credit: Image © HomeSense Chauffage et climatisationLes fournaises et les chaudières à haute efficacité disposent d'un deuxième échangeur de chaleur qui capte la plupart des déchets des chaudières standard.Lorsque vous remplacez un ancien appareil de chauffage ou si vous choisissez un appareil de chauffage ou une chaudière pour une nouvelle construction, vous aurez probablement le choix entre un appareil de chauffage «ordinaire» à rendement moyen et un appareil à haut rendement. Également appelés «fours à condensation et chaudières», les appareils à haute efficacité sont appelés ainsi car ils permettent d'extraire plus efficacement la chaleur produite par la batterie de brûleurs. Lorsqu'un appareil de chauffage à efficacité moyenne peut utiliser 80% de la chaleur produite et envoyer les 20% restants dans la cheminée sous forme de gaz d'échappement, un équipement à haute efficacité extrait jusqu'à 98% de l'énergie thermique produite. Cette efficacité accrue signifie, bien sûr, que vous utiliserez moins de carburant pour garder votre maison confortable et évacuerez moins de gaz d'échappement sous forme de dioxyde de carbone et de vapeur d'eau dans l'atmosphère.
Alors, pourquoi ne pas opter pour la haute efficacité?
Si votre fournaise ou votre chaudière sera installé dans une nouvelle construction, votre choix est plus facile. Les exigences particulières d'un four à haute efficacité peuvent être prises en compte dès la conception. Mais si vous envisagez d'utiliser un équipement de chauffage à haute efficacité pour remplacer une unité à efficacité moyenne, la décision n'est pas toujours simple. Parfois, la mise à niveau de votre système de ventilation afin de répondre aux exigences spécifiques d’une efficacité élevée peut entraîner des dépenses imprévues. Ce n'est pas un simple échange direct.
crédit: Image © RheemLes générateurs d'air chaud à haute efficacité offrent plus de fonctionnalités et de contrôle que les modèles standard, mais le calcul des économies de coûts peut être compliqué.Comment les fours à haute efficacité obtiennent-ils leur efficacité?
Les générateurs d'air chaud et les chaudières à efficacité moyenne fonctionnent en allumant un ensemble de brûleurs dans une chambre de combustion lorsque le thermostat de votre maison tombe en dessous de son point de consigne. Les brûleurs chauffent l'air à l'intérieur de la chambre scellée (à l'exception de l'évent d'échappement). Un puissant ventilateur aspire de l'air et le pousse dans l'échangeur de chaleur en serpentin de cette chambre chauffée, puis le propulse à travers des conduits d'air pour finalement sortir les registres de chaleur jusqu'à ce que la maison soit suffisamment chauffée. Ensuite, le thermostat éteint les brûleurs. Les chaudières fonctionnent essentiellement de la même manière, sauf qu’elles utilisent des pompes pour pousser l’eau à travers un échangeur situé dans l’atmosphère chaude de la chambre de combustion, puis que l’eau chauffée est distribuée par des radiateurs.
L'air à l'intérieur de la chambre de combustion est très chaud et se déplace continuellement dans la cheminée. Il est remplacé par de l'air aspiré dans l'espace entourant la fournaise ou la chaudière. Même après avoir transféré une grande partie de son énergie thermique dans l'air passant à travers les échangeurs de chaleur, les gaz d'échappement retiennent suffisamment de chaleur pour qu'ils montent naturellement dans l'évacuation et sortent par la cheminée.
Les chaudières et les chaudières à haut rendement ont également des brûleurs déclenchés par le thermostat et une chambre de combustion où l'air est chauffé et où la majeure partie de la chaleur est transférée au moyen d'un échangeur de chaleur primaire à l'air chaud ou à l'eau qui sera distribuée dans toute la maison. Mais l'air ou l'eau sortant de l'échangeur de chaleur primaire laisse derrière lui une partie non négligeable de l'énergie thermique produite dans la chambre de combustion et, plutôt que de laisser cette énergie s'échapper, un échangeur de chaleur secondaire.
La chaleur restante est tellement extraite dans cet échangeur secondaire que les gaz d'échappement se condensent et sont en grande partie évacués sous forme de liquide. Les gaz restants et la vapeur d'eau sont trop froids pour monter naturellement dans une cheminée traditionnelle et nécessitent donc un ventilateur dédié pour les expulser. (C’est une consommation secondaire d’énergie qui n’est pas incluse dans les calculs de consommation de carburant. La quantité d’énergie électrique consommée par le ventilateur de la fournaise peut varier énormément d’un modèle à l’autre et d'un fabricant à l'autre. l’utilisation doit faire partie de la comparaison lorsque vous choisissez une fournaise.)
credit: Image © NJCleanEnergy.comÉvacuation typique pour une fournaise ou une chaudière à haute efficacité avec entrée et sortie d'air séparées.Où les fournaises ont-elles de l'air de combustion?
Les générateurs d'air chaud à efficacité moyenne et les chaudières aspirent de l'air ambiant pour favoriser la combustion. Cet air est déjà réchauffé si l'équipement est situé dans l'espace de vie, ce qui constitue en un sens un gaspillage d'énergie utile. L'aspiration d'air entraînée par un ventilateur dans le four et dans la cheminée crée également une pression négative dans la maison. Cette pression négative induit l’air extérieur à pénétrer dans la maison par l’intermédiaire des lacunes ou des fissures disponibles infiltration. L'infiltration rend les maisons ternes et, dans des cas extrêmes, peut inverser le flux des gaz d'échappement dans la cheminée ou la cheminée, entraînant potentiellement un empoisonnement au monoxyde de carbone.
Les fours et les chaudières à haute efficacité utilisent une chambre de combustion scellée. Bien que dans les cas où la fournaise ou la chaudière est située à l'extérieur de la pièce à vivre, comme dans un grenier ou dans un garage, de l'air est parfois aspiré dans l'espace environnant, idéalement l'air nécessaire à la combustion vient de l'extérieur de la maison. Il fait plus froid, contient moins d'humidité et est moins susceptible de contenir des éléments corrosifs que l'air intérieur. L'air extérieur et une chambre de combustion scellée ne favorisant pas l'infiltration, une maison chauffée par un équipement à haut rendement aura moins de courants d'air.
credit: Image © Compass Heating and AirUn appareil de chauffage à haute efficacité installé avec des tuyaux de ventilation en CPVC et des conduites de drainage menant à un siphon de sol.Pourquoi les fournaises à haute efficacité ventent-elles le mur?
Comme expliqué précédemment, les générateurs d'air chaud et les chaudières à haut rendement extraient l'énergie thermique de la combustion avec un tel succès que les gaz d'échappement refroidis commencent à se condenser et que la vapeur d'eau et le dioxyde de carbone restants sont trop refroidis pour monter naturellement dans une cheminée. Le liquide condensé à la sortie des gaz d'échappement est un mélange d'acide carbonique légèrement acide et suffisamment corrosif pour l'eau, de sorte que les échangeurs de chaleur secondaires doivent être construits en acier inoxydable ou en aluminium. Cette décharge de liquide du four doit être canalisée via un tube en plastique vers un siphon de sol ou, dans certains cas, à l'extérieur.
Un ventilateur est nécessaire pour propulser les gaz d'échappement restants à l'extérieur. Étant donné que l'échappement n'a plus d'ascenseur appréciable, expulser cet échappement vers le haut et vers l'extérieur par un évent de toit dépasse généralement les capacités du ventilateur, sauf si la fournaise est située dans un grenier. De manière optimale, les générateurs d'air chaud à haute efficacité doivent être ventilés à travers le mur le plus proche. Dans les nouvelles constructions, cela pose rarement problème, car les plans de construction peuvent être aménagés de manière à permettre de placer la fournaise ou la chaudière dans un espace idéal avec un mur et un siphon de sol à proximité. Dans une situation de mise à niveau, où l'équipement précédent était à mi-efficacité, la question de la ventilation adéquate peut poser des problèmes et entraîner des dépenses supplémentaires.
La tuyauterie d'évent recommandée pour les générateurs d'air chaud à haute efficacité est en plastique CPVC ou ABS. Chaque fabricant de chaudière ou de chaudière aura des spécifications quant au diamètre de tuyau approprié et à la longueur maximale autorisée du tuyau. Les coudes dans la course augmentent la résistance au flux d'air et diminuent en conséquence la longueur autorisée. Si la course maximale est dépassée ou si une obstruction empêche la circulation de l'air dans l'évent, un interrupteur de sécurité peut arrêter la fournaise. En règle générale, deux tuyaux allant de la fournaise ou de la chaudière au mur extérieur, l'un pour l'admission d'air et l'autre pour le conduit de ventilation, doivent être dotés de moyeux empêchant la pluie, la neige ou d'autres débris de pénétrer dans les tuyaux. Certains installateurs utilisent un système de ventilation concentrique à l'intérieur d'un tuyau dans lequel l'air entrant est aspiré dans une chambre extérieure et l'échappement passe à travers un tuyau situé au centre. Les évents doivent être suffisamment hauts sur le mur pour éviter les obstructions par la neige et placés de manière à ce que les gaz d'échappement ne puissent pas être aspirés dans l'admission.
crédit: Image © Yelp.comUn chapeau de ventilation surbaissé. L'air aspiré est aspiré sous le bouchon et les gaz d'échappement empêchent l'entrée de débris et d'animaux.Fours à haute efficacité et chauffe-eau orphelins
Dans de nombreuses maisons équipées d'appareils de chauffage et de chauffe-eau au gaz à efficacité moyenne, l'appareil de chauffage et le chauffe-eau partagent un conduit commun. Lorsque le passage à une chaudière ou à une chaudière à haut rendement enlève la moitié de ce partenariat, le conduit de fumée devient trop gros pour le chauffe-eau, désormais connu sous le nom de chauffe-eau orphelin, dessiner correctement. Pour remédier à cela, il faut insérer dans le conduit de cheminée une dépense supplémentaire à prendre en compte lors de la budgétisation du remplacement à haute efficacité d'un appareil de chauffage à efficacité moyenne.
Ligne de fond
Les générateurs d'air chaud et les chaudières à haut rendement présentent de nombreux avantages. Au-delà de l'efficacité énergétique accrue et de la réduction des émissions de carbone, les générateurs d'air chaud et les chaudières à haut rendement sont plus sophistiqués, avec davantage de contrôle et une meilleure protection contre l'infiltration et l'accumulation de monoxyde de carbone. Néanmoins, il est important de prendre conscience non seulement des dépenses évidentes, mais également des coûts cachés que peut entraîner un passage d'une efficacité moyenne à une efficacité élevée. Ces coûts supplémentaires peuvent annuler vos économies prévues sur les coûts de carburant pendant un certain temps.
