Qu'est-ce qui fait qu'un four est « à haute efficacité » ?

Innovation dans la conception des fours et chaudières au cours des dernières décennies a abouti à des systèmes de chauffage qui extraient beaucoup plus d'énergie du processus de combustion sous forme de chaleur et envoient moins dans la cheminée comme échappement. Là où les vieux fours à gros volume fonctionnent à moins de 70 % d'efficacité et les fours relativement modernes peuvent atteindre une efficacité de 80 à 83 pour cent, les systèmes de chauffage à haute efficacité peuvent offrir des efficacités de 98 pour cent ou Suite.

La capacité d'un four ou d'une chaudière à capter toute l'énergie qu'elle consomme est mesurée par son efficacité annuelle d'utilisation du combustible (AFUE). Les nouveaux fours et chaudières sont tenus par la Federal Trade Commission d'afficher leur cote AFUE afin que les consommateurs puissent faire une comparaison entre les modèles. Une plus grande efficacité signifie que non seulement vous utiliserez moins de combustible pour la même quantité de chaleur, mais votre fournaise émettra également moins de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, jusqu'à 1,5 tonne de moins par an.

Pour comprendre le fonctionnement d'une fournaise ou d'une chaudière à haute efficacité, il est utile de commencer par examiner le fonctionnement d'une unité typique à efficacité moyenne :

Quand ton thermostat détecte que la température ambiante de votre maison est tombée en dessous de son point de consigne, il envoie un signal à la fournaise. Ce signal provoque l'ouverture du robinet de gaz et l'allumage des brûleurs dans la chambre de combustion. Les unités plus anciennes ont une veilleuse allumée en permanence (également appelée pilote debout) qui enflamme le gaz fourni aux brûleurs. Les fours et les chaudières les plus récents utilisent un allumage électronique qui se déclenche en même temps que la vanne de gaz s'ouvre pour fournir du gaz aux brûleurs.

Une fois les brûleurs enclenchés, le chambre de combustion commence à chauffer. À l'exception du conduit qui évacue les gaz d'échappement du brûleur, la chambre de combustion est une boîte scellée conçue pour confiner cette combustion réelle de carburant. Séparé de la chambre de combustion, mais conçu pour être en contact avec autant de chaleur dans la chambre que possible, est le échangeur de chaleur. L'air (ou dans le cas d'une chaudière, l'eau) dans l'échangeur de chaleur serpente à travers l'atmosphère chauffée de la chambre de combustion, absorbant autant de chaleur que possible.

Dans une fournaise gravitaire à faible rendement, dès que l'air dans la chambre de combustion est plus chaud que l'air ambiant, il commence à monter et à sortir du conduit de fumée. De même, dès que l'air dans l'échangeur de chaleur d'une fournaise à gravité est plus chaud que l'air ambiant, il commence à se frayer un chemin à travers les conduits.

Dans les fournaises à efficacité moyenne, un ventilateur se met en marche une fois que l'air dans la chambre de combustion atteint la température optimale et que l'air dans l'échangeur de chaleur est réchauffé. Le ventilateur propulse non seulement l'air chaud dans les conduits pour être distribué dans toute la maison, mais il aspire également de l'air frais de l'environnement ou d'une prise d'air frais dédiée.

Avec les systèmes de chaudière, une pompe fait circuler l'eau chauffée vers les différents radiateurs de la maison. Pendant que l'air ou l'eau à l'intérieur de l'échangeur de chaleur est réchauffé par l'atmosphère environnante du chambre de combustion, l'air chauffé par la flamme à l'intérieur de la chambre monte et sort continuellement du conduit de fumée. Ce panache qui s'échappe de votre cheminée représente de la chaleur non captée, un signe d'inefficacité.

Les fours et les chaudières à haut rendement sont conçus pour capter et retenir une plus grande partie de l'énergie produite par les brûleurs. Au sens le plus simple, ils le font en employant un échangeur de chaleur secondaire qui suit le primaire et essore la majeure partie de la chaleur restante des gaz d'échappement.

Plus précisément, l'échangeur de chaleur secondaire est conçu pour condenser la vapeur des gaz d'échappement en eau liquide, qui récupère la majeure partie de l'énergie thermique restante. L'échappement qui reste après la condensation de la vapeur est suffisamment froid pour pouvoir être expulsé par un évent en plastique CPVC ou ABS, souvent horizontalement à travers un mur voisin. En fait, l'échappement d'une fournaise ou d'une chaudière à haut rendement est si froid, relativement, qu'il ne passera pas naturellement à travers un système de ventilation conçu pour un échappement plus chaud. Les unités à haut rendement compensent cela avec un ventilateur secondaire à tirage d'air à la base du conduit de fumée. L'eau produite par le processus de condensation est modérément acide, et donc l'échangeur de chaleur secondaire doit être construit avec un matériau non corrosif, tel que l'acier inoxydable ou parfois l'aluminium; cette eau est expulsée par un tube en plastique vers un siphon de sol, souvent après avoir été passée dans une chambre de neutralisation alcaline.

Un moyen très simple d'identifier une fournaise à haute efficacité est de repérer le tuyau d'évacuation en CPVC ou en ABS. traversant le mur latéral de la maison, ou le tube de condensation en plastique allant jusqu'au sol égoutter. Si une fournaise ne possède aucune de ces caractéristiques, ce n'est pas une unité à haut rendement.

Les fours et les chaudières à haut rendement sont disponibles dans divers niveaux de sophistication, certains équipé de commandes intelligentes et sensibles qui permettent plusieurs niveaux de fonctionnement, en fonction de conditions. Contrairement aux installations de chauffage traditionnelles à une seule étape, tout ou rien, de nombreux fours modernes à haut rendement sont capables de moduler leur sortie avec des ventilateurs à plusieurs niveaux qui sont plus silencieux et moins coûteux par temps modérément froid et plus puissants par temps froid les coups. Certains peuvent également ajuster le mélange d'air et de gaz délivré aux brûleurs afin d'affiner encore plus les opérations.

Sans aucun doute, les fours et les chaudières à haut rendement réduiront les coûts de carburant, les rendant moins chers à exploiter, et ils émettront moins de dioxyde de carbone, ce qui les rendra meilleurs pour l'environnement. Mais le fait que cette plus grande efficacité soit rentable ou non dépend d'un certain nombre de facteurs. Même après avoir pris en compte toute différence de coût entre une unité conventionnelle à efficacité moyenne et une à haute efficacité, vous devez également être préparé aux dépenses possibles d'adaptation à un refroidisseur à haute efficacité échappement. Votre cheminée devra peut-être être regarnie ou modifiée pour s'adapter aux nouvelles conditions de ventilation. La ventilation horizontale à travers un mur extérieur peut être simple, ou pas.

Votre climat est également une considération. Si vous vivez dans une région où les hivers sont longs et rigoureux, les économies que vous réalisez avec une chaudière ou une chaudière à haut rendement seront considérablement plus importantes que si vous vivez dans un climat plus doux. Consultez un spécialiste en installation de fournaise ou de chaudière en qui vous avez confiance pour déterminer ce qu'implique une mise à niveau vers une efficacité élevée. Chaque maison sera différente. Vous devrez équilibrer ces informations par rapport aux attentes d'un coût de carburant inférieur, à moins de dommages environnementaux et à vos propres priorités.