La condensation : un procédé naturel à forte valeur énergétique
Une chaudière à condensation fonctionne comme une chaudière classique. Dans les deux cas, un combustible est brûlé et la combustion dégage de la chaleur. Cette chaleur est par la suite transformée en énergie qui est envoyée dans le système de chauffage central du logement. C’est de cette manière qu’on chauffe un logement.
Mais la chaudière à condensation est plus économe en énergie. La raison ? Son fonctionnement réside dans l’optimisation des combustibles qu’elle utilise. Car en les brûlant, elle crée de la condensation. Dans les chaudières classiques, cette réaction chimique n’est pas exploitée. À l’inverse, dans ce type de chaudière, elle l’est. C’est d’ailleurs ce qui fait sa particularité.
La condensation est la transformation d’un gaz en un autre état : soit liquide, soit solide. Par exemple, en chauffant ou en se refroidissant, l’air se transforme et transporte de l’eau. L’eau se condense et devient de la vapeur d’eau. C’est ce qui arrive notamment sur votre miroir lorsque vous sortez de votre douche.
C’est cette même transformation physique qui est utilisée dans une chaudière à condensation. De la vapeur d’eau est créée à l’intérieur de la chaudière grâce à la combustion. Sur une chaudière classique, elle est évacuée. Dans une chaudière à condensation, c’est le contraire : elle est réutilisée. Cette énergie thermique est ce que l’on appelle de la « chaleur latente ».
Cette chaleur a une utilité particulière : préchauffer l’eau froide qui revient de vos chauffages. Son objectif : éviter de surconsommer de l’énergie. C’est grâce à ce système ingénieux que l’on classe la chaudière à condensation parmi les chaudières à très haute performance énergétique (THPE). Alors concrètement, comment fonctionne une chaudière à condensation ?
Comment fonctionne une chaudière à condensation ?
Pour résumer, la chaudière à condensation fonctionne en 4 grandes étapes : la combustion, le chauffage intérieur, la condensation et l’évacuation.
- Le combustible (gaz, fioul ou bois) est brûlé. Sa combustion génère de la chaleur à l’intérieur et cette chaleur chauffe le circuit d’eau qui s’y trouve.
- Cette eau chauffée est envoyée dans tous les chauffages de la maison grâce à un système de pompe.
- Après avoir fourni tous les chauffages en eau chaude, l’eau revient froide à l’intérieur de la chaudière. Le contact entre la paroi froide du circuit et la chaleur de la chaudière provoque une condensation. Ce phénomène permet tout aussi bien de réchauffer l’eau dans le circuit comme refroidir les fumées. L’eau froide devient chaude et continue son cycle.
- Enfin, l’eau condensée redevenue liquide (c’est ce que l’on appelle le condensat) est évacuée par le réseau des eaux usées et les fumées évacuées par son propre conduit.
La chaudière à condensation tire profit de la condensation créée par le contact entre le circuit d’eau et la chaleur de la combustion. Le combustible, en fonction de son pouvoir calorifique supérieur, produit une chaleur qui va générer plus au moins de vapeur.
Mais d’ailleurs, qu’est-ce qui est utilisé comme combustible pour faire fonctionner une chaudière à condensation ? Voyons ça tout de suite.
Les combustibles d’une chaudière à condensation
Aujourd’hui, l’alimentation d’une chaudière à condensation peut se faire avec du gaz comme avec des granulés de bois. Le fioul, le plus performant mais le moins écologique va être interdit en 2022.
La plus répandue : l’alimentation au gaz
La chaudière au gaz est le type de chaudière à condensation que l’on trouve le plus sur le territoire français. Elle peut être alimentée par deux types de gaz :
- le gaz naturel. Dans ce type d’alimentation, le logement doit impérativement être raccordé au réseau de gaz de ville (Gaz de ville ou gaz naturel ? Découvrez quelles sont les différences entre ces deux gaz dans notre article).
- le propane (GPL). Dans le cas d’une alimentation au gaz propane, le logement doit être équipé d’une cuve pour stocker le gaz. Le gaz propane convient parfaitement aux logements en zone rurale.
La plus économique : les granulés de bois (ou pellets)
Les granulés de bois sont de la sciure de bois compressés en cylindres de 2 à 3 cm de longueur et de 6 à 9 mm de diamètre. Comme ils sont compressés et ne comportent aucun additif ni colle, son taux d’humidité est faible et sa combustion offre de hautes performances. Autre avantage : les granulés de bois sont des combustibles non-toxiques. Un point de plus pour ces combustibles parfaits et peu chers.
La « mauvaise élève » : le fioul
Parmi les chaudières fonctionnant au fioul, le système à condensation est le plus efficace. Elle offre de très bons rendements et permet de chauffer rapidement de grandes surfaces.
Seulement, en plus d’être une énergie fossile, le fioul produit beaucoup de gaz polluants. C’est pour cette raison que les chaudières au fioul seront interdites à partir du 1er janvier 2022 dans les logements existants. Cette interdiction est même avancée au 1er juillet 2021 pour les logements neufs.
En termes de PCI (pouvoir calorifique inférieur), c’est le fioul qui est le plus efficace.
| Combustible | Pouvoir calorifique inférieur (PCI) (en Kw/kg) |
|---|---|
| Gaz naturel | 10,58 kW/kg |
| Granulés de bois | 4,6 kW/kg |
| Fioul | 11,94 kW/kg |
Maintenant que l’on connaît les différents combustibles et la puissance moyenne qu’ils peuvent fournir, intéressons-nous à la consommation d’une chaudière à condensation.
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Quelle est la consommation d’une chaudière à condensation ?
Beaucoup de paramètres rentrent en jeu dans ce calcul. Estimer la consommation d’une chaudière à condensation est plus difficile qu’il n’y paraît. Il y a la surface du logement, le type d’installation, la puissance, l’altitude de la commune, le type de combustible utilisé, la température extérieure, etc.
Néanmoins, il est déjà plus abordable d’estimer les besoins énergétiques d’un logement et plus particulièrement la puissance théorique (P) de la chaudière.
Le calcul de la puissance théorique
Pour connaître la puissance théorique (P) que doit avoir votre chaudière pour vous apporter le meilleur confort possible, vous allez avoir besoin de plusieurs paramètres pour calculer la puissance théorique :
P = U x V x DT
Avec :
U = coefficient d’isolation de la maison ;
V = volume de la maison ;
DT = différence de température (entre la température intérieure voulue et celle extérieure minimum).
Mais avant de se lancer dans des exemples de calcul, il est indispensable de bien assimiler ce qu’est un coefficient d’isolation d’une maison et la différence de température.
Le coefficient d’isolation de la maison
Aussi simple que son nom l’indique, le coefficient d’isolation d’une maison permet de qualifier le niveau d’isolation d’une maison. Plus le coefficient est élevé, plus l’isolation est mauvaise. On trouve 8 coefficients différents :
| Coefficient d’isolation | Détail | Période de construction |
|---|---|---|
| 0,3 | Isolation parfaite | Neuve ou récemment rénovée |
| 0,4 | Très bonne isolation | |
| 0,75 | Isolation respectueuse de la norme RT 2005 | Entre 2007 et 2012 |
| 0,8 | Isolation respectueuse de la norme RT 2000 | Entre 2001 et 2006 |
| 0,95 | Isolation faible | Entre 1990 et 2000 |
| 1,15 | Isolation défectueuse | Entre 1983 et 1989 |
| 1,4 | Isolation obsolète | Entre 1974 et 1982 |
| 1,8 | Très mauvaise isolation | Avant 1974 |
La différence de température
Ce que l’on considère comme « différence de température » dans cet article est en fait la différence entre la température intérieure voulue et la température extérieure minimum. Pour obtenir cette valeur dans votre commune, faites une recherche sur la « température extérieure de base » sur le Web. Vous trouverez diverses cartes par zones (de A à I) et par altitude qui vous donneront cette information.
Exemple de calcul de puissance théorique
Rentrons dans le concret en prenant l’exemple de deux familles : la famille A et la famille B. Dans les deux cas de figure, la température idéale intérieure sera de 20 °C.
- La famille A habite une maison de 100 m² construite en 1995 à Janzé (35) où la température extérieure de base est de -5 °C. La hauteur sous plafond de la maison est classique : 2 m 50.
- La famille B habite une maison de 140 m² construite en 2009 à Onnion (74) où la température extérieure de base est de -17 °C. La hauteur sous plafond de la maison est elle aussi de 2 m 50.
Cela donne le tableau suivant :
| Famille | Coefficient d’isolation de la maison (U) | Différence de température (DT) | Volume de la maison (V) |
| A | 0,95 | 25 (20 – (-5)) | 250 |
| B | 0,75 | 37 (20 – (-17)) | 350 |
Pour rappel, voilà le calcul utilisé :
P = U x V x DT
Ce qui nous donne pour la famille A :
P = 0,95 x 25 x 250 = 5,937 W, soit 5,9 kW
P = 5,9 kW x 1,2 = 7,125 W, soit 7,1 kW
Quant à la famille B :
P = 0,75 x 37 x 350 = 9 712, soit 9,7 kW
P = 9,7 x 1,2 = 11 654 W, soit 11,6 kW
On remarque que pour les deux familles, les besoins en chauffage ne sont pas les mêmes et la consommation varie suite aux différents paramètres pris en compte (zone, altitude, isolation, surface, etc.). La production d’eau chaude sanitaire est aussi un paramètre non négligeable puisqu’elle peut doubler la consommation d’une chaudière à condensation.
Avantages et inconvénients d’une chaudière à condensation
Performante et écologique d’un côté, chère et imposante de l’autre, la chaudière à condensation n’est pas une solution pour tous les logements.
Les avantages d’une chaudière à condensation
Performance, économies d’énergie, écologique, les avantages ne manquent pas pour la chaudière à condensation.
| Avantages | Détail |
|---|---|
| Elle est ultra-performante | Avec son système d’optimisation de la chaleur, ce type de chaudière obtient facilement un rendement de 100 % et peut même le dépasser (jusqu’à 110 %) |
| Elle permet de faire des économies d’énergie | Environ 30 % comparé à une chaudière vieille de plus de 25 ans |
| Elle est écologique | Moins de combustibles, c’est moins d’émissions de gaz polluants. De plus, elle peut fonctionner avec des granulés, une source d’énergie renouvelable. |
| Elle est une solution complète | Du chauffage central à la production d’eau chaude sanitaire, ce type de chaudière répond à tous les besoins énergétiques d’un logement |
| Elle s’est grandement démocratisée | On en trouve de tous types et à tous les prix sur le marché |
| Elle offre une longe durée de vie | Entre 15 et 20 ans en moyenne |
| Elle est éligible aux aides de financement | MaPrimeRénov’, Prime Énergie, TVA à 5,5 %, éco-prêt à taux zéro, etc. |
| Elle est silencieuse | Entre 35 et 40 dB en moyenne |
| Elle peut être complétée par d’autres systèmes écologiques | Un chauffe-eau solaire par exemple |
| Elle dégage les fumées vers l’extérieur | À condition d’être fixée contre un mur extérieur |
Les inconvénients d’une chaudière à condensation
La chaudière à condensation comporte néanmoins quelques inconvénients, notamment au niveau du prix.
| Inconvénients | Détail |
|---|---|
| Elle peut demander un stockage important | Citerne pour le gaz (hors-sol ou creusée) ou silo pour le bois (bien isolé pour éviter le risque d’humidité), ce type de chaudière nécessite une solution de stockage volumineuse |
| Elle représente un coût élevé à l’achat | Avec des prix allant de 7 000 à 20 000 € pour les modèles les plus performants et les plus hauts de gamme |
| Elle peut utiliser des ressources non renouvelables | Ce qui est le cas pour le fioul |
Les avantages et inconvénients des matériaux
Trois matériaux différents sont utilisés pour fabriquer les chaudières à condensation. Chacun présente ses avantages et inconvénients, même si aucun ne détrône le cuivre.
| Matériau | Avantage | Inconvénient |
|---|---|---|
| Inox | Il est plus résistant à la corrosion que l’aluminium | Il transmet moins la chaleur |
| Aluminium | Il transmet 7 fois plus de chaleur que l’inox | Il est accompagné de silice pour limiter la corrosion |
| Cuivre | Il propose la meilleure conductivité thermique | Il est plus cher |
Coût, installation et entretien d’une chaudière à condensation ?
Installer une chaudière à condensation vous apparaît comme un choix rentable et écologique ? Découvrez le coût de votre investissement, ainsi que l’installation et l’entretien nécessaire pour votre nouveau système de chauffage.
Le coût d’une chaudière à condensation
Le prix des chaudières à condensation varie en fonction de plusieurs paramètres : puissance, débit, etc. mais surtout selon le type de combustible utilisé.
| Type de chaudière à condensation | Fourchette de prix (en €) |
|---|---|
| Chaudière à gaz | 2 000 à 7 000 € |
| Chaudière à granulés de bois | 8 000 à 20 000 € |
| Chaudière au fioul | 1 000 à 8 000 € |
En plus du coût à l’achat de la chaudière, il faut aussi prendre en compte le coût du stockage :
| Type de stockage | Fourchette de prix (en €) |
|---|---|
| Cuve | 400 à 2 000 € |
| Silo | 500 et 3 000 € |
Installation comme entretien, le mieux est de laisser ces opérations à un chauffagiste professionnel.
L’installation d’une chaudière à condensation
Pour installer une chaudière à condensation, votre logement doit disposer d’un circuit de chauffage central relié à des radiateurs ou à un plancher chauffant. Autrement, inutile de vous équiper d’une chaudière à condensation. À moins que vous rénoviez votre maison et installiez ces éléments.
On trouve deux types d’installation de chaudière à condensation :
- les chaudières murales. Elles conviennent aux appartements ou aux maisons de petites surfaces. Moins encombrantes, elles sont néanmoins moins puissantes (inférieurs à 35 kW) qu’une chaudière au sol ;
- les chaudières à condensation au sol. Plus puissant (jusqu’à 140 kW), ce type de chaudière sied parfaitement aux grandes surfaces. Leur grande taille ainsi que leur puissance est idéale pour fournir de l’eau chaude sanitaire.
Une chaudière à condensation nécessite deux types d’évacuation :
- une évacuation des fumées. L’évacuation peut facilement se faire via un conduit de cheminée ou un système de ventouse ;
- une évacuation pour les eaux usées.
L’installation d’une chaudière à condensation ne se fait pas n’importe où et nécessite un certain espace : 8 m³ au minimum et le plafond doit être entre 2 à 3 mètres du sol.
L’artisan qui interviendra à votre domicile aura quelques étapes à réaliser. Pour une maison avec un chauffage central et les évacuations déjà existantes, l’opération ne devrait durer qu’une demi-journée. Autrement, comptez un, voire plusieurs jours de travaux.
L’entretien d’une chaudière à condensation
L’entretien des chaudières à condensation est soumis à une réglementation stricte. En effet, depuis l’arrêté du 15 septembre 2009, ces chaudières doivent être entretenues annuellement.
Performance, usure des pièces, état du système d’évacuation des fumées et des eaux usées. Tout cela doit être réalisé par un chauffagiste professionnel. Sachez que l’entretien d’une chaudière à condensation varie entre 100 à 200 €.
Installer une chaudière à condensation dans son logement demande certaines ressources financières. Alors, pour financer cet équipement, les futurs propriétaires de chaudières à condensation peuvent bénéficier d’aides de l’État.
Le financement d’une chaudière à condensation
Le financement d’une chaudière à condensation peut être coûteux. Pour soutenir les ménages qui souhaitent s’en équiper pour des raisons de performances énergétiques ou d’écologie, plusieurs aides ont été mises en place.
| Aide | Bénéficiaires | Fonctionnement | Cumulable avec MaPrimeRénov’ |
|---|---|---|---|
 | MaPrimeRénov’ s’adresse désormais aux propriétaires, bailleurs, copropriétaires, pas seulement aux propriétaires occupants (ce qui était le cas précédemment), et ce depuis le 1er janvier 2021 | Selon votre profil, vos travaux peuvent être pris en charge à hauteur de 40 %, 60 %, 75 % ou 90 % | – |
 | Propriétaire comme locataire | Recevez un virement bancaire de 1 à plusieurs milliers d’euros pour financer vos travaux | Oui |
| TVA à 5,5 % | Pour une maison principale ou secondaire, maison ou appartement achevé depuis plus de 2 ans, et ce depuis le 1er janvier 2014 | Bénéficier d’une réduction de TVA à 5,5 % sur la facture de vos travaux d’installation de chaudière à condensation | |
 | Propriétaires ou copropriétaires d’un logement locatif ou occupant leur résidence principale (ne concerne pas les résidences secondaires) | Il permet de souscrire un prêt à taux zéro Pour l’installation d’une chaudière à condensation, le montant maximal de l’éco-prêt à taux zéro est de 30 000 € | |
| Coup de pouce Chauffage | Propriétaire comme locataire | Recevez entre 2 500 et 4 000 € de prime de la part de votre fournisseur d’énergie |
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Comment bien choisir sa chaudière à condensation ?
Outre les évidentes réponses à vos besoins énergétiques (puissance selon surface, nombre de personnes dans le foyer, type d’alimentation, etc.), il est d’autres indications qui vous permettront de choisir à coup sûr une chaudière à condensation de qualité. Pour vérifier cela, fiez-vous à deux choses : la directive européenne d’éco-conception et le label « Flamme Verte » (uniquement pour les chaudières à granulés.
La directive européenne d’éco-conception
Depuis 2015 et la mise à jour de la directive européenne d’éco-conception, toute chaudière domestique doit respecter des exigences en termes de rendement saisonnier et d’émissions d’oxyde d’azote (NOx).
| Paramètre | Détail | Date d’entrée en vigueur |
|---|---|---|
| Rendement saisonnier | Équivaut au rapport entre la quantité d’énergie fournie et la quantité de combustible utilisée | 26/09/2015 |
| Émissions de NOx | L’oxyde d’azote est un gaz polluant issu de la combustion interne de la chaudière | 26/09/2018 |
On distingue dans cette directive deux types de chaudières : les chaudières B1 et toutes les autres chaudières.
| Rendement saisonnier | Émission de NOx | |
|---|---|---|
| Toutes les chaudières | ≥ 86 % | ≤ 56 mg/kWh |
| Chaudières B1 | ≥ 75 % |
Les chaudières B1 sont des chaudières un peu spéciales puisqu’elles sont « à tirage naturel ». Cela signifie que l’air est directement tiré depuis la pièce où se situe la chaudière (garage, cuisine, cellier, etc.). Elles sont donc généralement moins puissantes que les autres chaudières.
Les normes européennes
Les chaudières de chauffage, famille dans laquelle rentre notre chaudière à condensation, sont soumises à deux normes : la NF EN 15036-1, et la NF EN 15036-2 qui donnent les règles en matière de bruits générés par les systèmes de chauffage.
Le label « Flamme Verte »
Vous avez fait le choix d’une chaudière à condensation à pellets ? Alors pour en trouver une de qualité, fiez-vous au label « Flamme Verte ».
Ce label ne s’obtient pas par hasard. Pour en être titulaire, les appareils indépendants et chaudières automatiques doivent respecter certains critères :
| Appareils indépendants* | Chaudières domestiques | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Chargement manuel | Chargement automatique | Chargement manuel | Chargement automatique | ||
| Classe de performance | 7 étoiles | ||||
| Rendement énergétique | > 75 % | > 87 % | |||
| Émissions de … | monoxyde de carbone | 1 500 mg/Nm³ | 300 mg/Nm³ | 600 mg/Nm³ | 400 mg/Nm³ |
| particules fines | 40 mg/Nm³ | 30 mg/Nm³ | 20 mg/Nm³ | ||
| oxydes d’azote | 200 mg/Nm³ | ||||
L’installation d’une chaudière à condensation, qu’elle soit au gaz ou à pellets, vous fera réaliser des économies d’énergie. Et si vous continuiez dans cette démarche ? En changeant de contrat d’énergie par exemple ! Offres d’électricité et chaudières à condensation ont un point commun : il en existe beaucoup. Alors, pour vous aider à faire votre choix, faites une simulation gratuite depuis notre comparateur d’énergie en ligne.
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