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Reportage

ISH 2019 - Condensation gaz : après le rendement maximum ?

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ISH 2019 - Condensation gaz : après le rendement maximum ?

A ISH 2019, toutes les chaudières gaz et fioul sont à condensation. La chaudière haut rendement et bas NOx, mais non à condensation a disparu.

Le rendement maximum théorique de la condensation gaz est de 111 % sur PCI (Pouvoir calorifique inférieur). Les meilleures chaudières à ISH atteignent déjà 109 %. Quid de l'avenir 

Lorsque les chaudières gaz à condensation tangentent la limite physique théorique du rendement maximal, que peut-on faire pour progresser encore ? Les industriels travaillent d’arrache-pied sur des améliorations intéressantes, mais finalement, presque de détail. D’abord, le rendement théorique maximal est exprimé à puissance nominale (maximale) des chaudières. Il est de 111 % sur PCI et la plupart des chaudières gaz à condensation, individuelles ou collectives, atteignent ou dépassent déjà 109 %. De plus, des équipementiers comme le français Sermeta proposent des solutions pour dépasser les 110 % de rendement. Premier point, les constructeurs, poussés par la directive européenne ecoConception améliorent le rendement de leurs chaudières à charge partielle.

La limite théorique du rendement est presque atteinte

Lorsqu’on fait le tour des allées du hall 12  au salon ISH, les chaudiéristes montrent tous d’exceptionnelles machines. Chez Weishaupt, le rendement nominal des nouvelles chaudières à condensation atteint 109 %. La chaudière compacte Logamax plus GB172iT de Buderus (groupe Bosch) pousse à 109,3 %. Les chaudières Vaillant murales sont au même niveau, tout comme les Viessmann, ainsi que la plupart des marques italiennes. Bref, en Europe, il n’existe plus de chaudières à condensation médiocres. La prochaine génération sera encore plus performante. En effet, l’équipementier français Sermeta montre à ISH 2019 des ensembles corps de chauffe en acier inoxydable et  brûleur BlueJet qui dépassent 110 % et atteignent 110,4 % en production d’ECS avec de l’eau froide à 10/15 °C.

La nouvelle chaudière Vitodens 333-F de viessmann module sa puissance de 1,9 à 32 kW, émet moins de 20 mgNOx/kWh, atteint 109% de rendement PCI et 98% de rendement Etas saisonnier.

Condenser en production d’ECS

Deuxième point, la gamme des échangeurs Inox NHEXT de Sermeta, disponible jusqu’à 2 000 kW, utilise en effet des tubes d’eau et non des tubes de fumée. Le volume d’eau de ces corps de chauffe est donc fortement réduit. Ce qui leur ouvre la possibilité d’une production d’ECS instantanée en grand débit, moins consommatrice d’énergie puisque l’on évite les pertes du ballon de stockage. D’autre part, troisième point, ils modulent leur puissance dans une plage étendue et conservent leur rendement élevé sur toute leur plage de modulation. Avec un corps de chauffe NHEXT, pour une loi d’eau de 80/60 °C (départ d’eau à 80 °C/retour à 60 °C) et à 50 % de charge, la température de fumées n’est que de 61 °C, soit pratiquement égale à la température de retour d’eau. Toujours à 50 % de charge, pour un régime de 50/30 °C adapté à des ventiloconvecteurs, à des plafonds ou à des planchers chauffants, les fumées sont à 34 °C. Il ne reste plus grand-chose à récupérer. La version des échangeurs ISOTankless de Sermeta, conçus pour la production d’ECS instantanée, dans des chauffe-bains gaz par exemple, est capable de moduler les débits d’ECS de 0,3 à 13 ou 16 l/minute, en condensant toujours et sans risque de brûlure à petit débit. Le constructeur de chaudières Vergne Innovation utilise cette technologie, plus une vanne gaz de son invention, pour de la modulation de puissance de 0,8 à 28 kW.

Le nouveau brûleur MatriX Plus de Viessmann permet de réduire les émissions de NOx à des niveaux très bas et d’augmenter la plage de modulation de puissance en empêchant le décollement des flammes même de très petite taille.

Optimiser la performance à charge partielle

Donc, les rendements sont très proches du maximum théorique. Les chaudières modulent leur puissance et, pour l’essentiel, conservent leur rendement sur toute la plage de modulation de puissance. Elles condensent en produisant de l’eau chaude sanitaire. Que faire pour progresser encore ? A travers la directive ecoDesign, l’Europe – dont on ne saurait trop se féliciter des interventions en matière d’efficacité énergétiques des bâtiments et des équipements utilisant de[…]

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