Comment obtenir le rendement d’une chaudière ? La procédure

Comment obtenir le rendement de votre chaudière ? Ce petit guide détaille la procédure à suivre pour calculer les performances d’une chaudière à condensation ou à basse température. Afin de vous aider à limiter les pertes d’énergies, nous vous expliquons la différence entre le rendement nominal et le rendement saisonnier.

Rendement de la chaudière, qu’est-ce que c’est ?

Le rendement d’une chaudière est le rapport entre l’énergie produite (la chaleur qui ressort) et l’énergie consommée (le combustible nécessaire). Plus le rendement est élevé, plus les économies en énergies sont importantes. Au moment de choisir votre nouvelle chaudière, il faut bien faire attention à cet indicateur.

Pouvoir calorifique inférieur et pouvoir calorifique supérieur

La combustion désigne la réaction chimique qui se produit lorsqu’une rencontre a lieu entre l’oxygène et un matériau combustible. C’est celle-ci qui produit la chaleur permettant de chauffer votre maison.

Pour désigner le rendement du combustible dans la chaudière, on utilise l’indicateur de « pouvoir calorifique ». Il exprime la quantité d’énergie (en kWh) contenue dans une unité de masse de combustible.

Afin de calculer le rendement d’une chaudière, il faut faire la différence entre deux types de pouvoirs calorifiques :

  • le Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI)
  • le Pouvoir Calorifique Supérieur (PCS)

Le pouvoir calorifique inférieur

Le pouvoir calorifique inférieur (PCI) désigne le rendement produit par la combustion du gaz naturel ou d’un autre combustible. C’est la quantité de chaleur dégagée par la combustion complète d’une unité de masse d’un produit. Plus le PCI est élevé, meilleure est la combustion.

Parmi les combustibles possibles, on trouve :

  • le gaz
  • le pétrole
  • les ordures ménagères
  • le fioul
  • le bois
  • le charbon, etc.

Le pouvoir calorifique supérieur

Le PCS désigne cette même combustion, mais en prenant en compte la vapeur d’eau dans la fumée, qui possède elle aussi des calories. Pourquoi faire la différence entre les deux ? Parce que les chaudières ne transmettent à l’eau qu’une seule partie de l’énergie de chaleur délivrée par le combustible. Le pouvoir calorifique est appelé « supérieur » quand l’eau formée pendant le processus de combustion est ramenée à l’état liquide. C’est autant de chaleur récupérée.

Sur vos factures, ce sont le PCS et le PTA (pression, température, altitude) qui sont utilisés pour convertir en KWh le volume de gaz utilisé. Pour obtenir le rendement de votre chaudière, il faut bien savoir si vous parlez de pouvoir calorifique inférieur ou supérieur.

Rendement nominal ou rendement saisonnier ?

Deux autres indicateurs sont à prendre en compte : le rendement nominal et le rendement saisonnier. Leur différence ?

Le premier correspond aux moments où le brûleur est activé. Le deuxième s’intéresse au rendement global pendant toute une période donnée.

Pour avoir une bonne idée des performances de votre chaudière, il est pertinent de les calculer tous les deux et de les comparer. Explications !

Le rendement nominal ou utile

Vous l’aurez compris, le rendement utile ne prend pas en compte les performances de votre chaudière quand le brûleur ne fonctionne pas. Il se base seulement sur le rendement instantané, quand le brûleur est en action.

Ce rendement varie selon la puissance de l’appareil et selon la température de l’eau.

Le rendement saisonnier

Le rendement saisonnier désigne quant à lui le rapport entre l’énergie totale transmise à l’eau pendant toute la période donnée et l’énergie contenue dans le combustible pendant cette même saison. En gros, ce rendement est utile pour connaître les performances globales de votre chaudière. Des pertes d’énergie à l’arrêt sont, en effet, toujours possibles.

Les formules pour calculer les rendements de ma chaudière

En suivant les explications, il n’est pas difficile d’obtenir le rendement d’une chaudière pour procéder à un diagnostic de ses performances. Voici nos conseils !

Calculer le rendement utile

Formule rendement nominal (ηutile)
ηutile = Pu / Pa
Que signifie Pu ?
Puissance fournie par le combustible
Que signifie Pa ?
Puissance transmise à l’eau de la chaudière

Attention : pour calculer le Pu, il vous faut au préalable multiplier le débit de votre combustible avec le pouvoir calorique (PCI ou PCS).

Calculer le rendement saisonnier

Formule rendement saisonnier ηsais
ηsais = ηutile / (1 + qE x (nT/nB – 1))
Que signifie ηutile ?
Le rendement utile ou nominal, quand le brûleur est activé
Que signifie nT ?
Le nombre total d’heures de la période de chauffe
Que signifie nB ?
Le nombre d’heures pendant lesquelles le brûleur est en fonctionnement au cours de l’année
Que signifie nB/nT ?
Le temps de marche du brûleur divisé par le facteur de charge (quand la chaudière est en marche)

Attention : comme vous le constatez, pour calculer le rendement global, il faut au préalable avoir calculé le rendement nominal.

Analyser les résultats obtenus

Une fois que vous obtenez le rendement utile et le rendement global, vous pouvez comparer les deux résultats pour comprendre comment améliorer le rendement de votre chaudière.

Les pertes d’ambiance et de fumée

Le rendement utile, calculé lorsque le brûleur est en marche, révèle les pertes subies à cause des fumées ou d’une mauvaise isolation.

Les pertes de fumées peuvent venir de plusieurs causes :

  • des imbrûlés provoquent une production de CO à la place du CO 2
  • la chaleur latente qui n’est pas complètement condensée
  • la chaleur sensible dans les fumées qui est trop chaude, etc.

Les pertes d’ambiance sont plutôt causées par la vétusté éventuelle de la chaudière, ou par sa mauvaise isolation. En fait, cela montre qu’une partie de la masse d’eau chaude est perdue avant d’atteindre la surface à chauffer.

Les pertes à l’arrêt et les pertes d’entretien

Le rendement saisonnier, quant à lui, permet de cerner l’importance des pertes lorsque la chaudière est arrêtée. Un mauvais rendement global peut avoir plusieurs causes :

  • la puissance de l’appareil est très éloignée des besoins en énergie
  • la température de l’eau est trop forte
  • la combustion est mal réglée, etc.

Attention : le calcul du rendement ne prend pas en compte le temps de mise en marche et le temps d’arrêt du brûleur. Même lorsque les appareils sont d’excellente qualité, il existe toujours un minimum d’émanations de CO et d’imbrûlés pendant ces deux phases.

Une chaudière à condensation pour un meilleur rendement ?

Ces explications sur le rendement des chaudières vous aident à comprendre pourquoi une chaudière à combustion est plus performante qu’une chaudière à basse température. En effet, la chaudière à combustion récupère de la chaleur dans les vapeurs d’eau des fumées, qui contribuent à préchauffer l’eau de la chaudière. Elles ont donc un rendement très intéressant, variant entre 100 et 110%. Choisir une chaudière à combustion est judicieux pour effectuer des économies d’énergies sur le long terme.

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