Diagnostic énergétique des chaufferies (H.S.)

Le chimiste s'intéresse plus particulièrement à la cinétique de la combustion (vitesse de réaction, réactions de départ, réactions de rupture, etc.) qui intervient dans la conception des brûleurs ou le dimensionnement d'une chambre de combustion.

L'ingénieur ou le technicien en économies d'énergie a d'autres préoccupations. Pour lui, le matériel existe et il s'agit de le faire fonctionner dans les meilleures conditions.

Trop souvent la combustion est réglée d'une manière plus ou moins empirique alors que l'utilisation d'un simple diagramme d'Ostwald permettrait, à partir de l'analyse des fumées, de déterminer, sur le site, l'excès d'air et d'optimiser celui-ci. Sa facilité d'emploi donne également la possibilité, à l'exploitant d'une chaufferie, de vérifier rapidement les résultats d'une expertise. Un inconvénient toutefois, ce diagramme est spécifique à un combustible.

Aussi, nous avons tracé à l'ordinateur un ensemble de 23 diagrammes applicables aux combustibles solides, liquides, gazeux utilisés en France. Dans leur conception nous avons tenu compte de l'équilibre chimique CO, C02, H2, H20 dans le cas des combustibles hydrogénés. Actuellement, le rendement de combustion est obtenu à partir de la formule approchée de Siegert dont l'application est restreinte aux combustions oxydantes : celles que l'on réalise après réglage. Or le client souhaite comparer les rendements avant et après réglage de son foyer pour apprécier les économies réalisées.

Nous proposons l'utilisation conjuguée du diagramme d'Ostwald et des tableaux des caractéristiques stoechiométriques des combustibles afin d'obtenir ces rendements avec précision. Quant au rendement global annuel d'exploitation, il est couramment calculé par la formule de Dittrich applicable uniquement aux installations fonctionnant par tout ou rien. Dans ces conditions, comment apprécier l'économie réalisée par d'autres conditions d'exploitations : température du primaire variant avec la saison, fonctionnement par tout ou peu, chaudières à condensation ou à très basse température ?

Chacun de ces cas a été analysé et des expressions du rendement global annuel d'exploitation ont été établies. A partir de celles-ci il est possible de traiter les problèmes suivants :

• contrôle du diagnostic énergétique d'un bâtiment existant à partir de la connaissance de la consommation annuelle et du Pci du combustible brûlé ;
  
  
• détermination de l'économie réalisée par la modification d'un système de chauffage
  
  
• pour une chaufferie en projet, comparaison des différentes solutions (chauffage au gaz, au fioul, au charbon bi-énergie) afin de retenir celle qui conduit à la consommation énergétique minimale. Dans le dernier chapitre de cet ouvrage, nous donnerons un exemple de gestion informatisée d'une chaufferie.