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USHP a été choisi comme fondation et le système de chauffage était un chauffage par le sol. De plus, la chaufferie était équipée d'une chaudière murale gaz à condensation. Il vous expliquera sous forme de master class pourquoi cet équipement particulier a été choisi pour notre projet et quels sont les avantages de son fonctionnement. spécialiste technique entreprises

• Principe de fonctionnement d'un générateur de chaleur à gaz à condensation.
• Avantages de l'utilisation de la condensation chaudière à gaz.
• Dans quel système de chauffage est-il préférable d’utiliser cet équipement ?
• À quoi faut-il faire attention lors du fonctionnement d'une chaudière gaz à condensation.

Principe de fonctionnement d'un générateur de chaleur à gaz à condensation

Avant de parler des nuances de la technologie de condensation, notons qu'une maison de campagne économe en énergie, et donc confortable et économique, est une structure équilibrée. Cela signifie qu'en plus de la boucle fermée d'isolation thermique, tous les éléments du chalet, y compris système d'ingénierie, doivent être parfaitement adaptés les uns aux autres. Par conséquent, il est si important de choisir une chaudière qui s'adapte bien à un système de chauffage à basse température « plancher chaud », et qui réduira également le coût d'achat de l'énergie dans à long terme.

Sergueï Bougaev Spécialiste technique Ariston

En Russie, contrairement aux pays européens, la condensation chaudières à gaz moins courant. En plus du respect de l'environnement et d'un plus grand confort, ce type l'équipement vous permet de réduire les coûts de chauffage, car ces chaudières fonctionnent 15 à 20 % de manière plus économique que les chaudières conventionnelles.

Si tu regardes spécifications techniques chaudières à gaz à condensation, vous pouvez alors faire attention à l'efficacité de l'équipement - 108-110%. Cela contredit la loi de conservation de l’énergie. Tout en indiquant l'efficacité des méthodes conventionnelles chaudière à convection, les fabricants écrivent qu'il est de 92 à 95 %. Des questions se posent : d'où viennent ces chiffres et pourquoi une chaudière gaz à condensation fonctionne-t-elle plus efficacement qu'une chaudière traditionnelle ?

Le fait est que ce résultat est obtenu grâce à la technique calcul thermotechnique, utilisé pour les chaudières à gaz conventionnelles, sans tenir compte d'un point importantévaporation/condensation. Comme on le sait, lors de la combustion d'un combustible, par exemple le gaz principal (méthane CH 4), énergie thermique, et aussi des formes dioxyde de carbone(CO 2), eau (H 2 O) sous forme de vapeur et plusieurs autres éléments chimiques.

Dans une chaudière conventionnelle, la température gaz de combustion après passage dans l'échangeur thermique, elle peut atteindre 175-200 °C.

Et la vapeur d'eau dans un générateur de chaleur à convection (ordinaire) « vole dans la cheminée », emportant avec elle une partie de la chaleur (énergie générée) dans l'atmosphère. De plus, la quantité de cette énergie « perdue » peut atteindre jusqu’à 11 %.

Pour augmenter l'efficacité de la chaudière, il est nécessaire d'utiliser cette chaleur avant qu'elle ne soit perdue et de transférer son énergie via un échangeur de chaleur spécial vers le liquide de refroidissement. Pour ce faire, vous devez refroidir les gaz de combustion à la température dite. « point de rosée » (environ 55 °C), auquel la vapeur d’eau se condense et libère de la chaleur utile. Ceux. - utiliser l'énergie de transition de phase pour une utilisation maximale pouvoir calorifique carburant.

Revenons à la méthode de calcul. Le carburant a un pouvoir calorifique de plus en plus élevé.

• Le pouvoir calorifique supérieur d'un combustible est la quantité de chaleur dégagée lors de sa combustion, en tenant compte de l'énergie de la vapeur d'eau contenue dans les fumées.
• Le pouvoir calorifique net d’un combustible est la quantité de chaleur dégagée sans tenir compte de l’énergie cachée dans la vapeur d’eau.

L'efficacité de la chaudière est exprimée en quantité d'énergie thermique obtenue à partir de la combustion du combustible et transférée au liquide de refroidissement. De plus, en indiquant le rendement d'un générateur de chaleur, les constructeurs peuvent par défaut le calculer selon la méthode utilisant le pouvoir calorifique inférieur du combustible. Il s'avère que efficacité réelle d'un générateur de chaleur à convection il s'agit en fait de 82-85% , UN condensation(rappelez-vous les 11% de chaleur supplémentaire de combustion qu’il peut « retirer » de la vapeur d’eau) – 93 - 97% .

C’est là qu’apparaissent des rendements des chaudières à condensation supérieurs à 100 %. Grâce à haute efficacité un tel générateur de chaleur consomme moins de gaz qu'une chaudière classique.

Sergueï Bougaev

Les chaudières à condensation offrent une efficacité maximale si la température de retour du liquide de refroidissement est inférieure à 55 °C, et ce sont des systèmes de chauffage basse température « plancher chaud », « murs chauds"ou des systèmes avec un nombre accru de sections de radiateurs. Dans les systèmes conventionnels à haute température, la chaudière fonctionnera en mode condensation. Seulement dans fortes gelées nous devrons maintenir une température de liquide de refroidissement élevée, le reste du temps, avec une régulation en fonction des conditions météorologiques, la température du liquide de refroidissement sera plus basse, et grâce à cela nous économiserons 5 à 7 % par an.

Les économies d’énergie maximales possibles (théoriques) lors de l’utilisation de la chaleur de condensation sont :

• lors de la combustion de gaz naturel – 11 % ;
• lors de la combustion de gaz liquéfié (propane-butane) – 9 % ;
• lors de la combustion de carburant diesel (carburant diesel) – 6 %.

Avantages de l'utilisation d'une chaudière gaz à condensation

Nous avons donc traité de la partie théorique. Nous allons maintenant vous expliquer comment les caractéristiques de conception d’une chaudière à condensation affectent son efficacité de fonctionnement et sa durabilité. À première vue, il semble qu'il soit possible d'utiliser l'énergie supplémentaire de la vapeur d'eau cachée dans les fumées d'une chaudière conventionnelle, en la « conduisant » spécialement vers un mode de fonctionnement à basse température. Par exemple, en raccordant la chaudière (c'est incorrect) directement au système de chauffage par le sol ou en abaissant significativement la température du liquide de refroidissement circulant dans le système de chauffage par radiateurs. Mais nous avons déjà écrit plus haut que lors de la combustion du gaz principal, tout un « bouquet » d'éléments chimiques se forme. La vapeur d'eau contient : du dioxyde de carbone et du monoxyde de carbone, des oxydes d'azote et des impuretés soufrées. Lors de la condensation et du passage de la vapeur de l'état gazeux à l'état liquide, ces impuretés se retrouvent dans l'eau (condensat) et il en résulte une solution faiblement acide.

Sergueï Bougaev

L'échangeur de chaleur d'une chaudière conventionnelle ne résistera pas à un fonctionnement prolongé dans un environnement chimique agressif, il rouillera et tombera en panne ; L'échangeur de chaleur de la chaudière à condensation est constitué de matériaux résistants à la corrosion et aux environnements acides. La plupart matériau résistant est acier inoxydable.

Dans la fabrication de la chaudière à condensation, seuls des matériaux durables et résistants à l'usure sont utilisés. Cela augmente la durée de vie et la fiabilité de cet équipement, et réduit également les coûts de maintenance.

En outre, des exigences accrues sont imposées à d'autres éléments structurels générateur de chaleur à condensation, car il est nécessaire de refroidir les fumées pour température souhaitée. A cet effet, la chaudière est équipée d'un brûleur à air pulsé avec haut degré modulation. Ce brûleur fonctionne sur une large plage de puissance, ce qui permet de réguler de manière optimale le chauffage de l'eau. Les chaudières à condensation sont également équipées d'équipements automatiques qui assurent un maintien précis du mode de combustion, de la température des gaz d'échappement et de l'eau dans la conduite de retour. Pourquoi sont-ils placés ? pompes de circulation, modifiant en douceur la force de pression du flux de liquide de refroidissement, et pas comme les simples à 2 et 3 vitesses. Avec une pompe conventionnelle, le liquide de refroidissement circule dans la chaudière à vitesse constante. Cela entraîne une augmentation de la température dans le « retour », une augmentation de la température des fumées au-dessus du point de rosée et, par conséquent, une diminution du rendement de l'équipement. Il est également possible que le système de chauffage (plancher chaud) surchauffe et réduise le confort thermique.

Nuance importante: le brûleur d'une chaudière classique ne peut pas fonctionner à une puissance inférieure à 1/3 de la puissance maximale (nominale) du générateur de chaleur. Le brûleur de la chaudière à condensation peut fonctionner à une puissance de 1/10 (10 %) de la puissance maximale (nominale) du générateur de chaleur.

Sergueï Bougaev

Considérez la situation suivante : démarré saison de chauffage, température extérieure -15 °C. La puissance d'une chaudière classique installée dans une maison est de 25 kW. La puissance minimale (1/3 du maximum) à laquelle il peut fonctionner est de 7,5 kW. Supposons que les déperditions thermiques du bâtiment soient de 15 kW. Ceux. La chaudière, en fonctionnement continu, compense ces pertes thermiques et il reste une réserve de puissance. Quelques jours plus tard, il y a eu un dégel, ce qui, voyez-vous, arrive souvent en hiver. Par conséquent température extérieure maintenant autour de 0°C ou légèrement en dessous. Les déperditions thermiques du bâtiment, dues à l'augmentation de la température extérieure, ont diminué et s'élèvent désormais à environ 5 kW. Que se passera-t-il dans ce cas ?

Une chaudière ordinaire ne pourra pas travailler en continu, produisent les 5 kW de puissance nécessaires pour compenser les déperditions thermiques. En conséquence, il passera au mode de fonctionnement dit cyclique. Ceux. le brûleur s'allumera et s'éteindra constamment, ou le système de chauffage surchauffera.

Ce mode est défavorable au fonctionnement de l'équipement et entraîne son usure accélérée.

Une chaudière à condensation, de même puissance et dans une situation similaire, en fonctionnement continu produira tranquillement 2,5 kW de puissance (10% de 25 kW)¸ ce qui affecte directement la durée de vie du générateur de chaleur et le niveau de confort dans un pays. maison.

La chaudière à condensation, complétée par une automatisation en fonction des conditions météorologiques, s'adapte de manière flexible aux changements de température tout au long de la saison de chauffage.

L'automatisation moderne permet de simplifier considérablement le processus de contrôle des chaudières, y compris à distance, à l'aide d'un système spécial application mobile pour les smartphones, ce qui augmente la facilité d'utilisation de l'équipement.

Ajoutons que la saison de chauffage en Russie, selon les régions, dure en moyenne 6 à 7 mois, commençant à l'automne, lorsqu'il ne fait pas encore très froid dehors, et dure jusqu'au printemps.

Environ 60 % de ce temps, les températures extérieures moyennes quotidiennes restent autour de 0 °C.

Il s'avère que la puissance maximale de la chaudière ne peut être requise que dans une période de temps relativement courte (décembre, janvier), lorsque de véritables gelées se sont installées.

Les autres mois, il n'est pas nécessaire que la chaudière atteigne le mode de fonctionnement maximum et augmente la puissance calorifique. Par conséquent, une chaudière à condensation, contrairement à une chaudière classique, fonctionnera efficacement même en cas de changements de température et de légers gels. Dans le même temps, la consommation de gaz diminuera, ce qui, associé à un système de chauffage à basse température (plancher chaud), réduira le coût d'achat de l'énergie.

Même en utilisant une chaudière à condensation associée à un chauffage par radiateurs à haute température, cet équipement fonctionne 5 à 7 % plus efficacement que les équipements traditionnels.

Sergueï Bougaev

En plus d'être économique, avantage important Les chaudières à condensation sont la capacité d'obtenir une puissance élevée avec des équipements de taille compacte. Une chaudière gaz murale à condensation est particulièrement pertinente pour les petites chaufferies.

De plus, la chaudière à condensation dispose d'un brûleur turbocompressé, ce qui vous permet d'abandonner la cheminée coûteuse standard et de retirer simplement le tuyau de cheminée coaxial à travers un trou dans le mur. Cela simplifie l'installation d'équipements ou l'installation d'une nouvelle chaudière à condensation pour remplacer l'ancienne - conventionnelle, lors d'une rénovation. système existant chauffage.

Caractéristiques de fonctionnement d'une chaudière gaz à condensation

Questions fréquemment posées par les consommateurs : que faire des condensats obtenus lors du fonctionnement de la chaudière, à quel point ils sont nocifs et comment les éliminer.

La quantité de condensat peut être calculée comme suit : pour 1 kW*h, il y a 0,14 kg. Par conséquent, une chaudière gaz à condensation d'une puissance de 24 kW lorsqu'elle fonctionne à une puissance de 12 kW (puisque la majeure partie de la période de chauffage, la chaudière fonctionne en modulation, et la charge moyenne de celle-ci, selon les conditions, peut être inférieure à 25 %) sur une journée assez froide produit 40 litres de condensat à basse température.

Les condensats peuvent être évacués vers l'égout central, à condition qu'ils soient dilués dans un rapport de 10 ou mieux 25 pour 1. Si la maison est équipée d'une fosse septique ou d'une station d'épuration locale, une neutralisation des condensats est requise.

Sergueï Bougaev

Le neutralisant est un récipient rempli de copeaux de marbre. Poids du remplissage – de 5 à 40 kg. Il doit être changé manuellement en moyenne une fois tous les 1 à 2 mois. Les condensats, passant généralement par le neutraliseur, s'écoulent par gravité dans le réseau d'égouts.

En résumé

Ce équipement moderne, caractérisé par la fiabilité, l'économie et l'efficacité opérationnelle. Les émissions sont également réduites substances nocives dans l’atmosphère, ce qui est particulièrement important lorsque les normes environnementales sont renforcées. De plus, l'installation de ce type de générateur de chaleur, en réduisant la consommation de gaz, réduira à long terme les coûts de chauffage et augmentera le niveau de confort dans une maison de campagne.

Il comprend non seulement les équipements de chauffage, mais également un ensemble de mesures spécifiques pour leur installation et leur installation. Corriger et installation de haute qualité affectera certainement le fonctionnement de la chaudière à l'avenir.

Il existe un certain nombre de normes et réglementations pour l’installation de chaudières gaz à condensation. Tout d'abord, il faut savoir que l'installation d'une chaudière à condensation nécessite l'autorisation de l'inspection du gaz. Lors du raccordement de la chaudière, vous devez respecter les règles techniques de raccordement du gaz et les mesures de sécurité nécessaires.
Il s'agit d'une condition préalable pour éviter des dommages à la chaudière et d'éventuelles blessures corporelles.

C'est encore mieux si l'installation et l'installation de la chaudière à condensation sont effectuées par des spécialistes qualifiés.

Comment choisir un emplacement d'installation de chaudière

Le meilleur endroit pour l'installer est locaux non résidentiels. S'il n'y a rien de tel dans la maison chambre séparée, la chaudière peut alors être installée dans la cuisine. Idéalement, les murs de la pièce où sera installée la chaudière doivent être carrelés, mais en aucun cas avec des matériaux présentant un risque d'incendie. Le sol doit être recouvert d'un revêtement ininflammable ; il est conseillé qu'il y ait un système d'égouts dans la pièce. Chaudières de chauffage les unités à condensation nécessitent la présence d'une hotte aspirante dans la pièce où elles sont installées.

La chaudière murale à condensation est fixée au mur à l'aide de crochets spéciaux à l'aide de chevilles. Il est correct si la chaudière à condensation est située de telle manière que sa partie inférieure s'éloigne davantage du mur que sa partie supérieure.

Si au contraire cela signifie que la chaudière n’est pas correctement fixée. L'installation de la chaudière à condensation se fait de manière à ce qu'il n'y ait pas d'inclinaison, sinon cela pourrait entraîner un court-circuit.

Par conséquent, lors de la fixation de la chaudière aux crochets, vous devez vérifier soigneusement la verticalité de la chaudière afin qu'elle ne soit pas inclinée vers l'avant ou sur le côté.

Cheminées de chaudières à condensation

Il existe de nombreuses possibilités pour raccorder une cheminée à une chaudière à condensation. La principale exigence pour les chaudières à condensation est l'étanchéité des joints des éléments de cheminée.

En général, la conception des cheminées des chaudières à condensation n'est pas très différente de la conception de la cheminée des chaudières à gaz classiques.

Caractéristiques des cheminées pour chaudières à condensation :

• le matériau à partir duquel ils sont fabriqués. La cheminée d'une chaudière à condensation doit être constituée de matériaux résistants aux acides, par exemple en acier inoxydable ou en plastique. Cela est dû au fait que le condensat qui traverse la cheminée est un acide léger, le matériau de la cheminée doit donc être protégé de la corrosion.
• La cheminée d'une chaudière à condensation doit être située à un angle tel que le condensat résultant retourne dans la chaudière, mais aucune précipitation n'y pénètre. L'entrée de précipitations atmosphériques dans la chaudière peut entraîner court-circuit ou panne de chaudière.

Évacuation des condensats et principales erreurs lors de l'installation de chaudières à condensation

Une chaudière à condensation constitue un système de fonctionnement dans lequel du condensat est formé à partir de la vapeur d'eau contenue dans les produits de combustion.

En fonction des conditions de puissance et de température, jusqu'à 50 litres de condensats à faible acidité peuvent être formés par jour. Cela permet de l'évacuer dans un siphon déchets ménagers et ne nuisent pas à l'environnement.

Cependant, il y a quelques erreurs lorsque :

1. Absence d'évacuation des condensats ou installation d'un conteneur inadapté à cet effet. Les experts peuvent également commettre cette erreur en raison de leur inexpérience. Ils peuvent soit ne pas installer d'évacuation des condensats du tout, soit installer une sorte de récipient, par exemple un seau ordinaire, comme évacuation. Cela ne devrait pas être autorisé car c’est une grave erreur.
2. L'évacuation des condensats est conduite à l'extérieur, ce qui, bien entendu, à des températures inférieures à zéro, entraînera le givrage et le gel du tuyau. Cela bloquerait la chaudière et pourrait provoquer sa casse.
3. Installation de chaudières sur murs avec revêtement inflammable.
4. Application compteur à gaz, ce qui ne correspond pas à la puissance de la chaudière.
5. Pas de filtres à gaz.
6. Non-conformité angle correct pente de la chaudière.

Une chaudière à condensation nécessite la présence de tous les points ci-dessus, et garantit également le respect de tous règles techniques et les normes d'installation et d'installation.

Souvent, les foyers privés n'ont pas accès à systèmes centralisés, les propriétaires doivent donc décider de manière indépendante comment mettre en œuvre...

Classiquement, le schéma d'installation (nous prenons comme exemple la chaudière Victrix 50) peut être divisé en plusieurs étapes de raccordement :

• trousse de sécurité;
• chaudière à accumulation;
• capteur solaire;
• séparateur hydraulique.

Examinons chaque étape en détail.

Kit de sécurité

Lors du raccordement d'une chaudière d'une puissance supérieure à 35 kW, la législation européenne impose de prêter une plus grande attention aux questions de sécurité. Par conséquent, un kit de sécurité spécial est fourni, qui comprend un thermostat de sécurité, un pressostat d'eau maximum (4 bars), un manomètre et une vanne de remplissage du système (manchon pour connecter le cylindre thermique de la vanne d'arrêt de gaz).

Il existe également des raccords pour connecter un vase d'expansion et un manchon pour un thermomètre à alcool à immersion. Le pressostat et le thermostat de surchauffe sont à déverrouillage manuel et sont connectés en série au circuit d'alimentation de la chaudière (Fig. 2). Limite de fonctionnement dispositifs de sécurité réglable respectivement à 3 bars et 105 °C. Ce kit permet une installation compacte, rapide et fiable des dispositifs de sécurité, et garantit également protection fiable depuis situations d'urgence en aucune circonstance.

Chaudière à accumulation

Les chaudières étant à circuit unique, il est proposé d'utiliser une chaudière de type accumulation pour répondre aux besoins en eau chaude. Plusieurs tailles standards de chaudières sont proposées, d'une capacité de 80 à 200 litres. Les chaudières ont un corps rectangulaire blanc. Le matériau du corps et du serpentin de la chaudière est de l’acier inoxydable de qualité alimentaire. haute qualité. Pour réduire les pertes de chaleur, la chaudière est entourée d'une isolation en mousse de polyuréthane très efficace.

Les chaudières sont équipées d'échangeurs de chaleur en spirale avec une grande surface d'échange thermique, qui sont connectés dans un circuit à contre-courant (Fig. 3). Cela vous permet de chauffer rapidement l'approvisionnement en eau accumulée. Pour assurer une cuisson en grand volume eau chaude, vous pouvez utiliser deux chaudières de 200 litres, dans lesquelles les circuits de liquide de refroidissement et d'eau sanitaire sont connectés en parallèle. Pour connecter la chaudière à la chaudière, vous devez utiliser un kit spécial composé d'adaptateurs et d'une vanne à trois voies. Comme dans tous les autres chaudières montées, le fonctionnement en mode production d'eau chaude repose sur le principe d'une priorité ECS stricte.

Raccordement des capteurs solaires

Une particularité des chaudières de 200 litres est la possibilité de fonctionner avec des capteurs solaires. Sur la fig. La figure 4 montre un exemple de raccordement de capteurs solaires à un système d'alimentation en chaleur basé sur une chaudière à condensation. Des capteurs solaires de haute qualité et un système de chauffage domestique coordonné avec eux nous permettent d'envisager utilisation économique énergie solaire j'aime déjà condition nécessaire construire un système efficace.

A nos latitudes, le rayonnement total (réfléchi et direct) dans conditions optimales(ciel clair et sans nuages, midi) est au maximum de 1000 W/m2. Les capteurs solaires, selon leur type, permettent d'utiliser jusqu'à 75 % du rayonnement total. Il ne reste plus qu'à constater que de notre point de vue la combinaison chaudière à condensation + capteur solaire(pompe à chaleur) est la direction la plus prometteuse pour le développement ultérieur de systèmes d'approvisionnement en chaleur autonomes.

Séparateur hydraulique

La chaudière étant conçue pour supporter une charge thermique importante, cela nécessite la présence de circuits de système de chauffage séparés avec contrôle de zone. Par conséquent, la question du contrôle indépendant des circuits devient pertinente. Il existe une possibilité de modification de la quantité de liquide de refroidissement circulant dans la chaudière, ce qui affecterait négativement son mode hydraulique.

Une solution naturelle dans cette situation est l'utilisation d'un séparateur hydraulique (flèche hydraulique). Parallèlement, une transition est effectuée vers des canalisations de plus grand diamètre, ce qui permet de raccorder la « flèche hydraulique » directement aux collecteurs de distribution d'alimentation et de retour. Pour une chaudière il est offert version compacte solutions pour cette unité, sous la forme d'un tuyau rectangulaire (Fig. 5).

Ce bloc est situé directement sous la chaudière, ce qui permet de réduire considérablement les dimensions de l'installation. Le collecteur étant installé horizontalement, pour éliminer les boues du système de chauffage, il est nécessaire d'installer un filtre à sédiments sur la conduite de retour, devant le collecteur.

Vous avez décidé d'opter pour une chaudière à gaz classique pour le chauffage, mais avez-vous entendu parler d'un nouveau produit : une chaudière à condensation ? Oui, les informations à ce sujet semblent très tentantes : l'efficacité est déjà supérieure à 100 %, toute belle et fabuleuse. Quel est le problème ? Comment cela a-t-il été réalisé ? Est-ce que tout dans sa description est vrai ou y a-t-il une goutte de pommade ? Nous répondrons à ces questions et à d’autres dans notre article. Et maintenant, un moment d'attention !

Conception de chaudière à condensation

Pour comprendre cette problématique, commençons par le tout début, à savoir par la conception d'une chaudière à condensation. Jetons un coup d'œil à l'intérieur et découvrons de quoi il s'agit.

Le plus caractéristique principale Ce type de chaudière dispose de 2 échangeurs thermiques. Pour le reste, sa conception est similaire à celle d'un classique appareil à gaz et comprend :

• Tuyaux d'alimentation en eau et de drainage– à travers eux, le liquide froid pénètre dans l'équipement, se réchauffe, puis, par le tuyau de sortie, est acheminé vers les radiateurs et l'alimentation en eau chaude.
• Brûleur– est responsable de l’alimentation en gaz de la chambre de combustion, ainsi que de répartition uniforme carburant.
• Ventilateur– est installé devant le brûleur et, pendant le fonctionnement, mélange les particules de gaz et d'air afin que le mélange obtenu brûle bien.
• Échangeur de chaleur n°1– chauffe l'eau qui le traverse à une température prédéterminée.
• Échangeur de chaleur n°2– sert à condenser l’humidité et à en extraire de l’énergie thermique. Mais nous en reparlerons plus tard.
• Pompe– pour maintenir la circulation de l’eau.

Caractéristiques d'une chaudière à condensation

Afin de comprendre le plus clairement possible le processus en cours, attardons-nous plus en détail sur principe de combustion et de condensation.

Qu'est-ce que c'est? C'est simple : lorsque l'hydrocarbure brûle, à la suite de la réaction en cours, deux substances sont libérées : le dioxyde de carbone CO 2 et l'eau H 2 O. Le liquide résultant, étant dans un environnement si chaud, se transforme presque immédiatement en vapeur. Pendant le processus d'évaporation, de l'énergie thermique est consommée, qui peut cependant être restituée et utilisée en complément pour nos besoins. Et elle ne peut être restituée que si la vapeur est reconvertie en eau.

Le processus de condensation et de libération d'énergie est connu depuis longtemps, mais il ne pouvait pas être utilisé dans les équipements de chauffage. Tout dépend des condensats toxiques : lors de la combustion du gaz, de nombreuses substances caustiques toxiques et le dioxyde de carbone qui en résulte pénètrent dans les produits de combustion. Une composition aussi vigoureuse provoquait très rapidement la corrosion des échangeurs de chaleur en acier et en fonte.

Les unités de condensation ne se sont répandues qu’avec l’invention des alliages d’acier résistants à la rouille.

C'est pourquoi dans chaudières à condensationéchangeurs de chaleur spéciaux, fabriqués principalement à partir de acier inoxydable ou alliage aluminium-silicium (silumin).

Principe de fonctionnement d'une chaudière à condensation

Tout commence traditionnellement :

• L'eau pénètre dans l'appareil, le gaz commence à circuler dans la chambre de combustion. Là, il est enflammé par le système d'allumage.
• Lorsque le carburant brûle, des produits de combustion se forment avec haute température. Ils traversent le premier échangeur de chaleur et chauffent ses parois. Et les murs, à leur tour, dégagent de la chaleur à l'eau circulant dans l'échangeur de chaleur.
• Ensuite, ces gaz dont la température est supérieure au point de rosée quittent l'échangeur de chaleur n°1 et entrent dans l'échangeur de chaleur n°2.
• Dans l'échangeur de chaleur n°2, les gaz sont refroidis grâce à l'eau du système de chauffage qui y circule.
• Lorsque leur température est égale à la température du point de rosée (à laquelle se produit la condensation), l'énergie libérée de la vapeur d'eau est transférée au liquide qui pénètre dans l'équipement de chauffage. Et il s'est libéré lors de la condensation.

Modes de fonctionnement

L'échangeur thermique des chaudières à condensation a été spécialement conçu pour extraire l'énergie de la vapeur le plus efficacement possible. Le principe de fonctionnement d'un tel échangeur de chaleur est également particulier : comme nous l'avons déjà dit, un tuyau de retour chauffage à travers lequel circule l'eau y est raccordé.

Plus la température de l'eau dans ce retour est basse, plus la condensation de l'humidité est intense.. Dans ce cas, la température de l'eau dans ce tuyau ne doit pas dépasser 50 °C - sinon le processus de condensation sera impossible et la chaudière fonctionnera comme une chaudière à gaz ordinaire, mais toujours avec une consommation de gaz inférieure - l'avantage sera être d'environ 5%.

Par conséquent, nous présentons la dépendance de l’efficacité sur la température de l’eau dans ce système inverse.

1. Si un liquide s'écoule dans un système d'alimentation en eau directe à une température de 40 °C et dans un système d'alimentation en eau inversé à une température de 40 °C, alors l'efficacité = 108 %.
2. Si les valeurs de température sont de 70˚С et 60˚С, l'efficacité sera inférieure - 104 %.
3. Et aux valeurs de 90˚С et 75˚С, il tombera à 98 %.

Caractéristiques du condensat

Comme nous l'avons déjà dit, les condensats formés lors du fonctionnement ont un environnement chimique très agressif. Pour le collecter, la conception de la chaudière comporte un récipient spécial qui doit être vidé périodiquement.

Que faire dans ce cas ? Bien entendu, dans des pays étrangers, comme la Grande-Bretagne et l'Allemagne, des normes spéciales ont été établies selon lesquelles ces condensats sont éliminés.

En Russie, il n'y a pas d'interdictions ou de règles claires : les condensats peuvent être évacués dans les égouts sans aucune conséquence négative.

Par exemple: en 1 jour de fonctionnement d'une chaudière d'une puissance de 25 à 30 kW, 25 à 28 litres de condensats se forment.

Si cette option ne vous plaît pas, il existe une alternative ; certains modèles sont équipés de collecteurs de condensats spéciaux. Des granulés de magnésium ou de calcium sont versés dans ces récipients. Ils absorbent le liquide et le font passer à travers eux-mêmes, neutralisant ainsi son environnement chimiquement actif.

Élimination des gaz

Tous les modèles à condensation sont équipés de chambre de combustion type fermé . Il n'y a pas d'autre option : caméra ouverte ne pourra tout simplement pas soutenir le processus de combustion. En raison de la présence d'un 2ème échangeur de chaleur, qui complique considérablement le processus de déplacement des produits de combustion, ainsi qu'en raison de la basse température des gaz eux-mêmes (ils se déplaceront donc très lentement), le taux d'entrée d'air sera naturellement faible.

C'est pourquoi un système de canaux d'alimentation et d'échappement est utilisé pour éliminer les gaz: Il est logique de le diriger à travers le mur/le toit de la pièce ; vous pouvez construire des systèmes de désenfumage de vos propres mains.

Avantages et inconvénients d'une chaudière à condensation

La liste des avantages de ce type d'équipement est impressionnante et fait réfléchir très sérieusement à son achat.

• Dimensions et poids compacts– ils peuvent être utilisés même dans les maisons et les appartements avec peu d’espace libre. De plus, vous économiserez considérablement sur son transport et son installation.
• Économique- un plus tout à fait logique, car la chaudière a été conçue de manière à consommer moins de combustible pour obtenir le résultat. Et c’est ainsi ! Les coûts sont 30 à 35 % inférieurs à ceux traditionnels !
• Modulation précise – cela signifie essentiellement un choix très judicieux de la puissance de la chaudière en fonction de paramètres externes (demande de chaleur, température de l'air dans la pièce et à l'extérieur de la fenêtre, etc.). Cela permet également de réduire la consommation de combustible si la chaudière est partiellement chargée.
• Faible niveau sonore– c’est aussi très agréable, puisque l’équipement peut être placé à côté des pièces d’habitation, sans craindre qu’il ne perturbe le sommeil des enfants et la vie quotidienne en général.
• Fonction cascade– un aspect important, surtout si vous avez besoin de chauffer la maison grande surface, ou vous vous assurerez au préalable contre une éventuelle panne de chaudière. Dans ce cas, elle peut facilement être remplacée par une autre chaudière de la cascade.
• Réduire la sélection de substances toxiques dans l’atmosphère– une chaudière à condensation est environ 70 % plus écologique que ses homologues traditionnelles.
• Faible température des fumées– c'est aussi un avantage non négligeable, puisque la basse température des produits de combustion permet l'installation de cheminées en plastique. Et leurs coûts d'acquisition et d'installation sont bien inférieurs à des travaux similaires avec des cheminées en acier classiques.

Inconvénients. Bien sûr, avec un tableau aussi rose, je ne veux pas gâcher l’impression, mais je dois quand même parler de l’essentiel. Le point est leur prix - c'est presque 2 fois plus que les modèles de chauffage conventionnels.

Bien sûr, la chaudière peut être rentabilisée, mais cela est influencé par des facteurs tels que l'intensité d'utilisation, conditions de température etc.

Efficacité des chaudières à condensation

Afin de ne pas nous creuser la tête inutilement, nous donnerons un exemple de la manière dont ils ont atteint un tel chiffre.

Ainsi, comme nous l'avons déjà découvert, une chaudière à condensation chauffe l'eau à partir de 2 types de chaleur : la combustion du gaz et la condensation de la vapeur.

Passons maintenant à la forme même de l’efficacité : qu’est-ce que c’est ? La physique dit : on obtient de l'efficacité si l'on divise la valeur de la chaleur dégagée par les batteries de chauffage par la valeur de la chaleur dégagée lors de la combustion du gaz dans la chambre de la chaudière. Eh bien, multiplions le tout par 100 %.

Passons maintenant au concept points de combustion du carburant. Tout carburant a 2 points de combustion : le plus élevé Et le plus bas.

La température la plus élevée est la somme de la température la plus basse + la température de condensation.

L'efficacité est déterminée précisément par la température la plus élevée.

La perte de chaleur est présente dans absolument tous les appareils : rayonnement thermique dans l'espace lors du chauffage, perte de chaleur par des gaz lointains, etc. C'est pourquoi l'énergie dépensée ne se transformera jamais en chaleur. C'est la raison pour laquelle l'efficacité sera toujours inférieure à 100 %.

Cependant, il existe un système de calcul légèrement différent : 100 % de la chaleur inférieure est absorbée par l'échangeur de chaleur n°1, et la chaleur de condensation est de 8 à 11 % par l'échangeur de chaleur n°2. Il s'avère donc que l'efficacité des modèles à condensation selon ce schéma est de 108 à 110 %.

Fonctionnement d'une chaudière à condensation : vidéo

Si vous n’avez pas encore bien compris le fonctionnement de cette fameuse chaudière à condensation, alors nous vous conseillons de regarder cette vidéo. Cela apportera une certaine clarté :