Chaudière à condensation

La chaudière à condensation, qu’est-ce que c’est et comment cela fonctionne-il ?

Vous avez entendu parler de ces chaudières qui ont un rendement supérieur à 100% ? Les fameuses chaudières à condensation.. S’agit-il de chaudières qui produisent un mouvement perpétuel ? La fameuse énergie infinie ? Non pas du tout.

Qu’est-ce qu’une chaudière à condensation ?

Informations:

La chaudière à condensation est un système de chauffage qui utilise le gaz ou le fioul pour chauffer l’eau et produire de la chaleur pour votre maison. Elle est plus efficace et économe en énergie que les chaudières traditionnelles, car elle récupère la chaleur des gaz d’échappement et la réutilise pour préchauffer l’eau entrant dans la chaudière. Cela permet de consommer moins de combustible et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Pour comprendre le fonctionnement d’une chaudière à condensation, nous allons d’abord nous intéresser à  la combustion.

La chaudière est l’appareil qui permet de produire cette combustion. Cette combustion doit être faite dans des conditions qui sont contrôlées, c’est-à-dire ne pas trop brûler de combustible et brûler ce combustible dans le respect des conditions de sécurité. Notamment pour ne pas consommer l’énergie de manière excessive par rapport aux besoins. Mais aussi pour que cette combustion se fasse selon des normes de sécurité et entre autre ne pas avoir de production de monoxyde de carbone.

Cette combustion pour être produite nécessite trois éléments, un combustible (Le gaz, le Fioul, ou le bois), un comburant, il s’agit de l’oxygène de l’air, et une énergie d’activation. Il s’agit de l’étincelle que produit la chaudière pour enflammer le combustible lorsque celle-ci se met en marche.

Dans une réaction chimique, rien ne se perd, rien ne se gagne, tout se transforme (Antoine Lavoisier). La combustion est une réaction chimique qui n’échappe pas à cette règle. Notre combustible se compose d’atomes constitués d’éléments de carbone et d’éléments d’hydrogène.

Bon à savoir:

Prenons pour exemple le gaz naturel, cela nous une formule qui ressemble à ceci : C-H4 + O2 -> CO2 + H2O .

En bon Français, cela veut dire que le gaz naturel (formule CH4) brûle avec l’oxygène de l’air (O2) pour donner des fumées qui sont composées de dioxyde de carbone (CO2) et de vapeur d’eau (H2O).

Ceci est la combustion d’une chaudière classique.

Ces fumées sont à une température comprise entre 200 et 250 degrés, selon le réglage effectué par votre chauffagiste. Ne partez pas, l’explication arrive maintenant.

Dans une chaudière à condensation, nous allons réduire la température de ces fumées. En effet, des fumées de combustion à 200 degrés quand il fait -10 degrés dehors et que l’on souhaite avoir 20 degrés dans son habitation, il est certainement possible d’abaisser la température de celles-ci pour récupérer de l’énergie.

En faisant baisser la température des fumées, la vapeur d’eau contenue dans les fumées se condense et se transforme en eau liquide. Il s’agit là du principe de changement d’état des éléments (Liquide, Solide, Gazeux) .

Chaleur sensible et chaleur latente, encore un petit point à éclaircir et vous serez incollable sur le sujet de la chaudière à condensation lors de vos prochains diners en famille.

Prenons une casserole d’eau sur la gazinière. Vous chauffez celle-ci.

La température de l’eau augmente et passe de 15 degrés à 100 degrés. Lorsque la température de 100 degrés est atteinte, l’eau boue et passe de l’état liquide à l’état gazeux pour devenir de la vapeur d’eau.

Durant toute cette période où l’eau boue, de l’énergie est apportée par la plaque de cuisson à la casserole, mais la température dans la casserole reste de 100 degrés et ce jusqu’à ce que la dernière goutte d’eau liquide se soit évaporée pour devenir de la vapeur d’eau.

Durant cette phase, il y a de l’énergie qui a été apportée mais pourtant température n’a pourtant pas bougée. Il s’agit de la chaleur de changement d’état.

Nous l’appelons chaleur latente.

Et bien, ce phénomène est réversible et lorsque la vapeur d’eau contenue dans les fumées est condensée (transformée en eau liquide), bien nous récupérons de la chaleur latente.

Voici le phénomène qui régit le principe des chaudières à condensation.

Nous avons posé le principe de fonctionnement, maintenant, cela peut il être appliqué à toutes chaudières avec tous les combustibles ?

En théorie, oui, dans la pratique, c’est un peu plus complexe. Nous avons pris l’exemple d’une combustion sur une chaudière gaz, d’une combustion parfaite (aussi appelée combustion stœchiométrique) . Dans la réalité, la combustion n’est jamais parfaite, il y a toujours des imbrulés. Dans le cas d’une chaudière gaz à condensation, les imbrulés sont du gaz, celui-ci est évacué par le conduit de fumée. Dans le cas d’une chaudière fioul, les imbrulés sont des résidus de fioul qui encrassent le corps de chauffe et dans le cas d’une chaudière bois, les imbrulés sont de la suie qui encrasse et bistre les conduits de fumée. Voici l’une des raisons pour laquelle le principe de condensation est appliqué majoritairement sur les chaudières à gaz.

Attention:

Si c’est aussi simple,  je vais demander à mon chauffagiste de faire baisser la température des fumées de ma chaudière classique pour consommer moins  et condenser.

Non, il ne faut surtout pas. Bien que l’idée soit séduisante, vous allez endommager votre chaudière et mettre en danger la sécurité des occupants de l’habitation. En effet, dans une chaudière classique les fumées ne doivent surtout pas condenser. Si les fumées sont à 200 degrés c’est pour éviter le risque de condensation. Qui dit condensation, dit de la vapeur d’eau (sous forme de gaz) qui se transforme en eau liquide. Au contacte des fumées, cette eau est acide. Si elle entre en contact avec les conduits de fumées ou le corps de chauffe de votre chaudière, cette eau acide va percer le métal de votre installation détruisant celle-ci par la même occasion.

C’est pour cette raison que les chaudières à condensation coûtent plus cher. Elles sont conçues pour accepter ce phénomène.

Traitement des condensats:

A côté des chaudières à condensation, il y a toujours un bac en plastic avec un tube qui rentre et un autre qui part aux égouts. En effet, vu que les condensats sont acides, les rejeter ainsi aux égouts n’est pas bon pour l’environnement. Donc il y a ce bac dont le rôle est de traiter les condensats pour ramener le PH à un niveau plus neutre ce qui permet de les rejeter aux égouts sans dangers.

Quel est le prix d’une chaudière à condensation ?

Veuillez noter que les prix mentionnés sont des estimations et peuvent varier en fonction des fournisseurs et des offres promotionnelles. De plus, n’oubliez pas de prendre en compte les frais d’installation, qui dépendront de votre situation et de l’installateur choisi.

Avant de faire votre choix, il est important de comparer les différentes options et de consulter un professionnel pour déterminer la chaudière à condensation la mieux adaptée à vos besoins et à votre logement.

Chaudière à condensation et chaudière à basse température, est-ce la même chose ?

Non, mais il y a un lien entre les deux. Nous parlons aujourd’hui de chaudières basse température en référence aux chaudières de nos anciens qui avaient des habitations qui étaient des passoires thermiques avec des chaudières où la température de départ radiateur était de 80 degrés et le retour à 60 degrés.  Nous évitons aujourd’hui d’avoir des températures de départ aussi élevées car cela entraine une consommation d’énergie plus importante.

Donc une chaudière moderne peut être basse température mais ne pas être à condensation.

Cependant, les chaudières à condensation sont basse température.

Illustration:

La canette de soda bien fraiche que vous sortez du frigo en été quand il fait chaud. La température de celle-ci est basse, rapidement, vous voyez des gouttelettes d’eau se former à la surface de celle-ci. Ce sont les gouttelettes de vapeur d’eau contenues dans l’air qui se condensent du fait de l’écart de température élevé entre l’air et la canette. Et plus l’écart de température entre la canette de soda et l’air ambiant sera grand, plus il y aura de condensation.

Ce principe s’applique également à la chaudière à condensation.

Plus la température de départ vers le corps de chauffe sera basse, plus le phénomène de condensation sera important et plus vous récupérerez de l’énergie.

C’est pour cette raison que les chaudières à condensation sont particulièrement recommandées avec un système de chauffage par plancher chauffant. Sur un plancher chauffant la température est encore plus basse que sur un système de chauffage par radiateurs, cela augmente encore le rendement de la chaudière à condensation.

En bonus pour ceux qui veulent approfondir le sujet : Pourquoi la chaudière à elle un rendement supérieur à 100% ?

Bonus:

Avez-vous déjà entendu parler du pouvoir calorifique ? Il s’agit de la quantité d’énergie délivrée lorsqu’on brule 1 kilogramme de combustible. Que ce soit un kilogramme de bois, un kilogramme de fioul ou un kilogramme de gaz, cette valeur nous indique le nombre de Kilowattheures qui sont délivrés par la combustion de ce kilogramme de combustible et cela nous permet de comparer de l’un à l’autre.

Seulement, il y a deux pouvoirs calorifiques : Le pouvoir calorifique inférieur (PCI) et le Pouvoir calorifique supérieur (PCS). Le PCI mesure la chaleur sensible qui est dégagée par un kilogramme de combustible, alors que le PCS mesure la chaleur sensible ET la chaleur latente (rappelez vous, c’est celle liée à la condensation).

Seulement, pour tous les fabricants de chaudières, le rendement d’une chaudière est calculé grâce au PCI. C’est un standard. Et lorsque les chaudières à condensation sont apparues, cette mesure de rendement à continuée d’être faite sur le PCI et non sur le PCS. Donc le rendement affiché sur le papier est supérieur à 100%.

jeremy

Rédacteur passionné par les métiers de la plomberie, de l'électricité et de la serrurerie. Grâce à mon expertise, j'écris des contenus de qualité pour aider les lecteurs à résoudre leurs problèmes. Je suis heureux de partager mes connaissances et mes astuces pour vous aider dans vos projets de bricolage et de dépannage.