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Un indice de surdimensionnement d’une installation est le temps de fonctionnement annuel des chaudières.
On considère souvent qu’une installation correctement dimensionnée doit fonctionner durant 1/3 de la saison de chauffe. Cela signifie que sur les 5 800 … 6 500 heures que dure la saison de chauffe, le brûleur fonctionne à pleine puissance durant 1 500 … 2 000 heures. En dessous de ce chiffre, on considère que l’installation est surdimensionnée d’un facteur :
Facteur de surdimensionnement de la production = (1 500 … 2 000 [h/an]) / Durée de fonctionnement réelle [h/an]
On peut connaître le temps de fonctionnement équivalent de l’installation à pleine puissance à partir de la consommation annuelle en combustible.
Sachant que 1 m³ de gaz et 1 litre de fuel équivalent à environ 10 kWh :
Temps de fonctionnement du brûleur [h] = Consommation [m³/an ou l/an] x 10 [kWh/m³ ou l] / Puissance installation [kW]
La puissance de l’installation dont il est question ici est la puissance maximale de l’installation, c’est-à-dire la puissance maximale du brûleur. Plusieurs cas peuvent se présenter :
Cas 1 : une chaudière au fuel
La puissance du brûleur fuel dépend du calibre du gicleur [gal/h ou kg/h] et de la pression de la pompe [bars] qui définissent le débit de combustible. Ces valeurs sont reprises sur la fiche d’entretien annuel des chaudières. En fonction du type de gicleur (calibré suivant la norme européenne ou suivant la norme américaine), on détermine le débit de fuel suivant une des formules :
où :
- qfuel = débit de fuel
- qgicleur = calibre du gicleur (repris dans la fiche d’entretien)
- p = pression de la pompe fuel (reprise dans la fiche d’entretien)
Pbrûleur [kW] = qfuel [litres/h] x 10 [kWh/litre]
Cas 2 : une chaudière au gaz
Dans le cas d’une chaudière gaz à brûleur atmosphérique, le débit de gaz ne peut être réglé. Les renseignements sont donc directement repris sur la plaque signalétique de la chaudière :
- soit directement sous forme d’une puissance (“charge calorifique” ou “puissance brute”) en [kW],
- soit sous forme d’un débit de gaz en [m³/h] qu’il faut multiplier par 10 [kWh/m³] pour obtenir la puissance en [kW].
Dans le cas d’une chaudière gaz à brûleur pulsé, il faut relever le compteur gaz pendant la durée de fonctionnement du brûleur et diviser le volume de gaz mesuré par la durée de fonctionnement du brûleur en heure :
Si le temps de fonctionnement du brûleur est trop court pour permettre la mesure, une mesure cumulée sur plusieurs périodes de fonctionnement conviendra.
Cas 3 : Plusieurs chaudières ou brûleurs à 2 allures
- Dans le cas d’un brûleur 2 allures, le calcul sera fait sur base de la deuxième allure, c’est-à-dire avec la puissance maximale.
- Dans le cas d’une chaufferie composée de plusieurs chaudières, on somme la puissance de chaque chaudière.
Attention, dans le cas d’une puissance totale répartie en plusieurs allures de brûleur et/ou plusieurs chaudières, les conclusions que l’on peut tirer du calcul du nombre d’heures de fonctionnement peuvent varier en fonction du type de régulation appliquée.
Exemple.
Un bâtiment de bureaux consomme 25 000 litres de fuel par an. La régulation est estimée comme performante (ralenti nocturne, guère de surchauffes, …). La chaufferie comprend une chaudière de 400 kW dont un extrait de la fiche d’entretien est repris ici :
Selon cette dernière, la puissance du brûleur est de :
10 [kWh/litre] x 5 [gal/h] x 3,78 [litres/gal] x (19 [bars] / 7 [bars]) 1/2 = 311 [kW]
Le temps de fonctionnement du brûleur à cette puissance est de :
25 000 [litres/an] x 10 [kWh/litre] / 311 [kW] = 804 [heures/an]
On peut donc soupçonner en première analyse que la chaudière a une puissance 2 fois trop élevée.
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