Table des Matières
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Les trois T de la combustion
• Temps : durée durant laquelle le combustible et l'oxygène sont combinés dans la chambre de combustion
• Température : l'élévation de la température détermine le taux d'oxydation ou la propagation de la combustion
• Turbulence : le degré de mélange de combustible et d'air
Ces trois facteurs sont tous interreliés et font en sorte que vos résultats suivent les courbes de combustion.
Les autres paramètres mesurés sont la température nette, le tirage et le rendement.
Température nette
La température nette est la différence entre l'air de combustion entrant dans la chambre de combustion et la température des gaz de
combustion après l'échange de chaleur. Elle permet de déterminer l'efficacité avec laquelle le système extrait la chaleur du procédé
de combustion en plus de la combustion même. Sur des systèmes fermés qui ont des conduits d'admission d'air de combustion, la
température nette doit être comparée à la température de ce flux d'air avec les gaz de combustion. Si l'appareil utilise simplement
l'air ambiant pour l'air de combustion, nos analyseurs ont une sonde de température interne dans le combiné; il utilisera donc cette
température pour calculer la température nette. Les résultats les plus précis en matière de rendement sont obtenus en mesurant les
gaz de combustion au point où la température des gaz de combustion (et non de la flamme) est la plus élevée.
Tirage
Le tirage est la différence entre le niveau de pression ambiante et le niveau de pression dans le conduit du gaz de combustion.
Cela est généré soit par la poussée naturelle des gaz chauds créés lors de la combustion, soit par un inducteur qui permet au flux des
gaz de combustion de monter dans la cheminée. La plupart des équipements de combustion précisent la quantité de tirage nécessaire
pour un fonctionnement correct. Le tirage permet d'amener l'air de combustion dans la chambre de combustion et permet également
de mélanger le combustible et l'oxygène. Sans un bon tirage, le processus de combustion peut répandre des sous-produits toxiques
dans la pièce où se trouve l'appareil. Cela peut constituer un risque pour les personnes se trouvant dans la pièce ou créer un danger
pour les résidents ou les employés travaillant à proximité de l'équipement de combustion.
Rendement
Le rendement mesure le degré de combustion du combustible pour produire de la chaleur, et dans quelle mesure la chaleur produite
est captée pour l'usage prévu. Les informations utilisées pour générer cette valeur sont basées sur le pouvoir calorifique des combus-
tibles, la chaleur perdue dans la fumée et les composants gazeux de la combustion. La méthode initiale pour déterminer le rendement
comprenait de nombreuses méthodes manuelles et des tableaux de données. À titre d'exemple, on pouvait mesurer le taux de CO2 et
la température du conduit, et ensuite consulter une échelle mobile qui donnait le chiffre de rendement relatif. Les analyseurs électro-
niques de combustion d'UEi effectuent des mesures en continu et permettent de calculer le rendement selon les réglages effectués.
Une fois imprimées, ces informations donnent une comparaison « avant et après » de l'équipement de combustion dans un délai rela-
tivement court dans le cadre de l'entretien normal. Le rendement de la combustion n'est pas le même que le rendement énergétique
annuel (AFUE, Annual Fuel Usage Efficiency). L'AFUE ne peut pas être mesurée avec des analyseurs de gaz de combustion portables.
Calculs du rendement de la combustion
Ces calculs recensent trois sources de pertes liées à la combustion de gaz :
• Pertes dues aux gaz de combustion :
perte de gaz de combustion sec, humidité et hydrogène, chaleur sensible de la vapeur d'eau, gaz non brûlé
• Pertes dues aux déchets :
combustible dans les cendres, les résidus du criblage et les poussières
• Autres pertes :
radiation, convection, conduction et autres pertes non mesurées
Les calculs du rendement net supposent que l'énergie contenue dans la vapeur d'eau (formée comme produit de combustion et à
partir de combustible humide) est récupérée et que la perte humide est nulle. Les calculs de rendement brut supposent que l'énergie
contenue dans la vapeur d'eau n'est pas récupérée. Étant donné que le mélange d'air et de carburant n'est jamais uniforme, du com-
bustible non brûlé/ partiellement brûlé peut passer par la cheminée. Ceci est représenté par la perte de carbone non brûlé. Les pertes
dues aux matières combustibles dans les cendres, résidus de criblage, poussières et sables, au rayonnement, à la convection et à la
conduction ne sont pas incluses.
CO en l'absence d'air
Certaines normes (ANSI Z21.1) pour le monoxyde de carbone sont exprimées en termes d'absence d'air. L'« absence d'air » se réfère à
la concentration de CO dans les gaz de combustion non dilués avec du gaz de combustion ou d'autres gaz contenant peu de CO. Cette
valeur est calculée en utilisant une équation qui tient compte de la concentration en dioxyde du gaz de combustion.
• Si 5 % de dioxyde (O2) est mesuré (O2m) dans la cheminée, alors la valeur du gaz CO sera recalculée comme si 0 % avait été mesu-
ré. L'équation pour l'absence d'air est la suivante : Coaf = CO PPM x [(20,9) / (20,9 - O2m)]
• Dans notre exemple, si une valeur de 325 ppm était mesurée, alors la valeur de l'absence d'air serait calculée comme suit : Coaf =
325 ppm x [(20,9)/(20,9 - 5)] Coaf = 325 ppm x [(20,9)/(15,9)] Coaf = 427
Il peut y avoir une limite sur la plage de gaz imposée par les autorités locales, qui stipulent que l'on ne peut émettre plus de 400 ppm
de monoxyde de carbone en l'absence d'air. Dans l'exemple, nous dépassons la limite et des mesures correctives doivent être prises
pour réduire le niveau de CO. Les valeurs en « absence d'air » empêchent la présentation de fausses valeurs, par exemple, permettre
plus d'air dans la chaudière augmente le niveau d'oxygène dans la cheminée et dilue toute mesure de gaz toxiques. Le référencement
« sans air » donne des valeurs non diluées.
AUTRES FACTEURS IMPORTANTS LIÉS À LA COMBUSTION
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