Le chauffe-eau à condensation

Un chauffe-eau à condensation, comment ça marche ?

Dans un chauffe-eau au gaz standard, les pertes thermiques se font principalement via les fumées. Tout d'abord par la température de celles-ci, qui est plus importante que celle de l'air de combustion, et ensuite par la vapeur d'eau contenue dans ces fumées. Le principe du chauffe-eau à condensation est simple : récupérer une partie de cette énergie perdue pour améliorer son rendement, qui peut alors dépasser les 95 % contre 78 % en moyenne pour un modèle standard.

En fait, en se condensant, la vapeur restitue une partie de la chaleur qui lui a été nécessaire pour se vaporiser. De plus, le chauffe-eau étant équipé d'un conduit d'évacuation en forme de spirale complètement immergé dans la cuve, la surface de transfert est beaucoup plus grande qu'avec une cheminée linéaire classique ! Le transfert de chaleur entre les gaz de combustion et l'eau est ainsi bien plus efficace.

Voici le détail du processus :

1. La soufflerie entame une pré-purge de quelques secondes et s’éteint.
2. L’allumeur est chauffé à blanc.
3. La soufflerie repart et injecte un mélange d’air et de gaz dans la chambre de combustion. L'allumeur enflamme le combustible sur toute la surface du brûleur, produisant une combustion complète faiblement émissive en oxydes nitreux.
4. La chambre de combustion effectue le transfert thermique entre la flamme et l’eau.
5. Par l'intermédiaire du conduit d'évacuation, la fumée transfert à l'eau une partie de sa chaleur : en se refroidissant, la vapeur d'eau contenue dans la fumée passe de l'état gazeux à l'état liquide, ce qui restitue de l'énergie. C'est ce qu'on appelle la chaleur latente de condensation.
6. Les gaz de combustion sont à peine tièdes à la sortie du conduit d’évacuation, on peut y mettre sa main. C’est le résultat d’un transfert de chaleur efficace.
7. Les fumées sont évacuées.
8. La condensation qui se forme lors du refroidissement des gaz de combustion est recueillie par un collecteur et est évacuée dans un drain.

Les avantages : économie d’énergie  et moins de gaz à effet de serre 

Du fait d'une efficacité thermique plus élevée, le volume utile d'eau chaude est plus important que pour un modèle au gaz standard. Cela signifie moins d'espace pour plus de production (les modèles de 190 litres [50 gallons] peuvent généralement produire un volume utile d'eau chaude supérieur à un chauffe-eau classique de 285 litres [75 gallons]) ainsi qu'une récupération plus rapide de la température de consigne. Par rapport à un chauffe-eau à accumulation standard qui possède un rendement de 68 %, vous pouvez vous attendre à une réduction de votre facture de production d'eau chaude de 25 %.

Inconvénients : GES et prix plus élevé

L'utilisation du gaz pour le chauffage résidentiel ou le chauffage de l'eau comporte de nombreux désavantages au plan environnemental. Les combustibles fossiles génèrent des gaz à effet de serre non seulement lors de la combustion mais aussi lors de leur extraction et de leur transport. Nous recommandons l'utilisation du gaz seulement pour les résidences qui ne peuvent être reliées au réseau puisque l'hydroélectricité québécoise est une ressource renouvelable beaucoup plus verte que les combustibles fossiles.

Il vous en coûtera difficilement moins de 1 700 $ pour l'acquisition d'un chauffe-eau à condensation de 190 litres -50 gallons (voir le retour sur investissement plus bas). En effet la technologie et les matériaux utilisés sont plus dispendieux que pour un modèle ordinaire, notamment des composants anticorrosion devant être utilisés pour les parties de la surface d'échange thermique où se fait la condensation.

Quel modèle choisir ?

Très peu de chauffe-eau à condensation de catégorie résidentielle sont disponibles au Canada à l’heure actuelle. De par leur puissance ces appareils sont surtout destinés aux secteurs commercial, industriel et institutionnel. Les plus petits modèles peuvent cependant être appropriés aux résidences ayant d'importants besoins en eau chaude, et être éligibles à une aide financière dans le cadre du programme d'efficacité énergétique de Gaz métro. L'incitatif concerne les modèles présentant une efficacité de combustion égale ou supérieure à 90 %. 

Il existe des modèles à évacuation directe et forcée pour plus de flexibilité dans l'installation.

Prix et économies d’énergie

Est-ce rentable ? Une famille québécoise de quatre personnes consomme annuellement autour de 600 m³ de gaz naturel pour le chauffage de l'eau, soit 340 $ (données Gaz Métro 2009). En considérant une économie annuelle de 25 %, vous consommeriez 150 m³ de gaz en moins tous les ans. C'est moins de CO2 dans l'atmosphère et plus d'argent dans votre poche !

Le temps de retour sur investissement, hors frais d'exploitation, est de 13 ans, pour une durée de vie moyenne supérieure à 15 ans. Vous ne réaliserez donc pas d'économies extraordinaires. C'est davantage le confort d'utilisation et votre impact plus faible sur l'environnement qui doivent vous guider dans l'acquisition d'un tel système par rapport à un chauffe-eau au gaz ordinaire.

Les chauffe-eau électrique performants

Si vous pouvez être relié au réseau électrique, il existe de nombreuses options de chauffe-eau performants. Ceux-ci vous permettrons de chauffer l'eau de façon plus écoénergétique et plus économique que les chauffe-eau standard.