Chaudières
Chaudières au gaz
Chaudières au mazout
Chaudières électriques
Chaudières au gaz – rendement élevé et rendement normal
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. 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.
Les chaudières résidentielles au gaz actuellement vendues au Canada doivent avoir une cote de rendement énergétique annuel (AFUE) d'au moins 80 p. 100. Le niveau de rendement énergétique d’une chaudière au cours d’une période de chauffe s’appelle l’efficacité annuelle de l’utilisation de combustible (AFUE). L’AFUE s’exprime en pourcentage : plus elle est élevée, plus la chaudière est efficace. Quant aux chaudières répondant aux exigences ENERGY STAR, leur AFUE doit être d'au moins 85 p. 100.
Liste de modèles : chaudières au gaz
Fabricants de modèles homologués ENERGY STAR
Voici certaines mesures que les fabricants ont adoptées pour améliorer le rendement des appareils :
- Élimination des veilleuses permanentes. La plupart des chaudières actuellement offertes sur le marché sont équipées d'un dispositif d'allumage intermittent, habituellement l'allumage électronique.
- Amélioration des niveaux d'isolation. Comme les chaudières emmagasinent plus de chaleur interne que ne le font les générateurs d'air chaud, elles ont tendance à perdre plus de chaleur, aussi bien par leur enveloppe (parois) que par la cheminée, lorsqu'elles ne sont pas en marche. Pour réduire les pertes thermiques par les parois, les nouvelles chaudières sont beaucoup mieux isolées, ce qui permet de garder l'eau chaude.
- Adoption de meilleures méthodes de commande d'air visant à réduire les pertes à la cheminée. De nombreuses chaudières utilisent un coupe-tirage. Celui-ci est situé en aval de la pompe pour épreuves de la chaudière. Il aspire l'air de la maison dans le conduit d'évacuation des gaz avec les gaz de combustion. Cela stabilise l'écoulement de l'air dans l'appareil, isolant le brûleur des variations de pression extérieures. Mais cela aspire continuellement la chaleur de la chaudière et réchauffe l'air de la maison par la cheminée. En règle générale, un régulateur de tirage est maintenant installé en aval du coupe-tirage pour arrêter l'évacuation lorsque le brûleur n'est pas en marche. Lorsque le brûleur de gaz s'éteint, le régulateur se ferme automatiquement après une courte période; avant que le brûleur se rallume, le régulateur s'ouvre.
Les nombreuses chaudières au gaz ont remplacé le brûleur à gaz à aspiration naturelle par un brûleur électrique. Elles disposent d’un brûleur avec ventilateur ce qui améliore le processus de combustion et assure le développement et le maintien d’un tirage adéquat. Ces brûleurs, semblables à ceux qui sont utilisés dans les systèmes au mazout de pointe, ont tendance à avoir une pression limitée ou même à obstruer le passage de l’air de combustion lorsque le brûleur est éteint. Cela réduit au minimum les pertes thermiques durant les périodes d'arrêt et ne nécessite pas de registre de tirage clapet. De tels appareils réduisent au minimum l'air de dilution ou ont un système de combustion hermétique, et leur rendement est égal ou supérieur aux modèles à brûleur à aspiration et à système d'évacuation forcée.
Chaudières au gaz à condensation
Les chaudières au gaz à condensation utilisent soit un brûleur à aspiration muni d'un ventilateur à tirage aspiré soit un brûleur électrique, semblable à celui des appareils décrits plus haut. Toutefois, ils sont munis d'un échangeur thermique additionnel fait de matériaux anticorrosion (généralement de l'acier inoxydable) qui extrait la chaleur latente présente dans les sous-produits de combustion en condensant les produits de combustion avant leur évacuation. Plus besoin de cheminée, ce qui réduit le coût d'installation. Les gaz de combustion sont alors suffisamment refroidis pour être évacués par un tuyau de plastique PVC ou ABS traversant un mur extérieur de la maison.
Une chaudière à condensation peut avoir un AFUE de 90 p. 100 ou plus. Mais dans la pratique, les chaudières à condensation des systèmes de chauffage hydroniques (eau chaude) peuvent avoir de la difficulté à atteindre un tel rendement. Pour que l'échangeur thermique de la chaudière à condensation arrive à extraire efficacement la chaleur latente potentielle, le système doit fonctionner avec les températures d'eau de retour les plus basses possible, ne dépassant pas 45 à 50 °C (113 à 122 °F), de préférence. alheureusement, la plupart des systèmes de radiateurs sont conçus pour fonctionner à des températures d'eau de retour nettement supérieures, ce qui contribue à réduire les risques de condensation du gaz de combustion. Si la température de l'eau de retour est trop élevée, le rendement réel de l'appareil pourrait n'être que légèrement supérieur à celui des meilleurs modèles de chaudières sans condensation.
Pour qu'une chaudière à condensation atteigne son rendement optimal, le système de chauffage doit être conçu pour retourner l'eau à la chaudière sous la température des gaz de combustion évacués. Les applications résidentielles qui fonctionnent habituellement à des températures d'eau de retour suffisamment basses incluent :
- le chauffage des planchers par rayonnement
- le chauffage de l'eau des piscines
Pour les systèmes de radiateurs, il est possible d'abaisser la température de l'eau de retour en ayant recours aux techniques suivantes :
- l'utilisation d'un régulateur de remise en marche, pour abaisser la température de l'eau de distribution durant les saisons intermédiaires (à la fin du printemps et au début de l'automne) pour améliorer le rendement au cours de ces périodes, même si cette méthode n'est pas efficace au plus fort de la saison de chauffe
- l'utilisation des systèmes de radiateurs qui présentent des surfaces d'échange thermique suffisantes pour pouvoir fonctionner efficacement à basse température
- l'utilisation de l'eau de retour pour chauffer d'avance l'eau de service, pour les systèmes combinés de chauffage des locaux et de l'eau
Chaudières au mazout
Équipée du même type de brûleur qu’un générateur d’air chaud au mazout, la chaudière au mazout est généralement plus compacte, mais plus lourde. Contrairement au générateur d’air pulsé, elle n’a pas de ventilateur ou de filtre. Dans la plupart des chaudières, une pompe de circulation sert à acheminer l’eau dans la tuyauterie qui alimente les radiateurs, tel qu’il est illustré à la figure 5. Le rendement saisonnier des anciens modèles courants de systèmes à eau chaude est semblable à celui des systèmes de chauffage à air pulsé ordinaires, environ 60 p. 100.
Le rendement éconergétique d’une chaudière au mazout au cours d’une saison de chauffage s’appelle l’efficacité saisonnière de l’utilisation de combustible (SEUE). Cette SEUE s’exprime en pourcentage. Plus ce pourcentage est élevé, plus le générateur d’air chaud est efficace. Pour les chaudières sans veilleuse, la SEUE est équivalente à l’efficacité annuelle de l’utilisation de combustible (AFUE). Les chaudières qui répondent aux exigences de haute efficacité ENERGY STAR ont une AFUE d’au moins 85 p. 100.
Liste de modèles : chaudières à mazout
Fabricants de modèles homologués ENERGY STAR