Les bases de la condensation

Présentation au sujet: "Les bases de la condensation"— Transcription de la présentation:

0 La condensation chez ARISTON & CHAFFOTEAUX

1 Les bases de la condensation
Sommaire Les bases de la condensation L’application sur nos chaudières

2 Sommaire : Les bases de la condensation
Définition de la chaudière à condensation Différences Conventionnelles / Condensation Bilan d’une chaudière à condensation Pouvoir calorifique : PCI & PCS Chaleur sensible & Chaleur latente Rendement Pourquoi le rendement peut il être > à 100 % Point de rosée

3 Sommaire : L’application sur nos chaudières
Principe de l’échangeur principal Principe du pré-mélange Réglage de la richesse AIR / GAZ Interprétation des valeurs de l’analyseur Pourquoi vérifier le CO2 Procédure de réglage du CO2 à P max Procédure de vérification du CO2 à P min Approche du réglage du CO2 à P max

4 Définition d’une chaudière à condensation
C’est une chaudière qui utilise l’énergie dégagée dans les fumées lors de la combustion à travers un récupérateur condenseur. Elle réchauffe donc gratuitement l’eau provenant du circuit primaire. « On dit alors qu’elle utilise la chaleur latente contenue dans les produits de combustion ».

5 Les différences entre Conventionnelle / Condensation
Fumées entre 120 et 150°C Une chaudière conventionnelle brûle le gaz et évacue les fumées directement à l’extérieur. M

6 Les différences entre Conventionnelle / Condensation
Fumées < à 80°C Avec une chaudière à condensation : ► l’énergie contenue dans les gaz brûlés est utilisée. ► les pertes au parois sont réduites M

7 Le Pouvoir calorifique
C’est la quantité de chaleur dégagée par la combustion complète du combustible. Pouvoir calorifique inférieur (PCI) : C ’est la quantité de chaleur dégagée par la combustion sans l’utilisation de l’énergie contenue dans les fumées (vapeur d’eau). On parle de chaleur sensible. C’est le cas des chaudières conventionnelles. Pouvoir calorifique supérieur (PCS) : C ’est la quantité de chaleur dégagée par la combustion en utilisant cette fois ci la vapeur d’eau contenue dans les fumées. On parle de chaleur latente. C’est le cas des chaudières à condensation.

8 Chaleur Sensible – Chaleur Latente
Il faut distinguer deux formes de chaleur sur les chaudières à condensation :  - la chaleur sensible - la chaleur latente  La chaleur sensible  Quand on chauffe de l’eau, c’est la quantité de chaleur qui est échangée sans changement d’état. La chaleur latente C’est la quantité de chaleur pour faire passer l’eau d’une phase liquide à une phase vapeur (et vis versa).  

9 η = Le rendement puissance délivrée (ou puissance utile)
Le rendement, c’est le rapport entre la puissance délivrée à l’installation (puissance utile) et la puissance consommée par la chaudière (puissance absorbée. η = puissance délivrée (ou puissance utile) puissance absorbée (ou consommée) Le rendement d’une chaudière conventionnelle est de l’ordre de 92 % Le rendement d’une chaudière à condensation est de l’ordre de 109 %

10 Chaudière conventionnelle Chaudière condensation
Le rendement : Comment peut il être supérieur à 100 % ? Pour tous les calculs de rendement, les normes européennes ont retenu comme référence le PCI. La chaudière à condensation utilise non seulement le PCI d'un combustible mais également son PCS. La chaleur latente apporte un gain de 11 % sur le rendement de la chaudière à condensation ; en le rajoutant à la valeur du rendement sur PCI, on obtient un rendement supérieur à 100%. Cette méthode représente le seul moyen de comparaison entre les chaudières classiques et les chaudières à condensation. Latente PCS PCI Sensible = Chaudière conventionnelle Chaudière condensation

11 Bilan d’une Chaudière à condensation au gaz naturel
Pertes = 109% Chaleur Chaleur 11% Vapeur d'eau Chaleur utile Chaleur latente Condensation 98% Chaleur sensible Energie

12 CHALEUR La combustion du gaz naturel 2 m3 de vapeur d’eau
1 m3 de gaz carbonique + 8 m3 d’azote H2O H2O CO2 N2 1 m3 de gaz naturel 1 m3 de gaz naturel N2 O2 O2 CH4 2 m3 d’oxygène + 8 m3 d’azote 10 m3 d’air

13 Exemple pour le gaz Naturel
Le point de rosée: C’est la température des fumées pour laquelle, le système commence à condenser. Elle dépend du type de gaz, de la température retour primaire et de l’excès d’air, donc du taux de CO2 dans les fumées. C’est pour cette raison, que le réglage du CO2 est très important. Un mauvais réglage entraine un décalage du point de rosée et donc peut réduire la performance de la chaudière. Point de rosée en °C Exemple pour le gaz Naturel CO2 en % Excès d’air (lambda) T° de rosée en °C 8 0,70 52 9, 5 0,80 54,8 10 0,85 55,7 Gaz naturel 54,8°C 9,5 % CO2

14 Le principe de l’échangeur principal
CHALEUR SENSINLE CHALEUR LATENTE Nous utilisons un échangeur principal en 2 parties : Une partie où l’on récupère la chaleur sensible (là où se trouve le brûleur) Une partie ou l’on récupère la chaleur latente (énergie contenue dans les fumées).

15 Le principe de l’échangeur principal
Chaleur sensible Chaleur latente M

16 Principe de l’ensemble vanne gaz / Mixer / Ventilateur
Le ventilateur aspire par le mixer l’air et par la vanne le gaz. Le mélange AIR/GAZ se fait ensuite dans la manchette. La puissance au brûleur est directement proportionnelle à la vitesse de rotation du ventilateur. Plus la vitesse du ventilateur est élevée, ► Plus la quantité de mélange est importante, ► Plus la puissance au brûleur est élevée. Mélange AIR / GAZ AIR GAZ

17 Réglage de la richesse AIR/GAZ
La vis de réglage de richesse AIR/GAZ permet de régler le CO2 à la puissance maximale pour un fonctionnement optimum de la chaudière. Elle agit directement sur le débit gaz à la sortie de la vanne gaz. En vissant la vis de richesse, le débit gaz est réduit, donc le CO2 diminue. Au contraire lorsque l’on dévisse la vis de richesse, le débit gaz est augmenté, donc le CO2 l’est aussi. Vis de réglage de richesse AIR/GAZ

18 Interprétation des valeurs mesurées par l’analyseur
Oxygène Valeur utilisée par l’appareil pour calculer le CO2. Elle est lue en % CO2 Dioxyde de carbone C’est la valeur qui permet de régler la vanne gaz pour une bonne combustion. Elle est lue en %. Se modifie par la vis de la richesse AIR/GAZ. En la vissant on diminue le CO2. CO Monoxyde de carbone Résultat de la combustion. Sa quantité dans les fumées doit être le plus bas possible. Elle se mesure en ppm (Partie Par Million). Fumée °C T° des fumées Valeur utilisée par l’appareil pour calculer le rendement global (ou sur les fumées). Lambda Facteur d’air ou excès d’air Valeur utilisée par l’appareil pour calculer le CO2. Il doit être entre 1,2 et 1,3 (c’est à dire entre 20 et 30 % d’excès d’air). Attention l’appareil doit toujours être réglé pour le gaz utilisé.

19 Vérification du CO2 : Pourquoi / Comment ?
Par le réglage du CO2 on s’assure, dans toutes les conditions de fonctionnement du brûleur, le plus haut rendement de la chaudière avec une hygiène de combustion la plus propre (taux de CO faible). Les valeurs communiquer (ex CO2 = 9,5 % pour de gaz naturel) permettent d’assurer un excès d’air à environ 30 %, afin d’avoir un rendement optimum avec un dégagement de CO faible. Comment :

20 Quand est-il nécessaire de vérifier le CO2 ?
►Lors de la mise en route même si le CO2 est contrôlé en fin de chaine sur toutes les chaudières à condensation. ►Lors de l’entretien périodique (afin de vérifier les éventuels encrassement de l’échangeur) ►Lors du remplacement de la vanne gaz en pièce détachée.

21 Procédure de réglage du CO2 à la puissance maximale
Effectuer un puisage sanitaire Sélectionner le mode « Analyse de combustion » à Puissance Max sanitaire Insérer l’analyseur de combustion dans la prise de pression Vérifier après stabilisation la valeur du CO2 (caisson fermé) Visser Dévisser Si nécessaire, régler la vis de richesse Air/ gaz * (Visser pour diminuer le taux de CO2) Gaz CO2 Attendre environ 1 mn après chaque action sur la vis, que le taux de CO2 se stabilise (caisson fermé) * : Utiliser exclusivement une clé hexagonale de 2,5 Air Après un réglage du taux de CO2, s'assurer que la valeur en CO reste inférieure à 150 ppm

22 Procédure de contrôle du CO2 à la puissance minimale
A la suite du contrôle de CO2 à P max Sélectionner le mode « Analyse de combustion » à Puissance Max sanitaire Attendre que la valeur du CO2 soit stable avant de vérifier sa valeur (caisson fermé) Si la différence de taux de CO2 mesurée est supérieure à 0,5 % à celle mesurée à P maxi, le zéro de la vanne gaz doit être réajustée. Visser Dévisser Retirer le bouchon qui protège la vis de réglage Gaz CO2 Procéder par ¼ de tour (visser pour augmenter le taux de CO2) * Attendre environ 1 mn après chaque action sur la vis, que le taux de CO2 se stabilise (caisson fermé) Air * : Ce réglage ce fait exclusivement à l’aide d’une clé hexagonale CH 4 L’opération doit être réalisée avec beaucoup de précautions car le mécanisme est très fragile.

23 Approche du réglage du C02 à P max
En cas de déréglage complet de la vanne ou lors d’un remplacement de la vanne en pièce détachée (possible seulement pour la vis de richesse AIR/GAZ procéder aux opérations suivantes : Fermer complètement la vis de réglage de la richesse AIR / En gaz Naturel Et GPL (avec diaphragme) En GPL (sans diaphragme) Ouvrir d’environ 10 tours la vanne Ouvrir d’environ 5 tours la vanne Procéder à la vérification du C02 à l’aide de l’analyseur puis ajuster la valeur.

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