Caractéristiques techniques de la chaudière à combustible solide

Rendement d'une chaudière à combustible solide [%] – défini comme le rapport entre la chaleur transmise à l'eau et la chaleur produite lors de la combustion du combustible. Le rendement de la chaudière est un indicateur de son efficacité et témoigne du degré de perfection de sa conception.

Le rendement d'une chaudière à combustible solide en acier est de 75 à 80 %, tandis que celui d'une chaudière à charbon, en raison de la plus petite surface d'échange thermique, est de 67 à 75 %.

Le rendement indiqué dans la documentation technique correspond aux performances obtenues dans des conditions optimales : chambre de combustion et surfaces d'échange thermique propres, apport d'air optimal pour la combustion, et régime thermique du circuit d'eau de 65°C en entrée et de 90°C en sortie.

Facteurs réduisant le rendement d'une chaudière à combustible solide :

1 Apport excessif ou insuffisant d'air dans la chambre de combustion. Un coefficient de surabondance d'air de 1,3 est considéré comme optimal, ce qui signifie que l'air doit être fourni à hauteur de 30 % de plus que nécessaire pour la combustion complète du combustible. Un dépassement de ce coefficient entraînera une perte de chaleur utile en chauffant l'air excédentaire, tandis qu'une baisse du coefficient entraînera une combustion incomplète. Avec un apport d'air optimal, la flamme doit être de couleur paille.

2 La présence de calcaire sur les surfaces d'échange thermique du côté de l'eau chauffée et de suie du côté de la chambre de combustion. C'est pourquoi il est essentiel de préparer l'eau d'alimentation et de nettoyer régulièrement les surfaces d'échange thermique de la chaudière.

3 Une combustion incomplète du combustible due à une combustion inégale, à la chute du combustible à travers la grille ou à une combustion avec un manque d'oxygène, ce qui entraîne une formation excessive de suie.

4 Pertes thermiques importantes par le corps de la chaudière vers l'environnement. Ce facteur dépend uniquement de la qualité et de l'épaisseur du matériau isolant placé entre les surfaces d'échange thermique.

Puissance thermique nominale d'une chaudière à combustible solide [kW] – la quantité de chaleur produite par la chaudière en une heure lors de la combustion du combustible principal, généralement du charbon anthracite.

Les valeurs de puissance indiquées dans les caractéristiques techniques sont obtenues lors de la combustion de l'anthracite pendant la durée de combustion d'une charge à pleine puissance. Par exemple, si la durée de combustion d'une charge est de 4 heures, la chaudière peut fournir 80 % de sa puissance la première et la dernière heure, et fonctionner à 120 % pendant les deux heures intermédiaires. Cependant, les spécifications techniques indiquent une puissance nominale égale à 100 %.

La puissance de la chaudière dépend fortement du type de combustible. Si d'autres types de combustibles que l'anthracite sont prévus, il est recommandé d'appliquer des coefficients de correction par rapport à l'anthracite pour le calcul de la puissance nécessaire de la chaudière :

0,95 – Charbon
0,85 – Lignite
0,80 – Briquettes de tourbe
0,80 – Bois sec (deux ans de séchage, humidité de 15 à 20 %)
0,30 – Bois humide (humidité de 70 à 80 %)

Température minimale de l'eau à l'entrée de la chaudière [°C] – la température minimale de l'eau à laquelle il n'y a pas de condensation de vapeur des gaz de combustion sur les surfaces d'échange thermique.

Les vapeurs des produits de combustion sont un milieu très corrosif pour une chaudière à combustible solide. Il ne faut pas faire fonctionner la chaudière avec une température d'eau inférieure à 65°C, sauf pendant la phase d'allumage de courte durée.

Les surfaces d'échange thermique des chaudières en fonte sont plus résistantes à la corrosion, de sorte qu'une température d'entrée de 55°C est autorisée. Pour les chaudières en acier, il est recommandé de ne pas descendre en dessous de 65°C.

Pour plus d'informations sur la protection des chaudières à combustible solide contre les basses températures, consultez la section schémas de raccordement des chaudières à combustible solide.

Pression nominale de l'eau dans la chaudière [MPa] – la pression maximale de l'eau, garantissant un fonctionnement sûr et durable de la chaudière à combustible solide.

Lors du raccordement de la chaudière à un système de chauffage avec un vase d'expansion fermé, la pression dans le système augmente pendant le chauffage. Lorsque le système atteint sa température maximale de fonctionnement, la pression dans la chaudière ne doit pas dépasser la valeur nominale.

La pression de fonctionnement dans le circuit de la chaudière doit être d'au moins 1 bar et ne pas dépasser la pression indiquée dans le manuel de la chaudière.

La pression d'essai de la chaudière est généralement d'au moins 1,25 fois la pression nominale.

Différence de pression dans la cheminée au point de raccordement de la chaudière [Pa] – tirage dans la cheminée. L'alimentation en air de la chambre de combustion est possible uniquement lorsque la pression dans la cheminée est inférieure à la pression atmosphérique.

La différence de pression dans la cheminée est causée par la différence de densité entre les gaz chauds dans la cheminée et l'air extérieur plus froid.

La valeur minimale de la différence de pression dans la cheminée indique à quel point la pression dans la cheminée doit être inférieure à la pression atmosphérique au point de raccordement de la chaudière. L'excès de différence de pression est régulé par un clapet situé à la sortie des fumées de la chaudière.

Température des gaz d'échappement [°C] dans une chaudière à combustible solide dépend du mode de fonctionnement et du type de combustible. Avec un tirage normal, la température peut varier de 150°C à puissance minimale à 280°C à pleine charge. Si le tirage est perturbé, la température des gaz d'échappement peut varier de 70°C à 600°C.

Durée de combustion d'une charge de combustible [heures] – pour une chaudière à combustible solide fonctionnant à pleine puissance, la durée de combustion ne dépasse pas 4 heures avec du charbon ou du coke, et 2 heures avec du bois.

Avec des charges plus faibles, la durée de combustion peut être prolongée de 2 à 3 fois, mais l'efficacité de la chaudière diminue considérablement, et le fonctionnement à faible charge n'est pas recommandé pour une longue durée de vie de la chaudière.

Sachez-le ! Le mode de fonctionnement optimal d'une chaudière à combustible solide est celui à pleine puissance nominale.