Guide visuel d'un four à condensation à haut rendement

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Fours conventionnels et fours à condensation

Dépannage et réparation de votre fournaise est beaucoup plus facile si vous savez quel type de fournaise vous avez. Les deux principaux types de fours à gaz dans la maison sont le four conventionnel et le nouveau four à condensation à haut rendement. Les technologies utilisées dans ces fours influent directement sur leur efficacité énergétique. Ceci est représenté dans leur cote AFUE ou Efficacité annuelle d'utilisation du combustible. Seuls les fours à condensation atteignent les valeurs les plus élevées de plus de 90% d'AFUE, certains atteignant plus de 98% d'AFUE.

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Anatomie d'un four à condensation à haut rendement

Alors que le four à condensation est différent dans ses besoins de conception et de réparation , il a quelques similitudes avec un four conventionnel. Comme un four conventionnel, il prend l'air froid de la maison et le fait passer à travers un filtre à air, il fait circuler l'air avec un ventilateur circulant, et il dispose d'un brûleur à gaz avec allumage électronique (les fours à condensation peuvent avoir plus de contrôles électroniques).

La principale différence entre un four conventionnel et un four à condensation est la façon dont le four traite les gaz d'échappement du processus de combustion. Les deux types de four ont un échangeur de chaleur primaire, ou une chambre de combustion, où la chaleur des brûleurs à gaz est échangée pour chauffer l'air dans le système avant qu'il ne soit soufflé 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. Les gaz d'échappement sont encore très chauds et toute cette chaleur est gaspillée.

Avec un four à condensation, les gaz d'échappement de la combustion passent à travers un échangeur de chaleur secondaire qui tire la plus grande partie de la chaleur des gaz. Lorsque 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 à travers un tuyau de vidange, et les gaz de combustion restants sont évacués vers l'extérieur par un tuyau en PVC (plastique). Le fait que vous puissiez utiliser du plastique pour le tuyau d'évent démontre à quel point les gaz sont froids.

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Prise d'air et circulation

Un four à condensation fonctionne généralement de la même manière qu'un four conventionnel dans le recyclage de l'air dans votre maison. Mais les fours à haut rendement intègrent souvent quelques améliorations technologiques:

• Ventilateur récupérateur de chaleur (VRC): Tout comme un appareil de chauffage standard, un générateur de chaleur à condensation utilise l'air de retour de votre maison pour le filtrer et le réchauffer au four. La plus grande partie de cet air est simplement recirculée à plusieurs reprises, mais en outre, une petite quantité d'air frais est généralement aspirée par des fissures autour des fenêtres et des portes et d'autres zones. Quand une maison est bien étanche à l'air, ou «étanche», cela peut justifier une prise d'air frais optionnelle qui aspire l'air de l'extérieur dans la fournaise.
  
  Un ventilateur récupérateur de chaleur, ou VRC, est un dispositif facultatif (distinct du four) 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 le four.
• Filtre à air: La plupart des fours à condensation (et certains fours conventionnels) utilisent un média filtrant à haute efficacité pour améliorer la qualité de l'air intérieur.

• Moteur de soufflerie électrique: Les fours de condensation peuvent avoir deux types de moteurs de soufflerie: un moteur à condensateur permanent (PSC) standard (communément utilisé dans les fours conventionnels) ou un moteur à commutation électronique à courant continu (ECM) 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 de la soufflerie: Les compartiments de la soufflante des fours à haut rendement sont généralement isolés pour retenir la chaleur. Les fours conventionnels ne sont généralement pas isolés.

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Combustion de carburant

Les fours à condensation sont similaires aux fours conventionnels dans le domaine de la combustion du combustible, qui comprend un brûleur à gaz, un allumage électronique et une chambre de combustion. Cependant, il existe certaines différences dans la façon dont l'air est fourni pour la combustion, ainsi que dans la technologie des vannes à gaz du brûleur.

• Vanne de gaz: Les fours conventionnels utilisent souvent une vanne de gaz de brûleur à un étage, ce qui signifie que le brûleur a un étage «activé». Avec les fours à condensation, il est courant de trouver au moins une soupape à gaz à deux étages ou à deux étages avec des commandes électroniques qui permettent à la flamme du brûleur d'être à des réglages élevés ou faibles, selon le niveau de chaleur requis.
  
  Le système le plus efficace comprend une soupape à gaz modulante ou à capacité variable et un système de commande électronique pour le brûleur, jumelé à un moteur de soufflante de type ECM. Ceci permet des ajustements fins du réglage du brûleur et de la vitesse du moteur de la soufflante pour un meilleur contrôle de la température et une meilleure efficacité énergétique.
• Allumage électronique: Les fours à condensation utilisent des systèmes d'allumage électronique pour une efficacité et une fiabilité maximales.
• Chambre de combustion: Contrairement aux fours conventionnels, un four à condensation utilise une chambre de combustion étanche et un air de combustion à évacuation directe. L'entrée d'air de combustion est directement ventilée de l'extérieur de la maison à la fournaise. Cela signifie que le four ne prend pas d'air déjà chauffé par le four et l'utilise pour l'air de combustion.

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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 vraiment d'un four conventionnel.

• Échangeur de chaleur primaire: L'échangeur de chaleur primaire d'un four à condensation est similaire à celui d'un four conventionnel. C'est un système de tubes en acier à revêtement spécial.
• Échangeur de chaleur à condensation secondaire: L'échangeur de chaleur secondaire est composé de petits tubes qui reçoivent les gaz d'échappement une fois qu'ils ont traversé l'échangeur de chaleur primaire. Ici, plus de chaleur est extraite des gaz d'échappement et, par conséquent, les gaz sont refroidis au point qu'ils se condensent en eau et en dioxyde de carbone. Parce que l'eau et le dioxyde de carbone forment un condensat légèrement acide appelé acide carbonique , l'échangeur de chaleur secondaire doit être fait d'acier inoxydable pour résister à la corrosion.
• Conduite de drainage des condensats: Le condensat d'acide carbonique provenant de l'échangeur de chaleur secondaire est évacué par un tuyau en PVC et généralement évacué dans un drain de plancher.

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Système de ventilation

La température d'évacuation des gaz de combustion d'un four à condensation est fondamentalement différente de celle d'un four conventionnel. L'échappement du conduit de condensation du four est relativement froid et peut être ventilé avec un tuyau d'évent en plastique sans utiliser d'évent de cheminée en métal.

• Ventilateur inducteur de tirage: Les fours à condensation, comme beaucoup de fours conventionnels, utilisent un ventilateur inducteur de tirage et un pressostat .
• Évent de gaz de combustion en plastique: Les gaz de combustion provenant d'un four à condensation peuvent sortir par un tuyau en ABS ou CPVC en raison de leur basse température (environ 100 degrés F ou moins). Ils ont l'habitude de sortir à travers un mur de la maison, au moins 12 pouces au-dessus du niveau ou au-dessus du niveau de neige prévu.