9 octobre 2011

Optimiser la condensation d’une chaudière gaz ou fioul

Toutes les chaudières à condensation gaz ou fioul sont aujourd'hui équipées de régulations électronique avec sonde d’ambiance ou extérieure, afin de profiter pleinement de la condensation et atteindre les rendements affichés par les constructeurs en situation réelle et de réellement condenser. Mais le taux de condensation ne dépend pas que de la chaudière et des précautions de conception, de dimensionnement et d’entretien sont nécessaires pour améliorer la condensation de sa chaudière gaz ou fioul.



Dimensionnement correct + régulation « intelligente » !

Il faut tout d’abord correctement dimensionner le circuit de chauffage pour abaisser au maximum la température de retour. Le point de rosée optimum de la vapeur d’eau est d’environ 57°C pour le gaz naturel et de 47°C environ pour le fioul. Il est donc impératif de gérer un retour un retour d’eau inférieur à cette valeur le plus souvent au cours de la saison de chauffage. La mise en œuvre d’une sonde de température extérieure associée à une sonde d’ambiance ou de compensation (à ne pas confondre avec un simple thermostat d’ambiance « tout ou rien »), permet d’agir sur la loi d’eau (ou courbe de chauffe) et d’adapter automatiquement la température de départ de l’eau aux besoins et donc d'obtenir en permanence une température d'eau de retour la plus basse possible. La mise en place d’une sonde extérieure sur un circuit chauffage réglé à 80/60°C permet ainsi à la chaudière de condenser plus de 90% du temps.

Le thermostat d'ambiance « tout ou rien » est ainsi quelque part une hérésie thermique : de nombreux pays, comme l'Allemagne où l'énergie est bien plus chère que chez nous, n'en installent plus depuis bien longtemps. Certes c'est parfois mieux que rien (notamment pour programmer de l'intermittence/abaissement de chauffage sur une chaudière en étant dépourvue), mais l'installer sur une chaudière à condensation est tout simplement une bêtise (voir une arnaque par ignorance ou pour obtenir un devis plus alléchant !) surtout si les émetteurs ne sont pas dimensionnés pour travailler en basse température (ex. un plancher chauffant).

Enfin, une régulation sur température extérieure permet de diffuser en continu de l'eau à la « bonne » température dans des radiateurs pour obtenir un meilleur confort thermique grâce à une chaleur enveloppante, et non faite de trains de chaleur à chaque déclenchement du thermostat.


En outre, une chaudière à condensation offre par ailleurs un meilleur rendement à faible charge.


Par ailleurs, les figures ci-dessous, correspondant à une répartition des jours sur Lyon, soulignent l'importance de la modulation (meilleur rendement à faible charge) et le défaut d'intérêt de la surpuissance.

Une chaudière gaz condensation avec trop de surpuissance ne sert à rien, juste à moins moduler, avec un fonctionnement se rapprochant du « tout ou rien », un rendement de combustion mauvais et des pertes inutiles lors de la pré-ventilation (évacuation des calories par la cheminée).

Ainsi avec une surpuissance de seulement 10%, comme la chaudière est seulement capable de moduler jusqu'à 10-20% de sa puissance nominale, on obtient 54 jours d'exploitation sans modulation (23% de la saison de chauffe). Pendant ce fonctionnement sans modulation, de nombreux cycles de marche/arrêt du brûleur se produisent, diminuant d’autant sa durée de vie, et occasionnent des pertes thermiques lors de sa relance et de l'encrassement (chaudière fioul, bois). Si cette surpuissance est portée au deux tiers, le délai de fonctionnement sans modulation de la chaudière double pour atteindre presque 100 jours par an, soit pratiquement la moitié de la durée de la saison de chauffe sur Lyon !


Ainsi attention lors du remplacement de votre chaudière, ne vous fiez surtout pas à la puissance de l'ancienne chaudière (surtout si votre bâtiment a été rénové), ou au nombre de radiateurs en place. Un chauffagiste sérieux vous déterminera la puissance nécessaire à votre besoin, sachant que celle-ci est déjà déterminée pour des conditions (température extérieure) et des besoins (ex. chauffe de tout le volume du bâtiment à 20°C) extrêmes ne se produisant que rarement, et voir surtout pour couvrir les besoins de la production d'eau chaude sanitaire !

En savoir plus


Une combustion « idéale »

La combustion doit être optimisée avec un réglage brûleur se rapprochant de la combustion dite « stœchiométrique » ou idéale. Le point de rosée sera plus bas et la chaudière condensera plus rapidement pour plus de rendement dès que les retours de chauffage seront inférieurs au point de rosée. La combustion stœchiométrique, repose sur le mélange de 1m³ de gaz (composé de 83 à 97 % de méthane - CH4) avec environ 10m³ d'air (composé à 80% d'azote et à 20% d'oxygène). En situation d'excès d'air nul (Il y a excès d'air dès que le mélange compte plus de 10m³ d'air), le rendement est optimal. A titre d’exemple, une chaudière avec un excès d'air condensera à 50°C quand une chaudière avec un rendement optimum condensera à 59°C. Sur des chaudières « haute performance », une sonde placée dans les fumées permet d’approcher en permanence la combustion stoechiométrique.

Une eau chaude sanitaire au maximum à 50°C

Même si certains indiquent que c'est à 60°C qu'il faut produire l'ECS pour éviter tout risque de légionellose, encore faut-il être en accord avec la réglementation qui oblige, pour des questions de sécurité, que l'eau chaude à tous les points de puisage soit inférieure à 55°C. Dans tous les cas, même à 50°C, l'eau chaude est encore trop chaude pour un usage sanitaire. Mais si celle-ci est réglée à 50°C, il est certain qu’elle sera de l’ordre de 45°C aux points de puisage, et que surtout le phénomène de condensation se produira lors des soutirages d'ECS. Par ailleurs, la mise en œuvre d’un ballon pour le stockage d’une eau chaude sanitaire à « basse température » permettra aussi à la chaudière de condenser plus facilement : un ballon à stratification permet de puiser l’eau chaude en partie supérieure et de chauffer celle-ci avec un échangeur en partie basse plus froide, entraînant une température du circuit primaire plus faible et une condensation plus facile. Enfin, en accord avec l’utilisateur, pour optimiser le taux de condensation, il faut mieux opter pour une mise en chauffe par cycle quotidien, en fonction des habitudes, plutôt qu’une mise en chauffe régulière tout au long de la journée.

Un entretien annuel avec contrôle

L’entretien annuel (pour rappel obligatoire), permet de vérifier chaque année que les réglages de combustion sont les meilleurs avec le bon dosage d'air du brûleur. Une chaudière dont les réglages de combustion sont les plus parfaits possible permet de gagner 10% d'économies. Il faut aussi s’assurer de l’écoulement des condensats, premier témoin d’une condensation effective. De plus, il faut s’assurer qu’il n’y a pas de sur-débit sur le circuit de chauffage qui va induire un retour trop chaud, sans pour autant générer du sous-débit dont le gradient de température trop important pourrait détériorer la chaudière. Enfin, il faut éviter les situations d'embouage ou d’entartrage du corps de chauffe qui réduisent les surfaces d’échange thermique et limite le phénomène de condensation.


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