Rendement
Le rendement net d’une chaudière se définit comme le rapport entre l’énergie utile générée et l’énergie totale fournie :
Rendement et pertes
En d’autres termes, il s’agit du rapport entre l’énergie apportée au système par le combustible et l’énergie extraite de celui-ci sous forme de vapeur. La différence sera donc toutes les pertes présentes dans l’ensemble. Cette façon de définir le rendement est ce que l’on appelle la méthode directe pour le calcul du rendement.
Une autre façon de définir ou de calculer le rendement est par la méthode indirecte qui définit comme rendement net de la chaudière le rendement théorique à 100 % moins les pertes produites à travers les gaz de combustion (lG), les pertes d’énergie vers l’air ambiant par rayonnement et convection (lRC) et les pertes par imbrûlés gazeux dans le cas de chaudières à combustibles solides (lSF)
Cette équation pour calculer l’efficacité correspond à h(N)B de l’équation 8.6-7 N de la norme UNE-EN 12953 partie 11
Les pertes dues à la combustion incomplète, comme par exemple par monoxyde de carbone (CO), sont négligeables dans des conditions normales (combustibles habituels et excès d’air habituel)
Les pertes dues au traitement de l’eau, aux purges et aux pertes électriques ne sont pas prises en compte selon la norme UNE-EN 12953 partie 11
Enfin, les pertes par rétention de chaleur et imbrûlés doivent être prises en compte selon l’article 8.5.5 de la norme UNE-EN 12953 partie 11
Pertes par rayonnement et convection
Les pertes par rayonnement et convection (qL) se situent dans la porte avant, spécialement dans l’interstice entre le brûleur et le couvercle ; dans la porte arrière, à travers le caisson de fumées postérieur et dans la virole de la chaudière à travers l’isolation.
Diagramme à titre informatif non contractuel
Il est possible de minimiser les pertes grâce à une conception adéquate de l’équipement et de son isolation. Les chaudières SINCAL offrent des pertes par rayonnement et convection très faibles, permettant un rendement élevé du processus de génération de vapeur.
Les pertes par rayonnement et convection ne peuvent pas être mesurées et des valeurs empiriques sont utilisées.
Les pertes par rayonnement et convection se réfèrent à la puissance thermique maximale.
Pertes à travers les gaz
Dans les chaudières à vapeur et à eau chaude, les pertes principales se produisent à travers les gaz de combustion
Il est possible de quantifier ces pertes à travers l’équation suivante :
Étant donné :
qA
les pertes totales à travers les gaz de combustion en pourcentage
A2
facteur spécifique du combustible
B
facteur spécifique du combustible
KK
Variable qui présente qA comme valeur négative si le point de rosée n’est pas atteint. Nécessaire pour les mesures en conditions de condensation
O2
la teneur en oxygène mesurée dans les gaz de combustion
tA
la température des gaz de combustion
tL
la température de référence de l’air de combustion (25ºC)
Si seule la teneur en dioxyde de carbone peut être obtenue par mesure directe, il est possible d’obtenir la teneur en oxygène selon la relation suivante
Étant donné :
O
2
la teneur en oxygène calculée
CO2
la teneur en dioxyde de carbone mesurée dans les gaz de combustion
CO2max
la teneur maximale en dioxyde de carbone en fonction du combustible selon le tableau ci-dessous
Pour les combustibles solides, A2 et B sont égaux à zéro. La formule se simplifie en utilisant le facteur f pour ce qui est appelé la formule de Siegert :
Tableau pour obtenir les valeurs de A2, B et f selon les combustibles
