Un guide visuel d'un four à condensation à haut rendement

Le dépannage et la réparation de votre fournaise sont beaucoup plus faciles si vous savez quel type de fournaise vous possédez. Les deux principaux types de fournaises à gaz à la maison sont la fournaise conventionnelle et la nouvelle fournaise à condensation à haut rendement. Les technologies utilisées dans ces fours ont un impact direct sur la différence de leur efficacité énergétique, représentée par leurs cotes AFUE (Annual Fuel Utilization Efficiency). Seuls les fours à condensation peuvent atteindre les cotes AFUE les plus élevées de plus de 90%, certaines atteignant plus de 98%.

Comment un four à condensation à haut rendement diffère

Bien que le four à condensation soit différent dans sa conception et ses besoins de réparation, il présente certaines similitudes avec un four conventionnel. Comme une fournaise conventionnelle, elle aspire l'air froid de la maison et le fait passer à travers un filtre à air; il déplace l'air avec un ventilateur de circulation; et il a un brûleur à gaz avec allumage électronique (bien que les fours à condensation puissent avoir plus de commandes électroniques).

Un échangeur de chaleur contre deux

La principale différence entre un four conventionnel et un four à condensation réside dans la manière dont le four gère les gaz d'échappement du processus de combustion. Les deux types de fours ont un échangeur de chaleur primaire, composé d'une chambre de combustion où la chaleur des brûleurs à gaz est échangée vers l'air en circulation avant d'être distribuée dans toute la maison. Avec un four conventionnel, les gaz d'échappement chauds de la chambre de combustion vont directement dans un conduit métallique et sont évacués vers l'extérieur. Parce que les gaz d'échappement sont encore très chauds, toute cette chaleur est gaspillée.

Avec un four à condensation, d'autre part, les gaz d'échappement de combustion passent également à travers un échangeur de chaleur secondaire qui absorbe une grande partie de la chaleur résiduelle des gaz. Au fur et à mesure que les gaz se refroidissent, ils se condensent pour former de l'eau et du dioxyde de carbone (qui forment ensemble de l'acide carbonique). L'eau (appelée condensat) s'écoule par un tuyau de vidange et les gaz de combustion restants sont évacués vers l'extérieur par un tuyau en plastique. Le fait que vous puissiez utiliser du plastique pour le tuyau d'évent montre à quel point les gaz sont froids au moment où ils sont évacués.

Filtration et circulation de l'air

Une fournaise à condensation fonctionne généralement de la même manière qu'une fournaise conventionnelle pour faire circuler l'air dans votre maison. Mais les fours à haut rendement intègrent souvent une technologie supplémentaire.

Ventilateur récupérateur de chaleur (VRC)

Tout comme avec une fournaise standard, une fournaise à condensation filtre et réchauffe l'air de retour de votre maison en une boucle continue. La majeure partie de cet air est simplement recyclée à plusieurs reprises, mais en plus, une petite quantité d'air frais est généralement aspirée par les fissures autour des fenêtres et des portes et d'autres zones. Lorsqu'une maison est bien scellée à l'air ou «étanche», cela peut justifier une prise d'air frais optionnelle qui aspire l'air de l'extérieur dans la fournaise et empêche les situations de vide partiel. Un ventilateur récupérateur de chaleur, ou VRC, est un dispositif optionnel distinct de la fournaise qui fonctionne comme un échangeur de chaleur air-air. Il utilise l'air intérieur vicié et chauffé pour préchauffer l'air extérieur frais entrant avant qu'il n'atteigne la fournaise.

Filtre à air

La plupart des fours à condensation (et certains fours conventionnels) utilisent des médias de filtration d'air à haut rendement pour améliorer la qualité de l'air intérieur. Ces filtres doivent être changés régulièrement pour fonctionner efficacement. Différentes classes de filtres sont disponibles, en fonction de vos besoins. Si un membre de votre famille souffre d'allergies, par exemple, vous pouvez utiliser des filtres conçus pour capturer efficacement les allergènes connus.

Moteur de ventilateur électrique

Les fours à condensation peuvent avoir l'un des deux types de moteurs de soufflante: un moteur standard à condensateur permanent (PSC) (le même type que l'on trouve couramment sur les fours conventionnels), ou un moteur à commutation électronique (ECM) à courant continu à vitesse variable. Ce dernier est utilisé avec des fours à deux étages ou modulants et est plus économe en énergie qu'un moteur standard.

Compartiment ventilateur

Les compartiments du ventilateur des fours à haut rendement sont généralement isolés pour retenir la chaleur. Les fours conventionnels ne sont généralement pas isolés.

Combustion de carburant

Les fours à condensation sont similaires aux fours conventionnels en ce qui concerne la combustion du combustible - les composants standard comprennent un brûleur à gaz, un allumage électronique et une chambre de combustion. Cependant, il existe certaines différences dans la façon dont l'air est acheminé pour la combustion ainsi que dans la technologie des soupapes de gaz du brûleur.

Robinet de gaz

Les fours conventionnels utilisent souvent une soupape de gaz de brûleur à un seul étage, ce qui signifie que le brûleur a un étage «allumé». Avec les fours à condensation, il est courant de trouver au moins une soupape de gaz de brûleur à deux étages (à deux étages), qui possède des commandes électroniques qui permettent à la flamme du brûleur d'être à des réglages hauts ou bas, selon le niveau de chaleur requis. Le système le plus efficace comprend une vanne de gaz modulante (à capacité variable) et un système de commande électronique pour le brûleur, associé à un moteur de soufflante de type ECM. Cela permet des ajustements précis du réglage du brûleur et de la vitesse du moteur du ventilateur, ce qui améliore le contrôle de la température et le rendement énergétique.

Allumage électronique

Les fours à condensation utilisent toujours des systèmes d'allumage électroniques pour une efficacité et une fiabilité maximales. Les fours standard plus anciens peuvent utiliser un système de pilotage permanent, bien que les plus récents puissent avoir des systèmes électroniques.

Prise d'air de la chambre de combustion

Contrairement aux fours conventionnels, un four à condensation utilise souvent une chambre de combustion scellée et de l'air de combustion à évacuation directe. La prise d'air de combustion est généralement canalisée de l'extérieur de la maison à la fournaise. Cela signifie que le four ne prend pas l'air déjà chauffé par le four et l'utilise pour la combustion. Cependant, les fours à condensation peuvent également être installés sous forme de configurations à un seul tuyau, à ventilation non directe, dans lesquelles l'air de combustion est aspiré de l'intérieur. Ceci est le plus courant lorsque la fournaise est située dans un espace non chauffé, comme une buanderie ou un sous-sol.

Échangeurs de chaleur

L'extraction de la chaleur utile du processus de combustion du combustible est l'endroit où un four à condensation se sépare véritablement d'un four conventionnel.

Échangeur de chaleur primaire

L'échangeur de chaleur primaire sur un four à condensation est similaire à celui d'un four conventionnel. Il s'agit d'un système de tubes en acier spécialement revêtus.

Échangeur de chaleur à condensation secondaire

Dans les fours à condensation, il existe un échangeur de chaleur secondaire composé de petits tubes qui reçoivent les gaz d'échappement une fois qu'ils sont passés par l'échangeur de chaleur primaire. Ici, plus de chaleur est extraite, ce qui entraîne les gaz qui sont refroidis au point de se condenser en eau et en dioxyde de carbone. Parce que l'eau et le dioxyde de carbone d'un condensat légèrement acide appelé acide carbonique, l'échangeur de chaleur secondaire doit être en acier inoxydable pour résister à la corrosion.

Conduite d'évacuation des condensats

Le condensat d'acide carbonique de l'échangeur de chaleur secondaire est drainé via un tuyau en PVC et généralement évacué dans un siphon de sol.

Système d'évacuation des gaz d'échappement

La température d'échappement des gaz de combustion d'un four à condensation est fondamentalement différente de celle d'un four conventionnel. L'évacuation des fumées de la fournaise à condensation est relativement froide et peut être ventilée avec un tuyau de ventilation en plastique sans utiliser de conduit de cheminée métallique.

Ventilateur à courant d'air

Les fours à condensation, comme de nombreux fours conventionnels, utilisent un ventilateur à tirage et un pressostat.

Évent de gaz de combustion en plastique

Les gaz de combustion d'un four à condensation peuvent sortir par un tuyau en PVC, ABS ou CPVC en raison de leur basse température (environ 100 degrés F ou moins). Ils s'échappent généralement à travers un mur de la maison, à au moins 30 centimètres au-dessus du sol ou au-dessus du niveau de neige prévu.