et SO2 moindres•Pas besoin de stockage•Suivi facile des consommations

Pour le mazout:

•PCI plus élevé et prix négociable•Disponible partout

Page 31: Raphaël Beeckmans

6161

Types de chaudières domestiques

•Chaudières gaz non condensantes atmosphériques

•Chaudière gaz à brûleur pulsé

•Chaudières gaz à condensation avec brûleur premix

•Chadières mazout basse t° et à condensation

6262

Types de chaudières domestiques : les chaudièresatmosphériques

Les chaudières gaz atmosphériques sont deschaudières dont le brûleur ne possède pas deventilateur.Ces chaudières sont composées de rampes debrûleurs placées en dessous du foyer. L'aspirationd'air par le brûleur se fait naturellement par le gazet les flammes. On parle de brûleur atmosphériquetraditionnel quand une grande partie de l'air estaspirée au niveau de la flamme et on parle debrûleur à pré - mélange quand l'air est mélangé augaz avant la flamme.Un coupe tirage (ouverture de la buse d'évacuationvers la chaufferie), placé à l'arrière de la chaudièreannule l'influence du tirage de la cheminée sur lacombustion en maintenant une pression constanteà la sortie de la chaudière.

Page 32: Raphaël Beeckmans

6363

Types de chaudières domestiques : les chaudièresatmosphériques

Avantages

- Le prix moindre. Une chaudière atmosphérique de conception "bas degamme" coûte moins cher qu'une chaudière équipée d'un brûleur gazpulsé.

- L'absence de bruit. Une chaudière atmosphérique ne comportant pas deventilateur est nettement moins bruyante qu'un brûleur pulsé.

- La facilité de montage et de réglage.

6464

Types de chaudières domestiques : les chaudièresatmosphériques

- Un rendement utile moindre. La gestion moins précise de l'excès d'air diminuele rendement utile des chaudières qui est voisin de 91 .. 92 % pour les nouvelleschaudières à prémélange et inférieur à 90 % pour les chaudières de conceptionplus ancienne, alors que l'on peut espérer un rendement de 93 .. 94 % avec unechaudière moderne à brûleur pulsé bien réglée.

Inconvénients

Exemple:

En 2001, on trouve encore dans le catalogue de fabricants deschaudières atmosphériques de 70 .. 90 kW d'une ancienne générationdont le rendement utile est de 86,5 % !

Si on estime leurs pertes à l'arrêt à 2 %, le rendement saisonnier d'unechaudière de ce type correctement dimensionnée est voisin de 60%

Soit une surconsommation de 35 % par rapport à une chaudièremoderne à brûleur pulsé et une surconsommation de 33 % par rapport àune chaudière atmosphérique moderne!

Page 33: Raphaël Beeckmans

6565

Inconvénients

- Une production importante d’oxydes d’azote

- Des pertes à l'arrêt plus importantes. Les chaudières purementatmosphériques (c'est-à-dire sans ventilateur) sont généralementparcourues à l'arrêt par un flux d'air continu provoquant des pertes parbalayage. À titre de comparaison, les pertes à l'arrêt des chaudières àbrûleur pulsé modernes sont de l'ordre de 0,1 .. 0,4 %.

6666

Les chaudières à foyer pressurisé présentent un rendement supérieur aux chaudièresatmosphériques car:

- La pression au sein du foyer est supérieure à la pression atmosphérique et permetd’y garder davantage les fumées, ce qui favorise l’échange thermique- Les surfaces d’échange sont supérieures- Elles sont équipées de brûleur à air pulsé

Les chaudières à foyer pressurisé

Foyer borgne Triple parcours

Page 34: Raphaël Beeckmans

6767

Les chaudières à foyer pressurisé

Élément d'une chaudière triple parcours en fonte.Les chaudières performantes de ce type possèdentun premier et un dernier élément (refermant le foyer)entièrement parcourus par l'eau, ce qui augmente lessurfaces d'échange et diminue les pertes par parois

sèches.

6868

Les chaudières à foyer pressurisé

Page 35: Raphaël Beeckmans

6969

Avantages

• Pertes à l'arrêt diminuéesLes pertes à l'arrêt des chaudières à brûleur pulsé modernes sont extrêmement

faibles (de l'ordre 0,1 ... 0,4 % de la puissance nominale de la chaudière).

Cela est la conséquence :

- d'un degré d'isolation de la jaquette important, équivalent à une épaisseur delaine minérale de 10 cm enveloppant l'ensemble de la chaudière,

- de la présence d'un clapet (motorisé, pneumatique, ...) refermant l'aspirationd'air du brûleur lorsque celui-ci est à l'arrêt.

7070

Avantages• Rendement de combustion plus élevé

Le rendement de combustion de ces chaudières est dépendant du choix dubrûleur et de son réglage. Avec un brûleur finement réglé, un rendement de

combustion de 93 .. 94 % est tout-à-fait possible dans les chaudièresactuelles les plus performantes.

• Rendement saisonnier plus élevé

Les faibles pertes à l'arrêt et la possibilité d'obtenir des rendements decombustion les plus élevés (sans condenser), font des chaudières à brûleurpulsé les chaudières les plus performantes dans le catégorie des chaudières

dites « traditionnelles » - environ 92%

Page 36: Raphaël Beeckmans

7171

⇐Formation Conseiller en Performance Energétique des Bâtiments

θ Rappel : chaudière à condensation

υPrincipe : chaudière classique la chaleur récupérée = PCI

7272

⇐Formation Conseiller en Performance Energétique des Bâtiments

θ Rappel : chaudière à condensation

υPrincipe : chaudière à condensation : la chaleur récupérée =PCS

Page 37: Raphaël Beeckmans

7373

θ Rappel : chaudière à condensation

υRendement :

Rem : courbe valable pour un taux d’excès d’air de 30%.

7474

◊ Adaptation des circuits hydrauliques :

Pas ok… Ok !

Mais pas d’imposition réglementaire à ce niveau…

θ Rappel : chaudière à condensation

Page 38: Raphaël Beeckmans

7575

Les chaudières à condensation:point de rosée

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Que rapporte une chaudière à condensation par rapport à une chaudière traditionnelle ?Le gain énergétique réalisé grâce à une chaudière à condensation se situe à deuxniveaux :

1.Condensation de la vapeur d'eau des fumées (pour une chaudière gaz, gainmaximum de 11 % du PCI). On parle de gain en chaleur latente.

2.Diminution de la température des fumées grâce à l'augmentation de la surfaced'échange (de .. 150.. °C à .. 45°C ..). on parle de gain en chaleur sensible.

Pour comparer le rendement des chaudières à condensation et celui des chaudières classiques, il faut comparer leurrendement global annuel ou rendement saisonnier, qui prend en compte toutes les pertes de la chaudière (par lesfumées, par rayonnement et d'entretien), en fonction de la charge réelle de la chaudière durant toute la saison dechauffe.

Ce gain réel obtenu par une chaudière à condensation est difficile à estimer d'une manière générale car il dépend de latempérature d'eau qui irrigue la chaudière et qui est évidemment variable (elle dépend de la courbe de chauffe choisie etdonc du surdimensionnement des émetteurs).

Intérêt énergétique d’une chaudière àcondensation

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Intérêt énergétique d’une chaudière àcondensation

Représentation du rendementutile (sur PCI) d'une chaudièregaz traditionnelle et d'unechaudière à condensation.Par exemple, avec unetempérature d'eau de 40°C, onobtient des produits decombustion d'environ 45°C, cequi représente des pertes de2 % en chaleur sensible et despertes de 5 % en chaleur latente(on gagne sur les 2 tableaux).Le rendement sur PCI est doncde :((100 - 2) + (11 - 5)) / 100 =104 %

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Les bases de la condensation

Page 40: Raphaël Beeckmans

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La condensation dans les bâtiments existants

• Le surdimensionnement des anciennes installations permet un abaissementdes t°

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υZoom sur le bruleur

Régulation : impact énergétique

Page 41: Raphaël Beeckmans

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Les types de brûleur

1. Bruleur atmosphériquechauffe-bain au gaz,

chauffe-eau,

les chaudières au gaz naturel pour lesparticuliers (souvent),..

2. Bruleur à air pulséPar exemple, toutes les chaudières mazout

sont équipées de bruleur à air pulsé.

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PRINCIPE D'UN BRÛLEURATMOSPHÉRIQUE

PRINCIPE D'UN BRÛLEURÀ AIR PULSÉ

¬ L'air comburant est amenépar un ventilateur.

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PRINCIPE D'UN BRÛLEURÀ AIR PULSE

PRINCIPE D'UN BRÛLEURPREMIX

¬ Le gaz est prémélangé avec l'air

¬ Le mélange est soufflé au traversd’une surface d'accrochage (acierinoxydable, matière céramique, …)

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Quelques liens utiles

• www.informazout.be

• www.gazinfo.be

• www.ibge.be (primes)

• www.tecsol.fr

• www.ines-solaire.com

• www.e-delta-t.com (articles et ouvrages sur le chauffage)