CE QUE RÉVÈLE L’ANALYSE DES GAZ BRÛLÉS SUR UNE INSTALLATION DE CHAUFFAGE

Comment interpréter les résultats correctement?

Dans cet article, nous nous attardons sur les résultats de mesure de l'analyse des gaz de combustion. Qu’est-ce que les valeurs vous révèlent sur l’état de l’installation de chauffage?

AVANT DE TIRER DES CONCLUSIONS ...

Avant de pouvoir tirer ne serait-ce qu’une conclusion des résultats de mesure, il est essentiel de réaliser qu’on ne peut pas se prononcer de manière absolue sur des quantités et concentrations exactes sur la base des mesures.

Les formules pour calculer les valeurs non mesurables ne sont, en effet, notamment pas les mêmes dans tous les appareils de mesure – les valeurs de mesure mêmes non plus d’ailleurs. Il peut, en outre, y avoir une variation au niveau des cellules de mesure. Sans oublier l’influence du refroidissement et de l’épuration: les gaz brûlés ne sont pas refroidis et filtrés de la même manière dans chaque appareil de mesure avant d’atteindre les cellules de mesure.

Il faut donc garder en tête que les valeurs sur l’imprimé ou l’écran sont seulement indicatives.

REGLABLE OU NON REGLABLE

Dans le cadre de l’analyse des gaz de combustion, il faut faire une distinction importante entre les brûleurs réglables et non réglables. Dans cette dernière catégorie, le processus de mélange entre l’air et le combustible est complètement autonome, car il est réglé par le fabricant. Dans le cas des brûleurs réglables, le technicien doit réaliser le mélange lui-même. Aujourd’hui, quasiment tous les brûleurs domestiques sont non réglables.

Comme certaines valeurs de mesure dépendent du mélange air-combustible, il est important de savoir que le technicien de maintenance n’a pas accès au mélange pour résoudre des problèmes éventuels.

VALEURS DE MESURE

O₂

L’O₂ est une valeur de mesure dans quasiment tous les instruments de mesure. Il y a donc dans l’appareil une cellule de mesure physique qui mesure l’O₂. Si tel n’est pas le cas, l’appareil mesure le CO₂. Sur la base de la valeur de mesure, l’autre valeur est calculée: si l’appareil mesure l’O₂, il calcule la valeur de CO₂, et vice versa.

Le lien entre O₂ et CO₂ dépend du choix du combustible. Une valeur d’O₂ est de facto un paramètre de base pour pouvoir déterminer d’autres valeurs.

CO

La valeur de CO est aussi mesurée par une cellule de mesure physique, se trouvant en outre sur tous les instruments de mesure.

Depuis le 1er octobre 2019, la valeur maximum est fixée à 150 mg/kWh – du moins en Flandre et à Bruxelles. Ce nombre est fixé par les autorités régionales.

Le fabricant du brûleur peut appliquer une toute autre valeur maximum, par exemple 110 mg/kWh, afin de satisfaire ainsi à la législation dans différents pays. 150 mg/kWh est une valeur relativement basse et donc une ‘limite sûre’.

Encrassement

Si la valeur de CO augmente, cela indique généralement une combustion incomplète et donc un encrassement. Vous savez ainsi plus ou moins s’il faut nettoyer le brûleur, ou s’il est suffisamment propre.

L’encrassement peut se produire à des endroits pouvant être nettoyés, comme dans l’évacuation des gaz de combustion, mais aussi à des endroits ne pouvant pas être nettoyés par un technicien de maintenance, comme l’arrière d’un échangeur thermique. En cas d’encrassement excessif, il est plutôt recommandé de remplacer complètement le brûleur. Pour suivre le processus de vieillissement au fil des ans, il est crucial de bien consigner les valeurs de mesure. Imaginons que vous ayez installé le brûleur avec une valeur de CO de 10 mg/kWh et que vous mesuriez – malgré un entretien minutieux – après quelques années 75 mg/kWh. Vous savez alors que le brûleur est en train de s’encrasser à des endroits délicats.

Température des gaz de combustion

La température des gaz de combustion est un paramètre intéressant, à condition de disposer aussi de la température de la chaudière. Plus le corps de la chaudière est chaud, plus les gaz de combustion disparaissant par l’évacuation des gaz de combustion sont évidemment chauds. La relation entre la température de la chaudière et celle des gaz de combustion donne à nouveau une indication de l’encrassement, ou d’un mauvais écoulement d’eau lors du transfert de la chaleur des gaz de combustion vers l’eau de chauffage. Si les gaz de combustion ne transmettent pas leur chaleur suffisamment à l’échangeur de chaleur métallique dans la chaudière, toute la chaleur sort par l’évacuation des gaz de combustion. Les brûleurs modernes sont équipés pour cela de sécurités, mais ce n’est pas toujours le cas des anciens appareils.

Une température maximum n’est pas prescrite, mais bien un rendement de combustion minimum, calculé sur Hi, de 90%. Il est calculé sur la base de la différence de température entre la température des gaz de combustion et la température de l’air de combustion aspiré.

Ici aussi, il est conseillé de consigner la température des gaz de combustion mesurée. Elle donne, en effet, une indication de l’état du brûleur. On ne peut, en revanche, rien déduire du tout de l’évolution du rendement de combustion, car il est calculé sur la base de tempé­ratures variables. Si la température de la chaudière après l’entretien est nettement plus élevée ou plus basse, il est logique que le rendement varie aussi. Un rendement moins élevé ne signifie donc, paradoxalement, pas que le rendement de combustion est aussi réellement moins élevé. Soyez donc extrêmement prudent avec les conclusions basées sur le rendement de combustion, avant comme après l’entretien de la chaudière.

Point de rosée

Le point de rosée n’a pas non plus de valeur minimale ou maximale légale. Cela dépend en grande partie de l’excès d’air: plus il y a d’air brûlé en excès dans le processus de combustion, plus la vapeur d’eau est diluée et il y aura donc moins rapidement une condensation. La température des gaz de combustion sera donc moins élevée avant que la première goutte de condensation apparaisse. Dans le cas des brûleurs non réglables, vous ne pouvez pas adapter l’excès d’air et le point de rosée ne changera dès lors normalement que peu, voire pas.

Dans le cas des brûleurs réglables, le but est de maintenir l’excès d’air le plus bas possible, afin que le point de rosée soit atteint à des tempé­ratures aussi élevées que possible. Un changement marqué dans le point de rosée peut indiquer un mauvais mélange air-combustible.

Rendement total

Le rendement total, ou rendement thermique lors de la combustion, est calculé par la majorité des appareils de mesure. Ici, la chaleur dégagée directement d’un combustible est non seulement prise en compte, mais également la perte d’énergie des produits de réaction. Dans le jargon professionnel, on parle du rendement mesuré sur Hs. Le brûleur perd ainsi p.ex. de la chaleur par la vapeur d’eau sortant via l’évacuation des gaz de combustion – sauf si cette vapeur d’eau est condensée.

Rendement total comme critère

Ce ne serait pas mal si le législateur se basait sur le rendement total au lieu du rendement de combustion calculé sur Hi, trouve Patrik De Paep, spécialiste du chauffage. “En vous basant sur le rendement total, vous pouvez bien mieux comparer les différents combustibles. Avec le gaz naturel, énormément de vapeur d’eau est par exemple produite. Si vous n’assurez pas sa condensation, vous perdez 11% de votre chaleur. Dans le cas du gasoil, ce pourcentage n’est ‘que’ de 6%. En prenant le rendement total comme critère, vous êtes donc sanctionné si vous n’assurez pas la condensation de la vapeur d’eau dégagée. Ce n’est pas le cas aujourd’hui et vous pouvez pour ainsi dire perdre 10% de votre chaleur par l’évacuation et obtenir tout de même un bon rendement de combustion.”

Suie

Dans le cas d’un brûleur alimenté par combustible liquide, la teneur en suie est également déterminée. Trop de suie signifie un mauvais mélange air-combustible ou que les conditions connexes ne sont pas respectées, par exemple en raison d’une température de flamme trop basse.

CONSIGNER LES DONNÉES POUR L’ANALYSE DE TENDANCES

Il est judicieux de consigner les valeurs de mesure et de procéder ainsi à une analyse de tendances. Les valeurs les plus importantes à consigner sont les valeurs de CO et de CO₂ ou lambda (excès d’air). Dans le cas d’un brûleur non réglable, cette dernière valeur ne peut pas être adaptée, mais une chaudière a vite quinze ans avant qu’elle soit ‘problématique’.

Il y a différentes manières de consigner les valeurs de mesure. L’une consiste à tout sauvegarder de manière numérique. Depuis 2007, la mesure électronique est obligatoire. Il est donc logique de garder aussi les attestations dans un environnement numérique.

Il est toutefois important de construire une relation durable avec le client. Un client faisant à chaque fois venir un technicien d’une autre firme se tire une balle dans le pied, car il ne peut en toute logique pas y avoir d’analyse de tendances.

Si vous gardez minutieusement les résultats de mesure de chaque client – et les donnez éventuellement au technicien de maintenance, cela est bien sûr possible.

Vu l’imprécision avec laquelle vous pouvez mesurer une valeur, l’analyse de tendances sert plutôt à surveiller le processus de vieillissement du brûleur. Vous ne pouvez pas prédire sur la base de l’évolution de certaines valeurs si et où des problèmes surviendront.

Si l’entretien est toujours exécuté correctement, la plupart des valeurs évolueront progressivement. Si les nombres restent plus ou moins stables, vous pouvez conclure prudemment que l’entretien est bien effectué.

Vous ne devez cependant pas accepter de gros bonds; cela signifie que l’entretien n’a pas bien été effectué. Attention: ce n’est pas parce que la valeur de CO reste constante que le brûleur est entretenu parfaitement. Une mesure sur un brûleur n’ayant par exemple pas été entretenu les cinq premières années peut tout à fait donner une valeur de CO stable. Si la valeur explose soudain spectaculairement, le mal est généralement déjà fait.

Merci à: Patrik De Paep, Cedicol, Testo en Euro-index