C'est le carburant non renouvelable le plus respectueux de l'environnement, car seule une partie de l'énergie chimique qu'il contient provient des atomes de carbone. Grâce à la combustion du méthane, nous obtenons une énergie avec des émissions de CO2 bien inférieures à celles du charbon brûlé. De plus, le méthane peut être un carburant renouvelable s'il provient d'usines de biogaz. Ceci est important car dans notre cycle, nous nous occupons non seulement de minimiser les coûts de chauffage domestique, mais aussi de réduire la consommation de combustibles fossiles et les émissions de polluants.
Une chaudière est nécessaire pour convertir l'énergie chimique du combustible en chaleur. Un investissement dans une chaudière à plus haut rendement, c'est-à-dire une meilleure utilisation de l'énergie chimique du combustible, est un investissement dans FIRST FUEL.
Choisir une chaudière pour chauffer sa maison Le
gaz est l'une des sources de chaleur les moins chères (après addition des coûts de combustible et des dépenses en capital) parmi celles qui ne nécessitent pas d'entretien. Néanmoins, les prix du gaz et des autres combustibles augmentent rapidement et le coût annuel du chauffage représente une charge importante pour le budget des ménages. Par conséquent, il vaut la peine d'analyser la rentabilité d'un investissement dans FIRST FUEL, c'est-à-dire une chaudière à condensation caractérisée par le rendement le plus élevé parmi les chaudières à gaz.
Sa chambre de combustion est fermée et séparée de l'environnement. L'air de combustion du gaz est fourni à l'intérieur de la chaudière par un ventilateur à vitesse variable. En fonction de la puissance instantanée requise de la chaudière, l'automatisation fournit la quantité appropriée de gaz à la chambre de combustion et le ventilateur fonctionne à une vitesse qui assure un léger excès constant d'air pour la combustion (25-30%). Grâce à cela, la combustion du méthane est complète, avec une perte de chaleur minimisée par la cheminée. Cette solution permet d'augmenter le rendement de la chaudière de 91-92% à 98-99%.
Cependant, l'avantage le plus important d'une chaudière à condensation est contenu dans son nom. C'est la condensation de la vapeur d'eau générée lors de la combustion du gaz naturel qui provoque la plus grande augmentation du rendement de cette chaudière. Les gaz d'échappement peuvent être refroidis à 30-40 ° C, contre min. 110 ° C dans une chaudière atmosphérique. A ces températures, la vapeur d'eau contenue dans les fumées se condense à l'intérieur de la chaudière et dans les conduites de fumées. Grâce à cela, nous pouvons obtenir quelques pour cent supplémentaires d'énergie (maximum 11%).
Comment fonctionne une chaudière atmosphérique
Une chaudière atmosphérique (également appelée chambre de combustion ouverte), comme son nom l'indique, est un appareil dans lequel le processus de combustion du gaz n'est pas séparé de l'environnement. L'air pour la combustion du gaz provient de la pièce où se trouve la chaudière. Ce type de chaudière est raccordé à une cheminée standard (le plus souvent en céramique ou avec un insert en acier). Au démarrage, la chaudière brûle du gaz, produisant des gaz d'échappement chauds. Ceux-ci, beaucoup plus légers que l'air ambiant, flottent dans la cheminée. C'est ce qu'on appelle un tirage de cheminée, qui crée une légère pression négative dans la pièce où se trouve la chaudière. Il aspire l'air frais de l'extérieur, qui remplace l'air de combustion utilisé. Gaz d'échappement chauds,avant de quitter la cheminée, ils libèrent une partie de la chaleur de l'échangeur de la chaudière vers l'eau. En fonction de la météo, notamment de la température et de la pression de l'air extérieur, la valeur du tirage de la cheminée varie (la plus basse en été, lorsque la chaudière chauffe l'eau chaude par temps chaud). La quantité d'air qui traverse la chaudière varie également. En hiver, il peut être jusqu'à deux fois plus que nécessaire pour brûler du gaz. Elle est liée à la perte d'une certaine énergie, qui est gaspillée à chauffer l'excès d'air dans la chambre de combustion à la température des gaz d'échappement de la chaudière atmosphérique, soit environ 110-120 ° C.la valeur du tirage de la cheminée varie (la plus basse en été, lorsque la chaudière chauffe l'eau chaude par temps chaud). La quantité d'air qui traverse la chaudière varie également. En hiver, il peut être jusqu'à deux fois plus que nécessaire pour brûler du gaz. Ceci est lié à la perte d'une certaine énergie qui est gaspillée à chauffer l'excès d'air dans la chambre de combustion à la température des gaz d'échappement de la chaudière atmosphérique, c'est-à-dire environ 110-120 ° C.la valeur du tirage de la cheminée varie (elle est la plus basse en été, lorsque la chaudière chauffe l'eau chaude par temps chaud). La quantité d'air qui traverse la chaudière varie également. En hiver, il peut être jusqu'à deux fois plus que nécessaire pour brûler du gaz. Elle est liée à la perte d'une certaine énergie, qui est gaspillée à chauffer l'excès d'air dans la chambre de combustion à la température des gaz d'échappement de la chaudière atmosphérique, soit environ 110-120 ° C.qui est gaspillée à chauffer l'excès d'air dans la chambre de combustion à la température des gaz d'échappement sortant de la chaudière atmosphérique, c'est-à-dire autour de 110-120 ° C.qui est gaspillée à chauffer l'excès d'air dans la chambre de combustion à la température des gaz d'échappement sortant de la chaudière atmosphérique, c'est-à-dire autour de 110-120 ° C.
Exigences pour les chaudières -
Atmosphérique. Ce type de chaudière doit être placé dans un local d'une capacité d'au moins 8 m3, qui est alimenté avec une quantité d'air appropriée pour la combustion. La pièce doit être exempte de vapeurs ou de poussières susceptibles de contaminer rapidement le brûleur et l'échangeur de chaleur de la chaudière. Pour cette raison, il faut absolument éviter d'installer une chaudière atmosphérique dans la cuisine ou la salle de bain. La chaudière fonctionnant dans ces locaux a une durée de vie plus courte et nécessite un entretien plus fréquent. Une autre conséquence du fonctionnement de la chaudière est le refroidissement de la pièce dans laquelle elle se trouve, en raison de l'afflux constant d'air froid nécessaire au processus de combustion.
Pour ces raisons, le seul endroit judicieux pour installer une chaudière atmosphérique est dans un local technique séparé. Il doit être équipé d'une cheminée, d'une grille d'alimentation en air et d'un conduit d'évacuation conduit au-dessus du toit du bâtiment. La pièce peut être partiellement utilisée à d'autres fins, mais aucun produit chimique ne doit y être stocké ou l'air ne doit pas être poussiéreux.
-Condensation. La cylindrée de 6,5 m3 lui suffit. Cette chaudière ne prend pas l'air de combustion de la pièce, elle peut donc également être placée dans la salle de bain ou la cuisine. L'augmentation de l'humidité peut avoir un certain impact sur la réduction de la durée de vie de la chaudière, mais elle ne réduira certainement pas l'efficacité de l'appareil. Il n'y aura pas non plus d'afflux gênant d'air froid dans la pièce.
Il n'est pas non plus nécessaire de construire une cheminée traditionnelle pour une telle chaudière. Tout ce dont vous avez besoin est un ensemble de tuyaux disposés concentriquement - air et échappement. Ces tuyaux peuvent être conduits horizontalement à travers le mur, à condition que la puissance de la chaudière soit inférieure à 21 kW, et dans une maison économe en énergie, elle le sera certainement.
Coûts d'investissement
La maison avec laquelle nous travaillons dans notre cycle a des besoins en chaleur différents pour le chauffage. Le plus nécessaire est une maison isolée «normalement» avec une ventilation naturelle, le moins - une maison avec des cloisons extérieures très bien isolées, des fenêtres avec volets et une ventilation mécanique. En fonction de la variante d'isolation du bâtiment adoptée et du type de ventilation, une puissance sera nécessaire pour chauffer la maison en hiver:
- option I - maison «standard» - 9,9 kW;
- option II - maison très bien isolée - 6,5 kW;
- option III - une maison très bien isolée avec ventilation mécanique - 3,4 kW.
Chaudière à condensation. Pour obtenir le rendement approprié, la chaudière doit avoir la puissance la plus basse et une large plage de modulation. Heureusement, ces dernières années, de nombreuses entreprises ont proposé des chaudières de faible puissance, adaptées à une utilisation dans un bâtiment économe en énergie. Par exemple, nous pouvons utiliser une chaudière à condensation d'une capacité de 5,3 à 12,9 kW. Comme vous pouvez le voir, il peut être utilisé dans toutes les variantes de maison considérées.
Pour préparer de l'eau chaude, un réservoir d'eau chaude d'une capacité permettant de remplir le bain à la fois doit être utilisé dans la chaudière. Il est recommandé d'utiliser un réservoir d'une capacité d'au moins 150 litres, pouvant fournir 195 litres d'eau à une température de 45 ° C à la fois.
Les coûts d'investissement liés au choix d'une chaudière à condensation seront: - l'
achat d'une chaudière et d'un ballon d'eau chaude - 11 045;
-achat de tuyaux d'échappement d'air pour l'évacuation des gaz d'échappement et l'admission d'air - 698;
-assemblage de la chaufferie - 2000,
soit au total: 13 743.
Chaudière atmosphérique. Ici aussi, pour chacune des variantes de la maison, nous pouvons choisir un modèle d'une puissance de 6,4 à 12 kW.
Les coûts d'investissement liés au choix d'une chaudière atmosphérique s'élèveront à: - l'
achat d'une chaudière et d'un ballon d'eau chaude - 8314;
-achat d'une cheminée système d'une longueur de 8 m - 3409;
-assemblage de la cheminée du système - 1000;
-assemblage de la chaufferie - 2000,
soit un total de: 14 723.
Comparaison des coûts . La différence des coûts d'investissement est donc de 980 - en faveur de la chaudière à condensation.
Frais de fonctionnement Les frais de fonctionnement
sont le coût de l'inspection et de la maintenance de la chaudière et le coût du gaz utilisé. Lors de la détermination du prix brut du gaz (avec des frais fixes et des frais de transport), le montant de la consommation de gaz est d'une importance significative. L'utilisation d'une chaudière à condensation dans la variante III de la maison a permis de réduire la consommation totale de gaz à 1044 m3 / an, grâce à laquelle l'utilisateur sera classé dans un groupe tarifaire différent (W-2 au lieu de W-3), ce qui réduira la redevance mensuelle de plus de 30.
Chauffage de la maison . Selon la version du bâtiment, les éléments suivants doivent être fournis pour son chauffage:
- option I - maison «standard» - 22 995 kWh / an;
- option II - maison très bien isolée - 15 151 kWh / an;
- option III - maison très bien isolée avec ventilation mécanique - 7862 kWh / an.
Pour une maison "standard", où la chaudière à condensation et la chaudière atmosphérique ont une puissance légèrement supérieure à la demande de chaleur maximale, nous pouvons supposer le rendement annuel moyen de la chaudière à condensation au niveau de 107% et le rendement atmosphérique - 90%.
Dans d'autres variantes de la maison, où la demande de chaleur est bien inférieure à la puissance maximale de la chaudière, on peut supposer le rendement d'une chaudière à condensation à 109% et d'une chaudière atmosphérique - 88%.
Le pouvoir calorifique de 1 m3 de gaz naturel est de 9,35 kWh / m3.
Préparation de l'eau chaude. La consommation de gaz pour l'eau chaude doit être traitée séparément. Ici, les deux chaudières, tout en alimentant le réservoir, fonctionneront la plupart du temps avec une puissance et une température élevées (à la fin du processus de chauffage du réservoir). Par conséquent, pour une chaudière atmosphérique, on peut supposer un rendement égal à la valeur maximale de 92%. Comme pour la chaudière à condensation, la plupart des appareils modernes ont pour fonction d'ajuster la température de fonctionnement de la chaudière à la température d'eau chaude réglée. Grâce à cela, lors de la phase initiale de chargement du réservoir, la chaudière refroidit les fumées à une température inférieure à 55 ° C, ce qui provoque une condensation. Lorsque la température du réservoir monte, ce phénomène disparaît,mais la chaudière à condensation continue de fonctionner à un rendement plus élevé que la chaudière atmosphérique en raison du contrôle constant de la quantité d'air fournie au brûleur. Des tests ont montré que les chaudières à condensation équipées du système de commande décrit atteignent une efficacité de 104% lors de l'alimentation du réservoir.
Pour déterminer le coût de chauffage de l'eau chaude sanitaire, il faut encore estimer la quantité d'énergie utilisée à cette fin au cours de l'année (tableau 2). Nous avons supposé que 4 personnes resteraient dans la maison, chacune consommant en moyenne 35 litres d'eau chaude à 55 ° C par jour (on a supposé que la température annuelle moyenne de l'eau froide est de 10 ° C).
Coûts totaux. Les coûts totaux de fonctionnement des chaudières atmosphériques et à condensation pour les variantes de maisons individuelles, après addition des frais de chauffage, de préparation d'eau chaude et de contrôle annuel (pour les 150 chaudières atmosphériques et à condensation - 250) sont présentés dans le tableau 3. Ces coûts ont été déterminés sur la base du tarif du gaz, en tenant compte consommation totale de gaz et TVA 23%. Comme le montre notre déclaration, la plus grande différence dans les coûts de chauffage d'une maison et de préparation d'eau chaude réside dans une maison qui est mieux isolée avec une ventilation mécanique.
Efficacité de
la chaudière Chaudière atmosphérique traditionnelle a une efficacité d'environ 90 à 92%. Le pouvoir calorifique du gaz fourni par le fournisseur est inférieur à son énergie chimique, car il a été supposé que la température des gaz d'échappement sortant de la chaudière est supérieure à 100 ° C. Cette façon de définir le pouvoir calorifique du gaz est due au fait que le matériau dont sont constitués les échangeurs de chaleur des chaudières atmosphériques ne résiste pas à l'action des acides dans le condensat formé lors de la condensation de la vapeur d'eau contenue dans les fumées. Par conséquent, la chaleur des gaz d'échappement chauds n'est pas incluse dans le pouvoir calorifique du gaz.
Chaudière à condensation Il est en acier résistant aux acides et peut donc récupérer la chaleur des gaz d'échappement et de la condensation de la vapeur d'eau. Ainsi, le rendement annuel moyen, calculé par rapport au pouvoir calorifique du gaz spécifié par le fournisseur, peut même atteindre 107-109%. Ainsi, une telle chaudière produit plus de chaleur que le pouvoir calorifique du gaz spécifié par le fournisseur.
Ce résultat quelque peu paradoxal résulte uniquement de la convention historique de définir le pouvoir calorifique du gaz. Malheureusement, le rendement supérieur à 100% de la chaudière, aussi incroyable, suscite la méfiance des acheteurs potentiels de chaudières à condensation.
Dans les bâtiments écoénergétiques le rendement réel des deux types de chaudières peut différer considérablement des valeurs données dans les rapports d'essai des équipements. Il faut tenir compte du fait que dans une maison basse consommation, les chaudières fonctionneront pendant toute la saison de chauffage avec une petite partie de leur puissance nominale. Cela entraînera une différence d'efficacité encore plus élevée de ces appareils que celle indiquée par les fabricants.
Dans une chaudière à condensation travailler à faible puissance est très bénéfique. Fonctionnant avec moins d'énergie, cette chaudière produit moins de gaz de combustion, qui s'écoule plus lentement à travers l'échangeur de chaleur prolongé, et est refroidie davantage. Dans de telles conditions, avec une température d'alimentation basse, garantie par l'installation au sol, la chaudière peut refroidir les fumées jusqu'à 30-40 ° C et atteindre un rendement inférieur de seulement 2% à l'énergie chimique des gaz de combustion.
Avec une chaudière atmosphérique c'est différent. Travaillant à faible puissance, il perd de son efficacité, car bien que la quantité de gaz brûlé soit régulée avec précision, nous n'avons pas beaucoup d'influence sur la quantité d'air circulant dans la chaudière. À faible puissance, il est généralement deux fois plus grand que nécessaire pour la combustion complète du gaz alimentant le brûleur. En conséquence, un peu d'air refroidit la chaudière inutilement. Travaillant à haute puissance, la chaudière atmosphérique perd 19-21% de l'énergie chimique du gaz, lorsqu'elle travaille à faible puissance, elle est déjà de 22-24%, soit 10 fois plus que la chaudière à condensation. De plus, une fois le brûleur éteint, l'air continue de circuler dans la chaudière (aspiré par le tirage de la cheminée). Cela provoque un refroidissement rapide de la chaudière.Ce phénomène entraîne une nouvelle diminution de l'efficacité annuelle moyenne de l'appareil.
Un tel phénomène ne se produit pas dans une chaudière à condensation, car après l'arrêt du brûleur, le ventilateur s'arrête et l'air cesse pratiquement de circuler dans la chaudière.
Par conséquent, l'utilisation d'une chaudière atmosphérique dans une maison économe en énergie avec une demande de chaleur bien inférieure à la puissance maximale de la chaudière se traduira par une efficacité de l'appareil bien inférieure à celle spécifiée par le fabricant. Le contraire est vrai pour une chaudière à condensation. Le fonctionnement à faible puissance et à basse température de retour de l'eau de chauffage (avec chauffage par le sol) sont des conditions idéales pour une chaudière à condensation.
Chaudière à condensation uniquement
Dans une maison moderne chauffée au gaz, l'utilisation d'une chaudière à condensation semble être le seul choix rationnel. Cela s'est avéré être la meilleure solution pour chacune des variantes de maison .
Investissement. En choisissant une chaudière à condensation, on peut éviter de construire une cheminée de fumées. Une évacuation horizontale des fumées à travers la paroi de la chaufferie suffit. En conséquence, l'utilisation d'une meilleure solution est déjà moins chère au stade de l'investissement. De plus, l'absence de grande cheminée dans la maison signifie moins de perte de chaleur.
Choix du lieu d'installation. Lors de l'utilisation d'une chaudière à condensation, nous n'avons pas besoin d'avoir une chaufferie séparée dans la maison. On peut lui trouver une place dans la salle de bain, la cuisine ou le garde-manger. De cette façon, nous pourrons mieux utiliser l'espace utilisable de la maison.
Exploitation. L'utilisation d'une chaudière à condensation vous permet de réduire considérablement les coûts de chauffage de la maison et de préparation d'eau chaude. Bien que le coût de l'inspection annuelle soit légèrement plus élevé, la qualité de fonctionnement de la chaudière est beaucoup plus élevée. Les chaudières à condensation modernes fonctionnent très silencieusement, ce qui est particulièrement important lors de l'installation dans une cuisine ou une salle de bain.
Sécurité. Une caractéristique importante d'une chaudière à condensation est la protection pratiquement à 100% des utilisateurs contre la possibilité de fumer. Même l'élimination complète de l'alimentation en air de la pièce dans laquelle se trouve la chaudière (par exemple, par colmatage imprudent des grilles d'entrée par les utilisateurs) n'entraîne pas l'émission mortelle de monoxyde de carbone.
Coût du premier combustible
Une chaudière à condensation permet des économies sur le coût du gaz consommé - selon la variante de maison - d'un montant de 528 à 754 / an. En supposant un pouvoir calorifique de 1 m3 de gaz naturel au niveau de 9,35 kWh / m3, cela signifie une réduction de la consommation d'énergie de 4 940 à 7 050 kWh.
En même temps, une chaudière à condensation avec le coût d'une cheminée coûte 980 moins cher qu'une chaudière atmosphérique!
Ainsi, nous sommes confrontés au dilemme de savoir comment calculer le coût du PREMIER CARBURANT ici. Formellement, pour la troisième variante de maison, ce sera, en supposant une durée de vie de 15 ans des deux chaudières:
-980: 15: 7050 kWh = -0,009 / kWh!
Cependant, sachant à quel point ce texte serait difficile, dans lequel non seulement le rendement de la chaudière est supérieur à 100%, mais aussi un prix de l’énergie négatif, nous avons décidé de simplifier les choses.
Supposons que la dépense soit l'achat de cet exemplaire de la maison de Nice, à partir de laquelle vous pourrez en apprendre davantage sur tout cela. Ensuite, le prix du PREMIER CARBURANT pour 1 kWh sur une période de 15 ans sera:
6,90: 15: 7050 = 0,00007, soit 0,007 groszy!
