Générateurs d’air chaud à air pulsé au gaz ou au propane

Haut rendement et efficacité normale

Au cours des 20 dernières années, on a mis sur le marché une nouvelle génération d'appareils de chauffage et de chaudières à gaz à haut rendement énergétique. L'évacuation des produits de combustion, sans air de dilution, est au nombre des différentes caractéristiques de ces appareils. La combustion de gaz naturel dégage certains sous-produits, y compris de la vapeur d'eau et du dioxyde de carbone. Dans un modèle courant d'appareil de chauffage au gaz, ces sous-produits sont évacués par la cheminée, mais une quantité considérable de chaleur (contenue dans les produits de combustion et dans l'air chauffé des pièces) s'échappe également par la cheminée. De la chaleur se perd aussi par la cheminée quand l'appareil est éteint. Les nouveaux modèles ont été modifiés de façon à en accroître l'efficacité énergétique en réduisant la quantité d'air chauffé qui s'échappe par la cheminée, que l'appareil soit en marche ou pas, et à extraire davantage de chaleur contenue dans les sous-produits de combustion avant de les rejeter à l'extérieur.

Ces appareils de chauffage améliorés permettent, par rapport aux modèles courants, des économies d'énergie qu'il vaut la peine de chiffrer en dollars. Le tableau 3, à la page 63, donne une indication du rendement saisonnier et des économies d'énergie propres à divers systèmes de chauffage; utilisez-le pour comparer les économies réalisables à l'achat de matériel. Cela vous aidera à choisir les caractéristiques qui vous permettront d'économiser l'énergie et de réduire le plus possible vos frais de chauffage.

Systèmes à condensation à haut rendement alimentés au gaz.

Les générateurs d'air chaud à condensation alimentés au gaz sont les appareils les plus efficaces offerts sur le marché, avec un rendement saisonnier de l'ordre de 90 à 97 p. 100. Le système à condensation à haut rendement devrait être le nouveau choix que privilégient la plupart des Canadiens, en raison des facteurs suivants :

• il offre un bon rapport prix-efficacité pour la plupart des régions climatiques du Canada
• il ne risque pas de connaître certains des problèmes de condensation et de détérioration à long terme du conduit d'évacuation qui surviennent dans les systèmes à efficacité normale
• il convient mieux à la construction étanche des maisons éconergétiques

Au Canada, à partir du 1^er janvier 2010, le niveau de rendement minimal AFUE pour les générateurs d'air chaud alimentés au gaz a été augmenté à 90 % dans le cadre du Règlement sur l'efficacité énergétique. Les homologations ENERGY STAR pour les générateurs d'air chaud alimentés au gaz ne sont plus reconnues au Canada jusqu’à que des spécifications ENERGY STAR plus strictes soient établies.

Les spécifications ENERGY STAR pour les générateurs d'air chaud alimentés au gaz font actuellement l’objet d’un examen. Les documents relatifs à ce processus d’examen sont fournis ci-dessous. Les participants et les autres intervenants qui ont des questions ou des préoccupations concernant le processus d’examen peuvent consulter le site Web de la Environmental Protection Agency des É.-U. ( en anglais seulement)

• Liste de modèles : générateur d’air chaud à gaz

Système à condensation à haut rendement

Le brûleur est semblable à celui d’un appareil ordinaire, le tirage étant assuré par un ventilateur à tirage aspiré. Toutefois, des surfaces d’échange thermique supplémentaires, faites de matériaux anticorrosion (généralement de l’acier inoxydable), extraient la chaleur des sous produits de combustion avant leur évacuation. Là où se font la condensation et l’échange thermique, les gaz de combustion sont refroidis au point où leur vapeur d’eau se condense, libérant ainsi plus de chaleur dans la maison. Le condensat est acheminé à un avaloir.

Puisqu’une cheminée n’est plus nécessaire, le coût de l’installation est réduit. Les gaz de combustion sont alors suffisamment refroidis pour être évacués par un tuyau en plastique PVC ou ABS traversant un mur extérieur de la maison. Selon le modèle, on peut économiser jusqu’à 38 p. 100 de combustible de plus comparativement aux anciens appareils de chauffage au gaz dotés de veilleuses. De plus, les émissions polluantes relâchées dans l’environnement sont également réduites.

Certains générateurs d’air chaud à condensation ou certaines chaudières font appel à la technique de la combustion pulsatoire, qui consiste à allumer de petites quantités de gaz naturel à intervalles rapprochés.

Contrairement aux générateurs d’air chaud ordinaires ou à efficacité normale, dont le rendement diminue lorsqu’ils sont trop puissants, les appareils à condensation sont en fait plus efficaces lorsqu’il y a surcapacité et qu’ils fonctionnent pendant de plus courtes périodes. Par conséquent, si vous optez pour un nouveau générateur d’air chaud à condensation, vous pouvez le prendre un peu plus puissant que ce que requiert votre maison sans être pénalisé sur le plan de l’efficacité.

Combustion hermétique

Dans un système de combustion hermétique, l'air extérieur est acheminé directement à la chambre de combustion par un tuyau, et le générateur d'air chaud n'aspire plus d'air à l'intérieur de la maison pour la combustion ou la dilution des gaz évacués.

Comme il est possible de réduire quelque peu les frais de chauffage en diminuant la quantité d'air chauffé aspiré à l'intérieur de la maison, la combustion hermétique a comme principal avantage d'isoler le système d'air comburant de la maison : le générateur d'air chaud n'est plus touché par le fonctionnement des autres appareils de la maison. Combinée avec le fonctionnement de ventilateurs d'évacuation (notamment les ventilateurs de cuisine et de salle de bains ainsi que les sécheuses), l'étanchéité des maisons éconergétiques peut causer des fuites de gaz de combustion et des refoulements d'air provenant d'appareils alimentés au mazout. Les appareils à combustion hermétique éliminent ce problème.

Étant donné qu'ils sont conçus comme des systèmes à combustion hermétique, la plupart des générateurs à air chaud à haut rendement conviennent bien à la construction étanche des maisons éconergétiques modernes. De façon générale, les appareils qui ne fonctionnent pas selon le mode de tirage aspiré permettent d'éviter la dépressurisation de la maison. Certains modèles de générateurs à air chaud à efficacité normale sont également offerts comme systèmes à combustion hermétique.

Générateurs d'air chaud à gaz à efficacité normale

Les générateurs d'air chaud à efficacité normale ont un rendement saisonnier d'au moins 78 p. 100, et la plupart ont un rendement de 80 p. 100. Équipés généralement d'un brûleur à aspiration naturelle, ces appareils n'ont pas de veilleuse permanente.

Les nouveaux appareils de chauffage sont dotés d’un système d’allumage électrique et peuvent consommer de 3 à 5 p. 100 moins d’énergie que les appareils ordinaires à veilleuse permanente.

Générateur d'air chaud à gaz à efficacité normale avec ventilateur à tirage aspiré

La plupart des générateurs d'air chaud à efficacité normale ont un dispositif d'évacuation forcée, habituellement constitué d'un ventilateur à tirage aspiré intégré. Grâce à un meilleur échange thermique, à l'absence d'air de dilution et à une forte résistance à l'écoulement pendant les périodes d'arrêt du brûleur, le rendement saisonnier de ces appareils est nettement supérieur à celui des modèles dotés de veilleuses et permet des économies d'énergie de 23 à 28 p. 100.

On peut évacuer les produits de combustion de ces systèmes par une cheminée d'une dimension appropriée ou encore par un tuyau passé dans un mur extérieur de la maison et fait d'acier inoxydable de haute qualité. Toutefois, l'utilisation de tuyaux de plastique pour températures élevées servant à évacuer les gaz de combustion des appareils de chauffage à efficacité normale peut poser certains problèmes. Des règlements peuvent en interdire l'utilisation dans votre localité. Vous devriez en discuter avec votre technicien, l'autorité compétente ou un représentant de votre compagnie de gaz.

Les codes régissant l'installation pourraient exiger que l'appareil ait une alimentation en air de combustion provenant de l'extérieur.

Optimiser l’efficacité

Coûts de fonctionnement, d’achat et d’installation

Modèles moins récents de générateurs d’air chaud

Générateur d’air chaud ordinaire alimenté au gaz

Un ancien modèle courant d'appareil de chauffage à air pulsé, alimenté au gaz, qui se rend au brûleur par aspiration naturelle. Les anciens modèles étaient équipés d'une veilleuse allumée en permanence alors que les appareils les plus récents comportent plutôt un allumage électrique. En passant à travers un échangeur thermique, les gaz de combustion libèrent de la chaleur avant d'être évacués à l'extérieur par le conduit de raccordement et la cheminée. Un coupe-tirage sert à isoler le brûleur des variations de pression extérieures à la sortie de la cheminée en tirant au besoin des quantités variables d'air chauffé de la maison dans le conduit de raccordement. Un ventilateur achemine l'air provenant des conduits de retour d'air froid de la maison et le fait circuler à travers l'échangeur thermique. L'air ainsi réchauffé est ensuite distribué dans le réseau de conduits d'air chaud de la maison.

Modèle courant de générateur d'air chaud à gaz

Il faut noter qu'il y a deux circuits de circulation d'air bien distincts.

• Le premier, soit le circuit de combustion, fournit de l'air au brûleur (notamment l'air qui passe par le coupe-tirage) et achemine les gaz chauds de combustion à l'échangeur thermique et au conduit de raccordement, puis à la cheminée et à l'extérieur.
• Le circuit de distribution de chaleur et de retour d'air froid fait circuler et réchauffe l'air de la maison.

Le rendement saisonnier des anciens modèles d’appareils de chauffage au gaz est d’environ 60 p. 100. Même si la plupart des maisons canadiennes sont dotées d’un système de type « chauffer et circuler », les générateurs d’air chaud classiques ne sont plus offerts, étant donné qu’ils ne satisfont pas aux critères de rendement saisonnier exigés dans le règlement aux termes de la Loi sur l’efficacité énergétique du Canada.

Générateurs d’air chaud à gaz convertis

L'autre système courant de chauffage au gaz est composé d'un générateur d'air chaud au mazout converti au gaz naturel, généralement avec un brûleur à air soufflé ou surpressé. Dans ce type d'appareil, un ventilateur aide à la combustion de même qu'à établir et à maintenir un tirage suffisant. Le dispositif de dilution est un régulateur de tirage barométrique à double effet au lieu d'un coupe-tirage, mais sa fonction est semblable.

Les appareils de chauffage au mazout qui ont été convertis au gaz sont généralement plus efficaces que les modèles courants alimentés au gaz puisque leur rendement saisonnier se situe entre 63 et 68 p. 100; par contre, ils sont nettement moins efficaces que les nouveaux appareils au gaz à efficacité normale ou à haut rendement.

Générateur d’air chaud à gaz avec registre à commande automatique

Le générateur d'air chaud à gaz avec registre comporte un registre dans le conduit d'évacuation, en aval de l'échangeur thermique et du dispositif de dilution. Un thermostat commande le registre : lorsque le brûleur à gaz s'éteint, le registre se ferme automatiquement après un certain temps; quand le thermostat fait repartir le générateur d'air chaud, le registre s'ouvre avant que le brûleur ne s'allume. En fermant le conduit d'évacuation pour une bonne partie du temps où le brûleur est éteint, le registre empêche une partie de l'air chaud de la maison de s'échapper par la cheminée.

Ces appareils de chauffage ont généralement un allumage électrique ou électronique. Les économies d'énergie se situent généralement entre 3 et 10 p. 100 par rapport à un générateur d'air chaud ordinaire. Toutefois, il y a perte possible d'une partie des économies si un chauffe-eau ordinaire alimenté au gaz est également raccordé à la même cheminée. Le conduit d'évacuation du chauffe-eau ne comporte pas de registre et il y a augmentation des pertes de chaleur en raison d'un tirage accru.

Le générateur d'air chaud à gaz avec registre ne satisfait pas aux normes minimales de rendement énergétique en vigueur actuellement.

Autres options de chauffage au gaz

Outre les types de générateurs d'air chaud à air pulsé, il existe plusieurs autres systèmes de chauffage au gaz. Il se peut que l'installation d'un système central de chauffage au gaz naturel soit difficile, voire impossible si votre maison est construite sur une dalle de béton ou si vous habitez une maison mobile. Le matériel spécialisé de chauffage au gaz peut offrir une bonne solution de remplacement. Comme il existe divers genres d'appareils, il y aurait lieu de consulter une compagnie de gaz ou un entrepreneur en chauffage pour obtenir une analyse détaillée. Quelques-uns des types les plus courants sont décrits ci-dessous.

Générateur d’air chaud mural à évacuation directe

Les générateurs d'air chaud à évacuation directe sont des appareils de chauffage autonomes à combustion hermétique qui aspirent à l'intérieur l'air comburant et évacuent les gaz de combustion à l'extérieur par un tuyau d'échappement. Ils sont fixés en permanence à la structure d'un bâtiment, d'un véhicule récréatif ou d'une maison mobile et ne sont raccordés à aucun conduit. Ces appareils distribuent l'air chaud soit par gravité, soit au moyen d'un ventilateur. Les modèles avec ventilateur de circulation sont plus efficaces.

Le générateur d'air chaud mural est compact et moins coûteux qu'un appareil de chauffage central. La puissance calorifique et l'efficacité des divers modèles varient et l'on peut obtenir des appareils à rendement standard avec une veilleuse ou à efficacité à haut rendement, avec un allumage électrique et un tirage aspiré. L'AFUE est de 70 à 80 p. 100. Remarquons cependant que généralement les appareils à chauffage central à haut rendement sont beaucoup plus efficaces.

Appareils de chauffage autonomes

L'appareil de chauffage autonome est un appareil individuel sur pied dont la puissance est bien inférieure à celle d'un appareil de chauffage central. Il ressemble à bien des points de vue aux nouveaux poêles à bois. Ces appareils ne sont pas raccordés à des conduits de distribution et, comme ils ne chauffent que la pièce où ils sont installés, il faut prévoir un appareil pour presque chaque pièce. Un tuyau permet d'évacuer les gaz de combustion à l'extérieur.

La chaleur circule par convection naturelle ou à l'aide d'un ventilateur. On peut se procurer des appareils de circulation, dont l'AFUE est de l'ordre de 60 à 82 p. 100.

Un radiateur à gaz avec évacuation directe et qui ressemble aux plinthes électriques ou aux nouvelles plinthes de chauffage à eau chaude a été mis au point dernièrement. Il permet de convertir facilement au gaz les maisons chauffées à l'électricité sans pour autant avoir à installer une cheminée ou un système central de distribution.

Comment entretenir et faire fonctionner un système de chauffage au gaz existant.