Les chaudières murales
Définition :
Le générateur mural est un ensemble compact et complet qui se fixe au mur. Il peut fournir du chauffage seul, de l'eau chaude sanitaire seule, ou les deux à la fois.
Les appareils peuvent être raccordés ou non à un conduit de fumée et s'il sont raccordés, l'évacuation des produits de combustion peut se faire par tirage naturel ou forcé (VMC[1] gaz ou ventouse).
Les puissances vont de 8,7 à 35 kW.
Les appareils mixtes assurent toujours la priorité d'eau chaude sanitaire, et la puissance chauffage est toujours ajustable.
La production d'eau chaude sanitaire peut être réalisée de diverses manières :
instantanée : à la demande, lors de l'ouverture d'un robinet d'eau chaude, un détecteur de débit (magnétique, à palette ou à turbine : le flowstat) commande, si elle est arrêtée, le démarrage de la chaudière au bloc-gaz. Une vanne dite « inverseuse » permet de diriger la circulation de l'eau chaude sanitaire vers le corps de chaude en priorité par rapport au circuit de chauffage.
à accumulation avec des variantes :
la micro-accumulation (pas plus de 5 litres) avec ou non un maintien de température par résistance électrique ou avec un petit échangeur thermique, le tout contrôlé par une sonde de température.
l'accumulation avec des réserve plus importantes (60, 100 Litres...) pour laquelle la chaudière maintient le ballon en température.
Lors d'un puisage la température de l'eau dans le réservoir baisse en température, et la chaudière se rallume si besoin (selon le soutirage...).
Les éléments internes
La production de chaleur
La chambre de combustion permet d'assurer le développement complet de la flamme et de limiter les pertes par rayonnement.
Elle canalise la chaleur vers le corps de chauffe et est généralement composée d'une tôle acier et d'un isolant thermique.
Le brûleur
Il assure le mélange air gaz et développe la combustion. Pour cela, il existe deux techniques :
à combustion atmosphérique (le débit du gaz sous pression entraîne l'air comburant nécessaire à la combustion) ;
à pré-mélange : la totalité de l'air primaire est prémélangé au gaz à l'intérieur du brûleur, pour former un mélange très homogène, qui offre une bonne combustion avec un excellent rendement et des émissions polluantes réduites.
Le corps de chauffe
Il permet le transfert de chaleur entre la flamme et le fluide caloporteur.
Il est généralement formé d'une serpentin simple ou double entouré de lamelles métalliques destinées à augmenter la surface d''échange de l'ensemble avec la flamme ou utilise la technique du bain-marie.
Le bloc gaz
L'alimentation en gaz et assurée par des ensembles appelés « bloc gaz ».
Ils sont composés d'un système de détente permettant d'abaisser la pression d'alimentation venant du réseau à la pression nécessaire au bon fonctionnement de la rampe du brûleur et d'une électrovanne couplée au bloc électronique de contrôle permettant de gérer l'admission ou la coupure du gaz selon les paramètres de sécurité (présence de flamme, pression d'eau dans le circuit chauffage, évacuation des produits de combustion...) ou de fonctionnement (température de départ eau chaude, demande en ECS...) d'une électrovanne
En fonction du type de bloc gaz monté sur le générateur, l'alimentation en gaz se fera en "tout ou rien" ou sera "progressive et modulable".
Les sécurités
Allumage et contrôle de la flamme
Deux techniques prédominent :
La plus ancienne s'appuie sur le duo veilleuse/thermocouple. Une petite flamme allumée en permanence (veilleuse) permet d'enflammer le reste de la rampe gaz lorsque l'installation est en demande. La présence de cette veilleuse est contrôlée par un thermocouple, système détectant la présence d'une flamme en utilisant la propriété physique d'une soudure chaude reliant deux matériaux de nature différente : lorsque l'extrémité de celui-ci est soumise à une flamme, une tension de 30 à 100 mV est mesurable entre la masse et l'autre extrémité du thermocouple. Un embout magnétique relié au thermocouple permet d'agir sur le bloc-gaz.
La seconde repose sur deux types d'électrodes raccordés sur la rampe gaz et reliées au coffret électronique du bloc-gaz. L'allumage s'opère grâce à des électrodes d'allumage qui, soumises à une haute tension, produisent un train d'étincelles permettant d'amorcer la combustion. Le contrôle de flamme se fait avec des électrodes d'ionisation, système utilisant un courant électrique, le courant de ionisation, et certaines propriétés physiques de la flamme.
Le contrôle de température
Il est assuré par une sonde couplée à un contact permettant de limiter ou de régler la température de départ de l'eau chaude.
Le contrôle de la pression
Une soupape de sécurité tarée aux conditions de fonctionnement du système (généralement 3 bars) permet de rejeter le fluide caloporteur à l'égout en cas de montée en pression anormale de l'installation. Un vase d'expansion sert « d'amortisseur » à l'ensemble pour éviter que la soupape de sécurité ne libère intempestivement du fluide à chaque montée en régime de la chaudière.
L'évacuation des produits de combustion
Lorsqu'il y a combustion, il est nécessaire de s'inquiéter de l'évacuation de ses résidus (fumées). Les systèmes de petite puissance (gazinières, plaques de cuisson ou chauffe eau de très petite puissance) sont dits non raccordés et ne nécessitent pas de conduits de fumées.
Par contre, les systèmes de chauffage central à eau chaude sont dits raccordés et cela selon deux techniques différentes :
Le tirage naturel ou système non étanche
Dans ce cas la chaudière est reliée à l'extérieur par l'intermédiaire d'un tubage débouchant ou non sur un conduit de fumée. L'air nécessaire à la combustion provient de grilles calibrées à la puissance calorifique du système (tirage naturel) ou par un système d'extraction mécanique (VMC gaz...) prenant en compte les besoins en renouvellement d'air de la chaudière et ceux des occupants. La partie supérieure de la chaudière est équipée d'un système de chicanes permettant d'éviter les refoulements de fumées dans la pièce ou le décollement de la flamme (coupe tirage). Par ailleurs une sécurité électrique détectant les anomalies de température de fumées permet de couper, via le blog gaz, l'alimentation de la chaudière (S.P.O.T.T. : Système Permanent d'Observation du Tirage Thermique ).
Le système ventouse ou étanche
Il est constitué de deux tubes concentriques (le central pour l'évacuation des fumées, le périphérique pour l'alimentation d'air neuf), le tout géré par un ventilateur avec un pressostat de sécurité relié au bloc gaz pour la sécurité. Il permet de s'affranchir de grilles de ventilations dédiés et peut déboucher en façades sous certaines restrictions (pas moins de 60 cm des ouvrants extérieurs etc.)
