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Systèmes de chauffage à air pulsé au mazout

Critères d'admissibilité ENERGY STAR
Liste de modèles: générateurs d’air chaud à air pulsé alimentés au mazout

Un modèle courant de système de chauffage à air pulsé à mazout est constitué d’un brûleur qui, comme son nom l’indique, brûle le combustible d’un réservoir, habituellement situé dans la maison, et le souffle dans la chambre de combustion du générateur d’air chaud. En passant à travers un générateur d’air chaud, les gaz de combustion libèrent de la chaleur avant d’être évacués à l’extérieur par le conduit de raccordement et la cheminée. Dans la plupart des systèmes, un régulateur barométrique de tirage est installé dans le conduit de raccordement et agit en quelque sorte comme une soupape. Il sert à isoler le brûleur des variations de pression extérieures à la sortie de la cheminée en tirant au besoin des quantités variables d’air chauffé de la maison dans le conduit de raccordement. Un ventilateur achemine l’air provenant des conduits de retour d’air froid de la maison et le fait circuler à travers le générateur d’air chaud. L’air ainsi réchauffé est ensuite distribué dans le réseau de conduits d’air de la maison.

Générateur d’air chaud à air pulsé au mazout à effocacité normale

Il faut noter qu’il y a deux circuits de circulation d’air bien distincts dans l’appareil.

  • Le premier, soit le circuit de combustion, fournit de l’air au brûleur et achemine les gaz de combustion au générateur d’air chaud et au conduit de raccordement, puis à la cheminée et à l’extérieur.
  • Le second circuit fait circuler et réchauffe l’air de la maison.

Un troisième circuit d’air, extérieur à l’appareil, sert à l’air de dilution qui passe par le régulateur barométrique de tirage

Dans la plupart des maisons, la quantité d’air de dilution aspirée par le régulateur barométrique de tirage est bien supérieure à ce que requiert la combustion et peut représenter de 3 à 15 % des pertes de chaleur globales de la maison. Donc, tout ce qui tend à réduire ce débit d’air de dilution, sans toutefois compromettre le bon fonctionnement du générateur d’air chaud, permet de réaliser des économies de combustible en augmentant son rendement énergétique.

Bon nombre de générateurs d’air chaud à mazout peuvent être ventilés à travers un mur extérieur au moyen d’un ventilateur de tirage aspiré (induit) supplémentaire, situé en aval du générateur et du régulateur barométrique de tirage placés sur le mur intérieur de la maison. Certains de ces dispositifs fonctionnent longtemps après que le brûleur est éteint afin de purger le système de tout gaz de combustion. L’utilisation d’un régulateur barométrique de tirage et une longue période de purge tendent à réduire l’efficacité.

Certains modèles plus récents de générateurs d’air chaud disposent en option d’un raccord pour s’alimenter en air aux fins de combustion directement à l’extérieur (combustion étanche) plutôt qu’à l’intérieur de la maison. Certaines précautions s’imposent toutefois. En effet, il y a risque de problèmes de démarrage par temps très froid si le mazout, refroidi par l’air extérieur, n’est pas un peu réchauffé avant d’atteindre le brûleur.

Un problème potentiellement plus grave se produit lorsque le mazout est stocké dans un réservoir à l’extérieur de la maison plutôt que dans un endroit chauffé. Lorsqu’il fait très froid, le mazout du réservoir se refroidit également et peut devenir si visqueux (épais) qu’il ne se rend plus au brûleur; donc, pas de chauffage. Même s’il parvient à se rendre au brûleur, le mazout sera alors si épais que le gicleur du brûleur ne parviendra pas à le pulvériser comme il le devrait, ce qui se traduira par une mauvaise combustion, une importante formation de suie et potentiellement une panne de l’appareil. Si le réservoir est à l’extérieur, envisagez un moyen de chauffer le réservoir ou la conduite d’alimentation en mazout, ou encore, installez un réservoir intérieur plus petit dans la maison pour éviter ces problèmes. Mieux encore, étudiez la possibilité d’installer le réservoir dans la maison.

Efficité des générateurs d'air chaud

Depuis la crise du pétrole du début des années 70, l’industrie cherche à améliorer l’efficacité des générateurs d’air chaud et des chaudières. La mise en marché de brûleurs améliorés à tête de retenue de la flamme a marqué le premier pas vers une meilleure efficacité de l’équipement de chauffage à mazout. Les brûleurs à haute pression statique ont poussé plus loin l’efficacité de ces systèmes de chauffage. Certains fabricants ont produit des modèles « à efficacité intermédiaire » destinés à tirer le meilleur parti du rendement supérieur de ces nouveaux brûleurs à haute pression statique. D’autres entreprises ont mis au point des générateurs d’air chaud à condensation, qui refroidissent suffisamment les gaz de combustion pour récupérer la chaleur normalement perdue sous forme de vapeur d’eau. L’efficacité énergétique d’un générateur d’air chaud à mazout au cours d’une saison de chauffage s’appelle l'efficacité saisonnière de l'utilisation de combustible (SEUE). Ce SEUE s’exprime en pourcentage. Plus ce pourcentage est élevé, plus le générateur d’air chaud est efficace. Pour les générateurs d’air chaud sans veilleuse, le SEUE est équivalent à l’efficacité annuelle de l’utilisation de combustible (AFUE).

Les générateurs d’air chaud alimentés au mazout homologués ENERGY STAR présentent un AFUE de 85 p. 100 ou plus. Pour améliorer l’efficacité électrique, choisissez un appareil ayant un moteur de ventilateur de circulation à haut rendement. Certains générateurs d’air chaud à haut rendement, utilisant un moteur en courant continu (CC) et à vitesse variable pour faire fonctionner le ventilateur de circulation d’air, permettent de réduire la consommation d’électricité tout en améliorant la distribution de la chaleur. On trouve habituellement le symbole ENERGY STAR au verso de la brochure du fabricant, sur l’étiquette ÉnerGuide. Utilisez la cote d’efficacité ÉnerGuide pour connaître le SEER et le HSPF du produit et cherchez le symbole ENERGY STAR afin de vous assurer qu’il s’agit du modèle ayant le meilleur rendement énergétique sur le marché.

Fabricants de modèles homologués ENERGY STAR

Générateurs d’air chaud à efficacité intermédiaire

En plus d’un brûleur à mazout amélioré à haute pression statique, un générateur d’air chaud à mazout à efficacité intermédiaire est généralement doté d’une chambre de combustion à faible masse thermique (généralement en fibre céramique). Le générateur d’air chaud supérieur permet d’extraire encore plus de chaleur des gaz de combustion chauds pour réchauffer l’air de la maison à une plus basse température des gaz de carneau. Dans les modèles plus efficaces, il n’y a plus besoin de régulateur barométrique de tirage ou de grandes quantités d’air de la maison pour la dilution des gaz de combustion. Les gaz d’échappement du générateur d’air chaud peuvent être évacués à travers le mur extérieur de la maison à l’aide d’un conduit de raccordement inoxydable à double paroi.

Les générateurs d’air chaud à efficacité intermédiaire peuvent avoir un rendement saisonnier de 83 % à 89 % et consommer entre 28 % et 33 % moins de mazout que les appareils ordinaires produisant la même quantité de chaleur.

Le générateur d’air chaud à efficacité intermédiaire doit maintenir les gaz évacués au‑dessus d’une certaine température pour empêcher la condensation de la vapeur d’eau qu’ils contiennent à l’intérieur du générateur ou du circuit d’évacuation, où elle pourrait causer de la corrosion et d’autres graves problèmes. La température de sortie des gaz de combustion peut même atteindre un minimum de 150 °C (302 °F).

Les avantages d’un bon générateur d’air chaud à efficacité intermédiaire sont les suivants :

  • une forte réduction de la demande d’air de combustion et de dilution
  • une plus grande puissance pour évacuer les produits de la combustion (ce qui est particulièrement utile dans les maisons neuves, plus étanches)
  • un interrupteur de sécurité en cas de problèmes de tirage
  • un système d’évacuation plus efficace

Générateurs d’air chaud à condensation

La chaleur associée à la température élevée des gaz évacués et celle de la vapeur d’eau qu’ils contiennent est perdue. La vapeur d’eau produite par la combustion du gaz naturel contient une quantité considérable de chaleur latente, soit un peu plus de 6 % et 11 % de toute l’énergie du combustible, pour le mazout et pour le gaz naturel respectivement. Cet écart s’explique parce que le mazout produit deux fois moins de vapeur d’eau que le gaz au moment de la combustion.

Un générateur d’air chaud à condensation est équipé d’un générateur d’air chaud supplémentaire, en acier inoxydable, qui extrait plus de chaleur des gaz de combustion avant qu’ils ne quittent l’appareil, abaissant ainsi la température de sortie à une valeur entre 40 °C à 50 °C. Par conséquent, la vapeur contenue dans les gaz de combustion se condense dans le générateur d’air chaud et libère sa chaleur latente au profit de l’air de la maison qui circule dans l’appareil de chauffage. Les gaz de combustion sont alors suffisamment refroidis pour être évacués par un petit conduit d’évacuation en plastique homologué traversant un mur extérieur de la maison plutôt que par une cheminée. Le condensat est acheminé à un avaloir.

Puisque le mazout contient moitié moins d’hydrogène que le gaz naturel, le potentiel d’accroissement de l’efficacité par une condensation des gaz de combustion est inférieur pour le mazout que pour le gaz naturel; le point de rosée est plus bas et il faut une plus forte dépense d’énergie pour obtenir de maigres résultats. De plus, en raison de la plus forte teneur en soufre du mazout, le condensat est plus corrosif. Le générateur d’air chaud de condensation doit donc être encore plus résistant à la corrosion. La combustion de mazout produit une certaine quantité de suie, qui peut concentrer le condensat acide en « taches acides » en certains points de la surface du générateur d’air chaud, ce qui complique encore les choses.

Les fabricants ont cherché à résoudre les problèmes susmentionnés. Ils utilisent un générateur d’air chaud de très grande qualité et un brûleur à haute pression statique. Ces derniers étant relativement nouveaux sur le marché des appareils à mazout, il est encore trop tôt pour dire si toutes les préoccupations à long terme concernant les systèmes de chauffage à condensation à mazout ont été atténuées, mais jusqu’à maintenant, les produits et les installations semblent très prometteurs.

Selon un grand nombre de spécialistes de l’industrie du chauffage, les générateurs d’air chaud de nouvelle technologie disponibles dans des formats suffisamment petits pour satisfaire aux besoins des maisons hyper isolées constitueront la prochaine innovation dans le secteur du chauffage à mazout. La mise au point de nouveaux types de brûleurs à mazout de même que l’intégration du chauffage des locaux et de l’eau pour la maison sont au cœur de cette percée technologique.

Détecteurs de monoxyde de carbone

Les maisons modernes étant plus étanches et équipées de systèmes plus puissants d’évacuation de l’air, il y a de plus fortes chances que les produits de la combustion, contenant parfois du monoxyde de carbone, un gaz mortel, puissent demeurer dans la maison et s’accumuler à des niveaux dangereux. Un détecteur de monoxyde de carbone homologué, placé près des appareils à combustion, comme le générateur d’air chaud, la chaudière, le foyer, les appareils de chauffage autonomes, les poêles à bois et les réfrigérateurs au gaz naturel ou au propane, déclenchera un signal d’alarme en cas de danger pour que vous puissiez prendre les mesures qui s’imposent.

Les symptômes d’un début d’empoisonnement au monoxyde de carbone sont semblables à ceux de la grippe : maux de tête, léthargie, nausée. Si votre détecteur de monoxyde de carbone se déclenche, quittez immédiatement votre maison, appelez votre distributeur de gaz et consultez un médecin.

Les fuites de monoxyde de carbone sont fréquentes lorsqu’un foyer ordinaire au bois fonctionne: installez un détecteur près de l’emplacement.

Réduction des problèmes de condensation intérieure

Si votre système de chauffage est plus efficace et que votre maison est plus étanche et mieux isolée que la normale, il pourrait se créer une accumulation excessive d’humidité à l’intérieur en raison d’une plus faible infiltration d’air. Une condensation élevée sur la partie intérieure des fenêtres ainsi que des taches humides ou de la moisissure sur les murs ou les plafonds sont des indices d’un niveau d’humidité trop élevé.

Si l’on n’y remédie pas, il peut se produire des dommages structuraux graves, mais heureusement, on peut régler les problèmes de condensation intérieure :

  • Puisque l’humidité à l’intérieur provient principalement des activités normales de la maison (comme les douches et la cuisson), il faut d’abord tenter de réduire ce genre d’humidité. Entre autres, assurez-vous que votre sécheuse évacue l’air à l’extérieur, mettez un couvercle sur les casseroles lorsque vous cuisinez, écourtez les douches.
  • Il serait bon d’installer des ventilateurs dans la salle de bains et la cuisine pour évacuer directement l’air à l’extérieur.
  • Vérifiez également le réglage de l’humidificateur du générateur à air chaud pulsé, le cas échéant. Dans les maisons plus étanches, il n’est pas nécessaire d’avoir un humidificateur.
  • En dernier recours, il y aurait lieu de consulter un entrepreneur au sujet de l’installation d’un ventilateur récupérateur de chaleur (VRC), qui augmentera la ventilation de la maison et réduira l’humidité, sans perte d’énergie.

Améliorer l’efficacité d’un système de chauffage au mazout existant