| Le
journal du chauffage
et du sanitaire
(n° 113 - Janvier -
Février 2004)
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Mélange air / gaz intégré
La série Gas Eco 210 de Remeha est de type ventouse et à
condensation. Avec son brûleur à prémélange - le gaz est mélangé à l'air
avant d'être brûlé - , la chaudière dispose d'un fonctionnement régulier grâce au
nombre limité de redémarrages.
Cette combustion maîtrisée par le couple air / gaz amène à un meilleur respect de
l'environnement, en particulier des rejets moindres dans l'atmosphère.
Le système de mélange air / gaz intégré (SMI) permet aussi l'isolation
de la chaudière du conduit d'évacuation des fumées par un clapet motorisé qui se
trouve dans l'amenée de l'air comburant. Lorsque la chaudière est hors-service,
cela permet de raccorder plusieurs chaudières au même conduit : d'où des diamètres
d'évacuation réduits. Une économie intéressante dans le cas précis d'une
installation en cascade.
De façon générale lorsque l'équipement permet l'abaissement de la température des gaz
de combustion en deçà du point de rosée, les pertes de calories par les fumées sont à
minorer de la quantité d'énergie récupérée par la condensation d'une partie de l'eau
issue de la condensation.
C'est le principe de la chaudière à condensation. A cela s'ajoute le
phénomène qui veut que lorsque la température de retour est inférieure à 55°C, les
gaz brûlés se refroidissent à une température inférieure au point de rosée. D'où,
une condensation de la vapeur d'eau contenue dans les fumées, et un rendement dépassant
100%, enfin une réduction des émissions de CO2. Pour les chaudières à condensation, la
chaleur récupérée par le processus de condensation est transmise à l'eau de chauffage. |
1- Les quatre chaudières Gas Eco 210 de
Remeha sont posées par groupes de deux, dos à dos.
2 -La bouteille casse-pression (volume
horizontal en haut à gauche) permet de faire chuter au maximum la vitesse de l'eau. Il en
existe une pour deux chaudières.
3- L'échangeur à plaques : il assure une
production d'eau chaude instantanée pour les 77 logements de l'immeuble.
4- Les pompes à pression dynamique du collecteur
d'eau : indispensable pour cet immeuble de huit étages.
5- L'ensemble vanne de mélange - conservée de
l'installation initiale - avec la vanne trois voies qui permet de mitiger l'eau chaude
distribuée au degré près. L'ensemble est régulé par sonde extérieure.
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640 kW en cascade de 2,5 à 100 %
Quatre chaudières en cascade fournissent
l'eau chaude chauffage et sanitaire de cet immeuble, en optimisant le rendement.
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La demande du client était simple : remplacer deux chaudières vétustes
pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire de cet immeuble de 77 logements
à Amiens (Somme).
La difficulté : l'intervention devait se dérouler en plein hiver, au cours de la saison
de chauffe. Il était exclu que les interruptions de chauffage excédent une heure ou
deux.
Climaticien à Saleux, en Banlieue d'Amiens, Jacky SELLIER avait, vingt
ans plus tôt, déjà réalisé l'installation à rénover. La chauffagerie, d'une
vingtaine de mètres carrés, comprenait deux chaudières, pour une puissance cumulée de
600 kW, une à haut rendement, l'autre à condensation.
L'entreprise les a remplacées par quatre chaudières Remeha identiques, d'une puissance
nominale de 160 kW, à condensation, dotées d'un brûleur modulant - de 10% à 100% - ,
commandées par régulation. Leur montage en cascade a permis de déployer une
installation capable de développer une puissance de 16 kW (une seule chaudière en
fonctionnement à 10 %) à 640 kW. Soit 2,5 % à 100 % de la puissance cumulée.
Éviter les coupures de chauffage.
Le climaticien, pouvait - provisoirement - réutiliser l'ensemble des
appareils périphériques de la chauffagerie, soit deux pompes de circulation Wilo,
un ballon tampon Pauchard de 300 L et un échangeur instantané pour l'eau chaude
sanitaire. Le collecteur gaz et celui d'eau chaude étaient également en bon état.
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Adepte de la Loi Dietrich "pour optimiser le rendement",
Jacky SELLIER cherche à installer du matériel qui "émet en permanence la puissance
dont on a besoin mais pas plus". D'où cette installation régulée. Pour éviter les
interruptions de chauffage (l'hiver 2002-2003 a été plutôt froid), les techniciens de
l'entreprise ont procédé en deux temps.
Eau chaude instantanée
Premier temps : isolation d'une des deux anciennes chaudières. En lieu et
place de l'ancienne et unique bouteille casse-pression (ou de découplage hydraulique),
deux ont été fabriquées. Soit une pour deux chaudières, permettant à chaque appareil
d'avoir sa propre pression primaire. Ce qui permet d'obtenir un circuit secondaire au
débit requis. Ordonnancement des tâches oblige sur cette chaufferie en terrasse sur
l'immeuble de huit étages : après avoir hissé les quatre nouvelles chaudières, le
matériel et l'outillage, la grue redescendait la première des deux anciennes
chaudières. La seconde sera démantelée et redescendue par l'intérieur.
Autre avantage de la chaufferie en terrasse, éviter une longue
évacuation des gaz brûlés. Le plafond de la chaufferie est à 2 mètres au-dessus des
chaudières. Une fois le premier ensemble raccordé, les techniciens ont pu déconnecter
la seconde ancienne chaudière et la remplacer par deux nouvelles Remeha. Elles ont
été munies de leurs bouteilles casse-pression, raccordées à l'arrivée de gaz, au
collecteur d'eau chaude chauffage et au collecteur d'eau chaude sanitaire. En raison de la
charge excessive sur la dalle, la chaufferie en terrasse interdisait du semi-cumulé pour
la production d'eau chaude sanitaire. Le climaticien a conservé l'installation
précédente : un échangeur à plaques pour une production instantanée auquel est
associée une vanne trois voies. L'eau chaude primaire varie de 60° à 80° pour une
distribution à une température d'environ 55°. Un ballon tampon complète
l'installation.
Une cascade intelligente
Chaque chaudière est équipée en standard de son régulateur. Jacky
SELLIER a fait le choix d'une chaudière "maître" et de trois
"esclaves". Lorsque la première est sollicitée, elle se met en fonctionnement
en proportion de ce qui lui est demandé. Si elle ne suffit pas, elle commande la seconde,
puis la troisième, la quatrième. Si la première tombe en panne la seconde prend
immédiatement le rôle de "maître", et commande les deux autres. "Avec la
priorité au sanitaire et le ballon tampon, explique Jacky SELLIER, ont peut avoir toutes
les chaudières à l'arrêt et très peu de perte d'énergie. A l'opposé, avec une
surpuissance d'environ 15% tout l'immeuble peut prendre sa douche en même temps, sans
baisse de charge". Cette recherche du meilleur rendement s'accompagne de celle d'une
économie d'énergie. "Le maximum du rendement provoque aussi la condensation des
fumées qui permet de récupérer la chaleur latente de vaporisation", indique le
climaticien. Avec une température de retour de l'ordre de 55° à 56°C, on obtient
ici un rendement de 107% à 108%.
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Le Chantier
Marche de gré à gré
Temps de travail 300 heures, soit 3 semaines
Montant du marché 46 500 €uros
Entreprise Jacky SELLIER
Effectif 18 salariés
Chiffre d'affaires 1,5 M €uros
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Jacky SELLIER :
"Optimiser le rendement et assurer le confort des résidents." |
Une chaudière comme moteur thermique
Confronté à un problème technique et
esthétique d'évacuation de fumées, l'installateur a préconisé une chaudière haut de
gamme qui l'affranchit de ces contraintes.
Comme on le lit dans le chantier précédent, Jacky SELLIER,
chauffagiste-climaticien à Saleux (Somme), est un adepte revendiqué des chaudières à
haut rendement. Et ce, pas seulement en collectif. En rénovation de maison individuelle,
dés que se présente un problème de cheminée, notamment pour des raisons de vétusté
du conduit ou de protection de site, cette entreprise résout généralement le problème
en proposant une machine du fabriquant Auer produite localement, à
Feuquières-en-Vimeu : la "Pulsatoire".
Dans ce pavillon de la banlieue d'Amiens, le conduit de la précédente
chaudière était non seulement vétuste, mais montait en façade, à l'extérieur et de
façon disgracieuse. Pour Jacky SELLIER, qui installe ce matériel depuis plusieurs
années, la chaudière Pulsatoire tire ses arguments de sa compacité, et ses performances
et sa simplicité de pose. "C'est la troisième génération de chaudières à
condensation, qui ne nécessite ni tubage d'évacuation, ni ventouse, explique-t-il.
Les fumées sortent à une température de 60°C ; elles peuvent être évacuées par un
tube PVC ordinaire : de 40 mm de diamètre pour une 20 kW, et de 63 mm pour une 40 kW .
Compte tenu des pertes de charge qu'entraînent les dévoiements, le linéaire
maximum d'évacuation est de 35 mètres. Ce modèle de chaudière fonctionne sans
brûleur, un peu à la manière d'un moteur thermique à explosion. Une bougie lance les
micro-combustions du mélange air-gaz dans la chambre de combustion au rythme de 115 par
seconde ; ensuite, à une température de 800°C, le phénomène est auto-entretenu. Le
mouvement se poursuit par le phénomène de dilatation-rétrataction qui déclenche un
écoulement turbulent des gaz brûlés : ce phénomène permet l'évacuation des fumées
verticalement, horizontalement, et même vers le bas.
Cet écoulement turbulent se fait par 18 tubes en spirale, placés sous la
chambre de combustion et assurant la fonction d'échangeur thermique. Le transfert est
important : les gaz à 800°C en sortie de chambre à combustion affichent 50°C en
sortie des tubes spiralés.
Une installation simple
Le montage de cette chaudière est donc ramené à son expression la plus
simple : une arrivée d'air par prise extérieure par tube PVC (ou dans l'air ambiant si
la pièce correspond aux normes GDF), une sortie des fumées et des condensats, avec un T
de séparation et un raccordement au tout-à-l'égoût, si la pente est ascendante. Un
raccord souple convient pour le branchement aux réseaux. La chaudière dans un caisson
isolé, insonorisé, et étanche peut être installée, n'importe où dans une
maison. Son isolation limite les pertes thermiques à l'arrêt et maintient une chaleur
résiduelle à l'intérieur du caisson qui contribue au préchauffage lors du
redémarrage. Jacky SELLIER installe des appareils de 20 kW dans des maisons d'environ 100
m², de 40 kW au-delà. Pour cette installateur, la Pulsatoire assure une économie
d'énergie de 10 à 12% par rapport à une chaudière à haut rendement : son rendement
annuel est de 107%. Coût indicatif pour une 40 kW installée, raccordée, avec production
d'eau chaude et mise en conformité gaz : de l'ordre de 8 700 €uros.
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La pulsatoire d'Auer, une chaudière à condensation compacte adaptée à la maison
individuelle et au petit-collectif.
Sa technologie en fait un équipement d'une installation très souple, tant pour
l'alimentation en air et gaz que pour l'évacuation des fumées.
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