Chaudière à condensation: un choix rentable et justifié

Chaudière à condensation: un choix rentable et justifié

Chauffage central, Électricité, Énergie, Production d'eau chaude, Sanitaire et eau chaude, Sources d’énergie

Malgré l’essor des pompes à chaleur et autres solutions alternatives, force est de constater que le marché reste dominé par la chaudière gaz ou mazout, et plus particulièrement par les chaudières à condensation. En installation neuve comme en rénovation, cet appareil est toujours proposé en priorité par les installateurs. Pourquoi ? Quels sont ses atouts ? Est-ce un choix de raison ou de simple facilité ? Est-ce toujours la meilleure solution ?

Comprendre la condensation

La condensation est un phénomène physique qui libère de la chaleur lorsque la vapeur d’eau contenue dans les fumées passe de l’état gazeux à l’état liquide. Dans un système « traditionnel » — qu’il faut aujourd’hui considérer comme ancien et désuet* —, une partie de l’énergie contenue dans le combustible se perd dans les fumées de combustion rejetées à très haute température (jusqu’à 250 °C). Dans un système à condensation, ces mêmes fumées passent par un échangeur thermique qui fait chuter leur température à moins de 56 °C.

Et en connaître les conséquences

Ce phénomène entraîne toutefois des conséquences qui peuvent s’avérer négatives si l’on n’en tient pas compte au moment de concevoir l’installation. D’une part, la chute de température des fumées affecte le tirage naturel de la cheminée en diminuant fortement le mouvement ascendant de l’air chaud, au point de risquer l’inversion du tirage et la mise à l’arrêt de la chaudière par sécurité ; elle peut de surcroît provoquer la formation de condensats dans la cheminée et l’apparition de taches d’humidité. Nous y reviendrons plus loin. D’autre part, la condensation des fumées génère un écoulement d’eau qu’il faut évacuer vers les égouts, par gravitation ou par l’utilisation d’une pompe de relevage (lorsque le niveau du pied de cheminée est inférieur à celui des égouts). La quantité n’est pas négligeable : près de 1,5 litre d’eau à l’heure de fonctionnement pour une chaudière « standard » de 25 kW. Ces eaux peuvent être rejetées dans le réseau d’égout sans neutralisation préalable : le mélange avec les eaux ménagères suffit à compenser l’acidité des eaux de condensat.

Combien peut-on économiser ?

Pour bien comprendre d’où provient l’intérêt d’une chaudière à condensation, il faut faire la différence entre pouvoir calorifique inférieur (PCI) et pouvoir calorifique supérieur (PCS). Le premier indique la quantité de chaleur que le combustible va libérer par unité de volume ou de masse lors de la combustion ; le second y ajoute la chaleur latente de la vapeur d’eau contenue dans les fumées. Le potentiel théorique est de 6 % pour le mazout et de 11 % pour le gaz naturel, mais il est respectivement plus proche de 3 % et 8 % dans des conditions normales de fonctionnement. Cela dit, ces pourcentages sont beaucoup plus élevés si l’on compare une chaudière à condensation récente avec une chaudière atmosphérique ancienne. L’important potentiel de récupération du gaz explique aussi que la condensation a d’abord été développée pour ce combustible, le surcoût de la chaudière étant plus rapidement amorti

Un rendement supérieur à 100 % ?

Les fabricants de chaudières à condensation renseignent souvent dans leurs fiches techniques des rendements supérieurs à 100 %. C’est évidemment une absurdité physique : on ne peut pas produire plus d’énergie que celle contenue dans le combustible, et le rendement réel est toujours inférieur à 100 %.

La raison de cette anomalie est historique : pour calculer le rendement des anciennes chaudières, on est parti du principe qu’environ 11 % de l’énergie étaient de toute façon irrécupérables ; le rendement maximal de 89 % (100 % – 11 %) a donc été fixé comme norme à 100 %. Avec une chaudière à condensation, il n’est plus question de cette perte systématique. D’après la méthode de calcul classique, on ajoute au rendement de 100 % la fraction additionnelle récupérée grâce à la condensation. Le rendement théorique d’une chaudière gaz à condensation peut ainsi s’élever à 108 % (100% + 8 %) alors qu’en réalité, le rendement réel est de 97 % (89% + 8%).

Quel retour sur investissement ?

Estimer l’intérêt financier du remplacement d’une ancienne chaudière par une chaudière à condensation est relativement simple. Il suffit de diviser l’investissement par le gain en consommation pour obtenir le nombre d’années nécessaires à l’amortissement. Il est évident que plus la consommation de l’immeuble est importante et/ou le prix du combustible est élevé, plus l’investissement sera rapidement amorti. Le calcul doit prendre en compte tous les coûts supplémentaires liés au choix de la chaudière à condensation, notamment le tubage de la cheminée ou l’évacuation vers l’extérieur, la prise d’air, le raccordement aux égouts, la modification ou le remplacement du système de régulation.

L’expérience et les études in situ indiquent globalement une amélioration de 15 à 20 % de la consommation annuelle. La formule de calcul du retour sur investissement est donc : coût de la nouvelle installation ÷ (15 à 20 % de la consommation annuelle x prix du combustible).

Pour prendre un exemple, le remplacement d’une chaudière dans une habitation unifamiliale des années 1980 donnerait : 5 000 euros ÷ (15 à 20 % x 3 000 litres x 0,77 euro/litre) = 14 à 11 ans. Or, en moyenne, un ménage belge remplace sa chaudière au bout de quelque 25 ans. La rentabilité est donc toujours assurée.

Le coût global de l’installation est évidemment un cas d’espèce et le choix de la chaudière n’est pas anodin puisqu’on trouve des appareils allant de 2 000 à 6 500 euros, selon la marque, le type (chaudière murale ou au sol), la sophistication technique et la puissance. Le coût du placement est de l’ordre de 500 à 1 500 euros selon les modifications à apporter au raccordement hydraulique sur l’installation existante.

Quelle est la puissance nécessaire ?

En construction neuve comme en rénovation, l’installateur doit déterminer la puissance requise en fonction de la situation spécifique, par un calcul précis des déperditions. Autrefois, les chaudières étaient toujours surdimensionnées, ce qui ne garantissait en rien l’efficacité du chauffage et provoquait une consommation accrue. En rénovation, si l’appareil à remplacer a plus de 25 ans, on peut franchement diminuer la puissance de 30 % sans créer d’inconfort. On tiendra compte également des éventuels travaux d’isolation réalisés ou prévus à court terme pour évaluer précisément la puissance de la nouvelle chaudière.

Le principal gain de consommation provenant du phénomène de condensation, la température de retour de l’eau de chauffage doit être inférieure à 56 °C (cfr supra). Cela implique que l’eau qui circule dans le système présente une température moins élevée que dans le cas d’une chaudière atmosphérique. Le chauffage par le sol est la solution idéale à cet égard, car sa température de fonctionnement est inférieure à celle des radiateurs. Ces derniers constituent toutefois une alternative tout à fait valable : en neuf, il suffit de les dimensionner pour constituer une grande surface chauffante ; en rénovation, ils sont souvent surdimensionnés et peuvent ainsi fonctionner à une température favorisant la condensation, à l’exception peut-être des jours les plus froids.

L’erreur, hélas fréquente, est de diminuer la surface des radiateurs en prétextant la meilleure performance de la chaudière. C’est une mauvaise idée : cela oblige à travailler à plus haute température, ce qui empêche la chaudière de condenser ses fumées.

La cheminée et l’arrivée d’air frais

La chaudière doit être alimentée en air frais pour permettre la combustion, et dotée d’une sortie pour l’évacuation des gaz. Nous avons déjà évoqué les problèmes de tirage et de condensation dans le conduit. Il existe deux solutions : le tubage de la cheminée existante ou le choix d’une sortie directe des gaz en façade ou en toiture, via un conduit spécifique.

En ce qui concerne l’arrivée d’air frais, les chaudières existent en version fermée (utilisation de l’air extérieur) ou ouverte (utilisation de l’air ambiant). Les chaudières fermées (ou étanches) sont équipées d’un conduit concentrique de type ventouse par où passent l’air d’alimentation et les gaz de fumée. Un appareil fermé n’a donc pas besoin de cheminée ; c’est l’alternative à privilégier.

En conclusion

Choisir une chaudière à condensation, c’est choisir, pour un investissement limité et inférieur à celui de tout autre système, une technologie éprouvée, efficace et rentable. En rénovation, le choix est sans concurrent et d’autant plus justifié que la consommation est élevée. En nouvelle construction, le coût d’investissement est un réel avantage par rapport à d’autres techniques comme les pompes à chaleur (dont le rendement supérieur à 300 % est en grande partie annulé par le coût élevé du kWh électrique). Reste à savoir si vous êtes prêt à investir davantage dans une solution plus respectueuse de l’environnement.

Primes possibles ?

En Wallonie et à Bruxelles, l’installation d’une chaudière gaz à condensation peut vous donner droit à une prime. Il faut toutefois remplir plusieurs conditions. De plus, le système d’octroi des primes en Wallonie sera très prochainement adapté. Renseignez-vous donc auprès des autorités régionales pour connaître les montants et la procédure à suivre.

Pour plus d’informations :

Le cas particulier des installations collectives

Dans un immeuble à appartements existant, équipé d’un conduit d’évacuation collectif de type « shunt », on ne peut pas simplement remplacer une chaudière atmosphérique par une chaudière à condensation. Ce remplacement entraînerait des problèmes de condensation interne, de mauvais tirage et de mise en sécurité des autres appareils.

Il est donc permis, dans ce cas précis, de remplacer une chaudière atmosphérique défectueuse par un nouvel appareil de même type. Contrairement à une information répandue à tort, ni la directive écoconception ni les réglementations PEB en vigueur dans les trois Régions n’obligent à installer une chaudière à condensation dans un immeuble collectif. Le règlement européen 813/2013 autorise d’ailleurs la commercialisation de chaudières non condensantes, réservées aux conduits « shunt » existants. L’objectif est d’éviter l’adaptation coûteuse des conduits d’évacuation des gaz.

La difficulté est toutefois de trouver ces appareils, certains fabricants les ayant exclus de leur ligne de fabrication. En pratique, les copropriétés devraient faire placer un conduit d’évacuation distinct sur lequel viendraient se raccorder les nouvelles chaudières à condensation au fur et à mesure de leur remplacement, et conserver le conduit existant pour les chaudières atmosphériques encore en service.

* Depuis le 26 septembre 2015, les chaudières doivent répondre à la directive européenne ErP (Energy related Products) et seule l’installation de chaudières à condensation est encore autorisée, sauf dans certaines installations collectives (voir encadré).

Texte Gérard Kaiser

Photo Junkers

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