Chaudière à condensation

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Description

Les chaudières à condensation permettent de réaliser des économies d’énergie de 15 à 20 % par rapport à une chaudière classique. En effet une chaudière classique produit de la chaleur qui sert à réchauffer l’eau d’une part ainsi que des fumées, perdues, qui s’échappent dans le conduit. Dans une chaudière à condensation un échangeur, ou condenseur, placé entre le foyer de combustion et le conduit d’évacuation refroidit ces fumées, capte les calories qu’elles contiennent et les utilise pour réchauffer l’eau de retour du circuit des radiateurs. Cette chaleur, dite latente, s’ajoute à celle produite par le foyer, permettant ainsi de très bons rendements, qui dépassent les 100 %. Ces chaudières fonctionnent au fuel et au gaz.

Modèle synthétique

Fichier:Principe de fonctionnement chaudière condensation.jpg

• Ci-dessus le schéma de fonctionnement d’une chaudière à condensation.

L’idée consiste donc à récupérer l’énergie « gratuite » produite par les fumées. L’échangeur fait passer la vapeur d’eau contenue dans les fumées de l’état gazeux à l’état liquide : c’est cette transformation qui libère de l’énergie. Grâce à cette récupération d’énergie on peut atteindre des rendements de l’ordre de 109 %. Aussi, toujours grâce à cette récupération d’énergie, la chaudière fonctionne moins longtemps et dépense donc moins d’énergie qu’une chaudière basique. L’eau de retour est préchauffée gratuitement dans l’échangeur de chaleur par les fumées avant d’être renvoyée dans l’installation de chauffage.

• Le rendement des chaudières à condensation dépend de la température d’eau de chauffage dans la chaudière. Plus elle est basse, plus les fumées se condensent et meilleur sera le rendement de la combustion. La vapeur d'eau qui a transmis sa chaleur se refroidit et se condense ; elle est ensuite évacuée via le circuit des eaux usées. Les condensats sont rejetés au réseau d’eaux usées par les canalisations en PVC.

Rendement d’une chaudière à condensation

• La véritable particularité des chaudières à condensation réside en son rendement qui avoisine et dépasse régulièrement les 100%. Le calcul du rendement d’une chaudière standard ne tient pas compte de la chaleur dégagée par la vapeur d’eau contenue dans les fumées. Pour les chaudières classiques elles sont en effet inutilisables, incondensables, car sources d’acide corrosif, nuisible à la chaudière. Grâce aux matériaux qui les composent (acier inoxydable, aluminium) les chaudières à condensation résistent à la corrosion et à la présence d’un échangeur de chaleur. La chaleur récupérée par le biais de l’échangeur est de 11% pour le gaz naturel et de 6% pour le fioul domestique. Le rendement doit être rajouté au pouvoir calorifique supérieur (PCS) qui englobe toute l’énergie potentiellement récupérable par la combustion. Ainsi, une chaudière à gaz qui affiche un rendement de 107% a, en réalité, un rendement de 96%.

Règlementation applicable

La sécurité L’installation d’une chaudière à condensation demande la même certification gaz que pour mettre en œuvre une chaudière gaz standard. L’arrêté gaz du 2 août 1977 mis à jour, est le principal texte réglementaire. Toutes les précautions doivent être prises pour l’installation du gaz surtout pour le tracé de la tuyauterie de venue du gaz et la coupure d’urgence. Il faut confier la maintenance régulière de l'installation à un installateur qualifié et confier l’entretien (une fois par an) à un professionnel pour conserver un fonctionnement optimal de l’installation. L’installation d’une chaudière à condensation nécessite que toutes les tuyauteries installées soient calorifugées. Il est important de vérifier régulièrement les conduits de cheminée et de ne jamais boucher les gaines et orifices de ventilation qui permettent l'approvisionnement en air frais et l'évacuation de l'air pollué.

La règlementation thermique La réglementation thermique applicable vise à limiter les consommations d’énergie du bâtiment. La chaudière gaz à condensation propose des rendements supérieurs à 100 % est donc une des meilleures solutions. La mise en place d’une chaudière à condensation permet de viser les labels définis par l’arrêté du 27 juillet 2006 :

• HPE 2005 (Haute Performance Énergétique)
• THPE 2005 (Très Haute Performance Énergétique)

Le crédit d'impôt

• Depuis le 1er janvier 2006, les particuliers peuvent profiter d’un crédit d’impôt d’au moins 25 % pour la mise en place d’une chaudière à condensation.

La TVA réduite

• Les particuliers peuvent bénéficier d'un taux réduit de TVA à 5,5 % pour la fourniture et l'installation d'une chaudière à condensation dans la résidence principale ou secondaire achevée depuis plus de deux ans. Cette mesure européenne s'applique aux factures émises du 15 septembre 1999 au 31 décembre 2010. L'entreprise qui vend le matériel et installe le matériel applique la TVA réduite de 5,5%.

Les coûts

• Le prix des chaudières à condensation est élevé : de 3000 à 5500 euros HT. Ceci s’explique par la qualité des matériaux utilisés (céramique et inox) pour éviter la corrosion des conduits de fumées. Les particuliers peuvent cependant bénéficier de crédit d’impôt de 25 % pour l’acquisition d’une chaudière à condensation (40% si la chaudière est installée avant le 31 décembre de la 2ème année suivant celle de l’achat d’une maison achevée avant le 1er janvier 1977). L’éco prêt à taux zéro (L’éco-PTZ) ainsi qu’une prime globale à la performance énergétique (auprès de l’Annah) peuvent être obtenus.
• La mise en place d’une chaudière à condensation nécessite un tubage du conduit d’évacuation des fumées. Pour accepter les fumées froides qui se dégagent de ces chaudières, le conduit doit généralement être gainé en Inox (80 euros le mètre) ce qui rajoute en général 1000 euros au prix initial de la chaudière.

Avantages et inconvénients

Avantages

• Amélioration du rendement de production
• Abaissement du coût d’exploitation avec la diminution de la consommation d’énergie
• Facilité et rapidité d’intervention, dans le cas de la conservation de la même énergie

Inconvénients

• Nécessité d’un tubage du conduit de fumée avec une surface intérieure lisse
• Les gros débits de condensats sont traités en circulant dans un bac de neutralisation

Conditions de placement d'une chaudière à condensation

• Disposer d'une évacuation pour des condensats acides (HCO₃)voire très acides dans les cas du mazout (avec acide sulfurique en prime)
• Avoir une température de retour la plus froide possible pour optimiser la condensation
• Radiateurs surdimensionnés voire chauffage au sol car il faut une température d'eau de retour la plus basse possible. Mais la mise en place d'une "pompe à vapeur d'eau" est une solution pour les cas où la température d'eau de retour dépasse 60°C par exemple en installations collectives de chauffage .
• Tubage de cheminée en plastique ou en inox car les condensats coulent encore lors de l'évacuation des gaz tant leur température est basse
• Eviter l'eau chaude instantanée car ne permettant pas l'utilisation de la condensation et oblige à prendre une chaudière surdimensionnée

Observations

• En France on estime un parc de chaudières de 12 millions (mai 2009) dont plus de 3,5 millions ont plus de 20 ans alors que la durée de vie d’une chaudière est de 15 ans.
• Les chaudières à condensation atteignent leur meilleure performance si elles sont associées à un plancher chauffant basse température ou des radiateurs «chaleur douce».

Sources

• Amélioration énergétique des bâtiments existants : les bonnes solutions (ADEME-FFB)
• Le guide des travaux d’économie d’énergie (Le particulier)
• http://www.climamaison.com/chaudiere-condensation-gaz.php?Doss=15&Art=278

Lien externe

• Journal d'une rénovation energétique avec chaudière à condensation