Chaudières à condensation : bien adaptées à la basse température

Aujourd’hui, les nouvelles générations de chaudières à condensation semblent s’être affranchies de l’ensemble de leurs problèmes. Ainsi, l’échangeur/condenseur, pièce la plus critiquée dans les années 80, est désormais fabriqué dans des alliages spéciaux (en aluminium de silicium) qui s’avèrent plus résistants à la corrosion. Résultat : une plus grande fiabilité, du fait d’une résistance accrue aux effets corrosifs des condensats.

En effet, les années 80 avaient été marquées par des tentatives qui se sont révélées peu concluantes. Plusieurs facteurs expliquent cet échec relatif : une technique mal maîtrisée, des coûts exorbitants, des professionnels peu formés à ces produits et des incitations gouvernementales qui se sont arrêtées brusquement.

Mais, avec des rendements, exprimés en Pouvoir calorifique inférieur (PCI)(1), avoisinant les 111 % pour les plus performants, ces générateurs ont des arguments à défendre en proposant des économies d’énergie allant jusqu’à 30 % par rapport à une chaudière traditionnelle et jusqu’à 15 % par rapport à un générateur moderne. Même si leur prix d’achat est plus élevé qu’un générateur classique (environ 35 %), leur amortissement, en raison des économies générées, est assez rapide. Surtout pour les installations moyennes ou grosses, pour lesquelles le surcoût à l’achat est remboursé en trois ou quatre ans. Sur ce plan, la situation devrait s’améliorer. Les fabricants annoncent, en effet, une chute des prix. Deux raisons à cela : l’augmentation des volumes vendus et la concurrence.

De son côté, la RT 2000 les favorise considérablement. Par exemple, la condensation permet généralement d’obtenir le label THBE (consommation inférieure de 15 % à celle de référence), officialisé par un arrêté, sans avoir à renforcer le bâti ou la ventilation. Prévue pour 2005, la nouvelle mouture de la réglementation thermique leur sera tout aussi favorable, dans la mesure où elle intègrera certainement une diminution de l’utilisation d’énergie primaire.

Associées à des émetteurs basse température

Quasiment tous les fabricants proposent désormais des produits obéissant à ce principe, que cela concerne des applications dans le neuf, en individuel et collectif, ou le remplacement des chaudières existantes (600 000 par an, soit plus de 80 % des appareils installés). En effet, contrairement aux idées reçues, les installations existantes sont, pour la plupart, compatibles avec un fonctionnement basse température. Soit en raison d’un surdimensionnement initial, soit d’un renforcement de l’isolation de l’habitat dans le temps. Dans tous les cas, il convient de s’assurer du bon dimensionnement des émetteurs.

En revanche, dans le neuf, elles entrent en concurrence directe avec les pompes à chaleur, placées elles aussi sur le créneau des économies d’énergie. Dans les deux cas, les appareils sont associés à des émetteurs basse température (radiateur chaleur douce ou plancher chauffant basse température).

D’autres arguments, en phase avec les préoccupations environnementales et économiques des particuliers et des institutionnels, les rendent très attractives : faible émission d’oxyde d’azote et de monoxyde de carbone, ­meilleure maîtrise des combustibles, économies d’énergie, couplage possible avec l’énergie solaire ou géothermique (plancher chauffant) et aussi régulation performante. Schématiquement, elles ne consomment que ce dont elles ont besoin : modulation linéaire, pas de tout ou rien mais une adaptation constante de la puissance.

Dans la construction individuelle, les industriels proposent surtout des chaudières murales avec ballon intégré (40 à 60 l) ou accolé (de 60 à 120 l voire plus) pour l’eau chaude sanitaire. Avantages : faible poids, rapidité d’installation, gain de place et intégration possible de la chaudière dans la cuisine, tout comme un placard. À noter, la percée des ballons d’eau chaude à effet de stratification. Cette technologie, basée sur le surdimensionnement des échangeurs pour exploiter toute la puissance de la chaudière, garantit un volume important d’eau chaude rapidement disponible. Comme une chaudière classique, elle est silencieuse et compacte.

Une nouvelle génération de brûleurs

Étanches à ventouse ou sur conduit de fumée, toutes sont disponibles à puissance variable. La modulation de puissance provient d’une nouvelle génération de brûleurs, qui, par pilotage du mélange air/gaz, améliorent considérablement le rendement de la chaudière. Ainsi, lorsque la charge baisse, le rendement augmente. Ces brûleurs assurent une meilleure adaptation aux besoins en fonctionnant en continu, même à de faibles niveaux de puissance pour des rendements de chaudière supérieurs. Ils évitent un nombre important de démarrages/arrêts – d’où une usure réduite – les consommations inutiles et les rejets de polluants importants lors de ces phases.

Dans le collectif, les fabricants misent sur le développement de la régulation en cascade, qui permet de combiner plusieurs chaudières en batterie. Une technologie qui procure une puissance fournie en phase avec la puissance appelée, avec un encombrement réduit. Cette technique est d’une grande fiabilité, puisqu’il est quasiment impossible que toutes les chaudières tombent en panne en même temps.

L’étape suivante, déjà bien avancée chez certains fabricants, repose sur le couplage par le biais d’offres globales, qui consistent en une chaudière équipée d’un ballon et de capteurs solaires. Pilotés par une régulation performante, ces systèmes permettent de produire l’eau chaude sanitaire et, dans certains cas, viennent en appoint pour le chauffage. Pièce maîtresse du système, la régulation qui « dialogue » avec la régulation de la chaudière et arrête cette dernière, dès que la chaleur solaire disponible est suffisante. Des solutions qui voient leurs performances améliorées par l’utilisation d’une nouvelle génération de capteurs solaires hautes performances à tubes sous vide.

Prescriptions définies dans la norme P 45-204

La mise en œuvre de ces chaudières s’est considérablement simplifiée. La majorité des règles d’installation et de maintenance sont identiques à celles d’une chaudière classique. La plupart des prescriptions, définies dans la norme P 45-204 (DTU 61.1 « Installations de gaz »), restent applicables pour les appareils à condensation. Cependant, il y a quelques points spécifiques à respecter : la température d’eau de distribution ; l’évacuation des produits de combustion et condensats avec des matériaux spécifiques ; le pourcentage d’inclinaison des ventouses d’au moins 3 % vers la chaudière, pour évacuer l’eau de condensation…

Ainsi, le dispositif de liaison entre la buse de l’appareil et le conduit de raccordement, en matériau spécial condensation (idem s’il s’agit d’un tubage), doit être démontable – même dans la traversée des parois – et présenter une étanchéité compatible avec le mode d’extraction des produits de la combustion et le type de l’appareil. Le montage doit permettre la libre dilatation. Il est toutefois interdit de raccorder un appareil à condensation sur un conduit de fumée collectif fonctionnant en tirage naturel.

De même, l’eau condensée doit suivre le conduit de raccordement et retourner à la chaudière. Le conduit ne devant pas comporter de points bas susceptibles de « piéger » cette eau, les raccordements en conduit flexible sont à rejeter. Dans tous les cas, le dimensionnement des conduits d’évacuation des produits de combustion pour le raccordement d’appareils à gaz à condensation se fait conformément aux tableaux des « Recommandations ATG B.84 », document aujourd’hui intégré à l’additif-modificatif n°4 de la norme P 45-204 (DTU 61.1 « Installations de gaz »).

Diluer les condensats par les eaux ménagères

Les condensats sont ensuite évacués vers les canalisations d’eaux usées du logement. Puis, ils sont acheminés vers le réseau public des eaux usées, selon la réglementation en vigueur. Attention, il est important de savoir si l’eau de condensation doit être neutralisée : la décision revient à la réglementation locale. D’où l’importance de se renseigner auprès de l’administration concernée.

Généralement, le raccordement des points de rejet de l’installation au réseau d’eaux usées est réalisé à l’aide de tubes en PVC. La soupape de sécurité, la vidange de la chaudière, l’évacuation des condensats dans la chaudière aboutissent dans un entonnoir présentant un orifice de grand diamètre et débouchant à l’air libre.

Un dispositif qui évite au siphon – placé dans la chaudière et assurant l’étanchéité aux produits de combustion par garde d’eau – de se vider par dépression. En outre, il permet de contrôler que l’écoulement des rejets d’eau s’effectue correctement.

La tuyauterie est alors raccordée sans contre-pente au réseau d’eaux usées du logement. Il est préférable de la relier à une évacuation provenant d’un équipement ménager (évier, lavabo, etc.) afin de diluer les condensats par les eaux usées. S’il n’y a pas de confluence sur son parcours, la tuyauterie d’évacuation sera réalisée en PVC jusqu’au raccordement à la descente d’eaux usées.

L’ensemble de ces règles de mise en œuvre est normalement maîtrisé par les installateurs. Malgré tout, de nombreux ­professionnels sont encore réticents à proposer ces produits à leurs clients.

Ce sont souvent ces derniers, bien informés, qui en font la demande. Conscients de cette frilosité, les fabricants s’engagent dans des grandes campagnes d’information et de formation, afin de répondre aux nombreuses interrogations des installateurs.