Résultats des essais du projet GASQUAL. Nourreddine MOSTEFAOUI (CETIAT)

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1 Nourreddine MOSTEFAOUI (CETIAT) 1 1

2 Objectif des essais (WP5) Mesurer les performances (rendements et émissions) et vérifier le fonctionnement des appareils et leur sécurité en fonction de la qualité du gaz Essais réalisés sur un échantillon de 100 appareils neufs et usagers selon les protocoles et les procédures développés dans le WP4 Essais de base ARGB - CETIAT EBI DVWG REPSOL Essais d endurance DGC Quelques constructeurs 2 2

3 RRT (inter-comparaisons) Chaudière Analyses de bouteilles Organisation du WP5 Essais préliminaires Tester et valider les protocoles Essais selon les protocoles et les méthodes définis WP4 Rapports 3 3

4 Exigences et choix des laboratoires 5 laboratoires accrédités (ISO 17025) ont réalisé les essais audités par 2 experts mandatés par le CEN BT WG197 2 RRT avant de commencer les essais RRT 1 essais avec du G20 et du G21 sur une chaudière à gaz selon un protocole RRT 2 Analyse d une série de 7 mélanges (CO CO 2 N 2 - NO 2 ) et CH 4 C 3 H 8 N 2 ) à différentes concentrations analyses réalisées par le fournisseur des bouteilles Un autre laboratoire (UK) a participé aux essais RRT 4 4

5 Résultats des RRT Les écarts entre les laboratoires concernant les essais réalisés sur la chaudière sont corrects et correspondent aux valeurs obtenus dans d autres inter-comparaisons européennes CO (ppm) NOx (ppm) Q cal (kw) η % Moyenne ,53 98,7 Écart type 3 3,2 0,74 0,75 Reproductibilité 8,3 9,1 2 2,1 5 5

6 Résultats chaudière 6 6

7 Analyse des mélanges Mix 1 Mix 2 Mix 3 Mix 4 CO 2 CO CO 2 CO NO X NO X % ppm % ppm ppm ppm Moyenne 9, , Écart type 0,16 3 0, Reproductibilité 0,44 7 0, Combustible 1 CH 4 C 3 H 8 N 2 IW D % % % MJ/m3 --- Moyenne 87,13 11,98 0,89 53,82 0,676 Écart type 0,52 0,32 0,26 0,17 0,004 Reproductibilité 1,46 0,9 0,73 0,49 0,

8 8 8

9 9 9

10 10 10

11 Protocole d essais des appareils Essais selon les normes en vigueur pour vérifier, dans les conditions suivantes, la sécurité de fonctionnement, les émissions de CO et NO X et les rendements. Puissance nominale et minimale Pression nominale, maximale et minimale Voltage nominal, minimal et maximal Les essais sont réalisés avec les réglages suivants Gaz E1 (G20 référence) Gaz d IW gaz riche B1 (G21) et faible G1 (G23) 11 11

12 Gaz d essais G21 B1 A C D1 D4 Ws [MJ/m³ - 15 C ,25 mbar] G20 E1 F1 G23 G1 GASQUAL covered area E6 E6 F H relative density 12 12

13 Appareils testés Classification par famille et par technologie de brûleurs (29 catégories) composées de 32 Chaudières NF EN et Appareils de cuisson NF EN Cheminée /poêles NF EN Chauffe-eau NF EN 26 3 ballons NF EN 89 1 Générateur d air chaud NF EN Blanchisserie NF EN 1458 Nombre d appareil-équivalent =

14 Résultats des essais Résultats des essais consignés dans un rapport d essais (modèle commun à tous les labos) Courbes tracées automatiquement à partir des valeurs renseignées Traitement des données et présentation réalisés par DGC et ARGB Validation selon un protocole mis en place pour tenir compte des commentaires et corrections des erreurs éventuelles proposées par le WG6 et le CEN BT WG197 Version simplifiée est éditée par WG

15 Résultats des essais Analyse sur la plage d IW de 45,7 (G23) à 54,7 (G21) Essais réalisés aussi pour la partie riche d IW supérieur à 54,7 (G21) Avoir plus d information sur le comportement des appareils dans cette plage (IW de 54,7 à 55,4 MJ/m3) pour tenir compte des incertitudes de mesure 14 segments (2, 5,10, 13, 14, 18, 21 et 23 à 29) pas d impact sur toute la plage H 2 segments (17 et 22) produisent de la suie avec du G21 12 segments (1, 3, 4, 7, 9, 11,15,16,19, 20 ) présentent des impacts 15 15

16 Segments Produits 1 Chaudières étanches à condensation ajustables en CO2 3 Assemblages Corps de chauffe brûleur air soufflé 4 Chaudières atmosphériques avec brûleurs Bas NOx avec ou sans barres de refroidissement ou refroidis par eau 6 Grill à pré-mélange partiel avec combustion de surface Chaudières étanches à pré-mélange partiel ou conventionnel 7 (Atmosphérique & ventilé) Chauffe-eau de type instantané atmosphérique à pré-mélange 9 partiel ou conventionnel Chaudières atmosphériques à pré-mélange partiel ou 11 conventionnel (atmosphérique & ventilé) 15 Radiateurs à gaz à pré-mélange partiel ou conventionnel Accumulateurs à gaz atmosphériques à pré-mélange partiel ou conventionnel Chauffe-eau de type instantané étancheà pré-mélange partiel ou conventionnel (atmosphérique & ventilé) 16 16

17 Résultats des essais 17 17

18 Résultats des essais 18 18

19 Transposition des résultats des essais La transposition des résultats de cette étude doit être réalisée avec précaution car : Le mandat M 400 exige que l étude doit couvrir au mois 75 % des appareils GAD dans 15 pays de l UE A la fin du projet 16 pays représentant 91% des appareils ont été couverts Nombre d appareils testées (101 équivalents appareils) très faible par rapport au nombre d appareils du marché 167 millions Essais réalisés sur des produits neufs non représentatifs des appareils existants 19 19

20 SEG 1 NF EN 483 NF EN NF EN NF EN 677 Impacts chaudières Impacts et nombre de produits Impact sur le CO visible sur toute la plage IW. Au DK l'arrivée du gaz avec d' IW pauvre génère du bruit et vibrations lorsque les chaudières à pré-mélange ont été règlées à des IW élevés (gaz riche) Les appareils testés avec le réglage constructeur (usine) ne présentent aucun impact sur le CO, la sécurité et le fonctionnement sur toute la plage IW (45,7 à 54,7 MJ/m 3 ) / (13,42 à 16,06 kwh/m 3 ) Pour les segments 3 et 8, le nombre d'appareils n'est pas aussi important et sont peu sensibles à la qualité du gaz 11 MM de produits dont 10 MM à condensation UK : 49% - DE : 22 % - IT : 10% 4 NF EN 297 Variation de CO à partir de 53,0 MJ/m 3 (15,56 kwh/m 3 ) puis décrochage à partir de 53,5 MJ/m 3 (15,71 kwk/m 3 ) 4 MM de chaudières en Europe. DE : 74 % - It : 8 %. IW distribué en Allemagne : 43,7 à 53,56 MJ/m3 (12,83 à 15,72 kwh/m 3 ) 20 20

21 Impacts chaudières SEG 7 NF EN 483 Impacts et nombre de produits 3 appareils testés. Impact modéré sur le CO à partir de 53 MJ/m 3 (15,56 kwh/m 3 ) puis important à partir de 54 MJ/m 3 (15,83 kwh/m 3 ) surtout avec la varition de la tension electrique 27 MM d'appareils en EU UK : 42% - It : 25% - FR :10% IW distribué en France 45,7-53,5 MJ/m 3 / (13,42 à 15,71 kwh/m 3 ) 1 appareil sur le 2 testés présente une augmentation modéré de CO au dessus de 54 MJ/m3 avec une augmentation importante de CO 11 NF EN ,4 MM installés FR : 3,8 MM - IT : 3,2 MM et entre 1 et 1,5 MM en PL, HU, SP et UK Disponibles en BE - CZ et Slovaquie WI en SE de 45,7 to 54,7 MJ/m 3 (13,42 à 16,06 kwh/m 3 ) 21 21

22 Impact chauffe-eau SEG 9 NF EN 26 Impacts et nombre de produits 5 appareils testés présentent des comportements similaires en émissions de CO. Impact modéré à partir de 51 MJ/m 3 (14,97 kwh/m 3 ) puis important à partir de 52 MJ/m 3 (15,27 kwh/m 3 ) surtout avec la variation de la pression pour les appareils sans régulateur Si la pression est constante, l'impact de la variation de la qualité du gaz serait modéré de 53 MJ/m 3 (15,56 kwh/m 3 ) jusqu'à 54,7 MJ/m3 (16,06 kwh/m 3 ). 18 MM d'appareils installés en Europe SP : 33% - PR : 13% - IT 13% - FR 11%. IW distribué en SP et PR de 45,7 à 54,7 MJ/m 3 / (13,42 à 16,06 kwh/m 3 ) 20 NF EN 26 1 sur 3 appareils testés présente un impact modéré sur le CO au-dessus de 53 MJ/m 3 /15,56 kwh/m 3 2,1 MM installés : SP : 33% - PR : 13 % - FR : 11 % IW distribué en SP Spain de 45.7 to 54.7 MJ/m 3 / 13,42 à 16,06 kwh/m

23 Impact accumulateurs SEG 19 NF EN 89 Impacts et nombre de produits 1 sur les 2 appareils testés pprésente un impact modéré sur le CO au-dessus de 53 MJ/m 3 / 15,56 kwh/m 3 qui devient important à partir de 54 MJ/m 3 (15,83 kwh/m 3 ) lorsqu'on applique une surpession. 2,3 MM installés : DE : 29% - FR :17% - IR :14% a IW distribué en DE de 43,70-53,56 MJ/m 3 / 12,83 à 15,72 kwh/m 3 23

24 Impact appareil cuisson et radiant gaz SEG 15 NF EN 613 Impacts et nombre de produits 1 sur les 2 appareils testés présente un impact modéré sur le CO à partir de 51 MJ/m 3 (14,97 kwh/m 3 ) qui devient important à partir de 53,5 MJ/m 3 (15,71 kwh/m 3 ) De plus son système anti-refoulement présente un dysfonctionnement à partir de 54 MJ/m3 lorsqu'on applique une surpression. 2,27 MM installés en UK. 6 NF EN 30 1 grill sur les 4 appareils testés n'a pas été pris en compte (trop de dilution augmente l'incertitude) L'autre présente un impact modéré sur CO à partir 53 MJ/m

25 Etapes IW Impacts sur le CO Impacts sur les appareils 0 Non accepté Appareils ajustables doivent être réglés aux conditions d'usine au G20 (gaz de référence) Impact modéré sur le CO pour les chauffe-eau (Segment 9) et radiants gaz (Segment 15) lorsqu'on fait varier la pression au dessus de 51 MJ/m 3 (14,97 kwh/m 3 ) Impact important sur le CO pour les chauffe-eau (Segment 9) lorsqu'on fait varier la pression 52 MJ/m 3 (15,27 kwh/m 3 ) Impact modéré du CO sur les chaudières Bas NOX (segment 4), les grills (Segment 5), les chauffe-eau (Segment 9 "type B" and 20 "type C") au-dessus de 53 MJ/m3. Impact modéré du CO sur les chaudières à pré-mélange partiel (segment 7) audessus de 53 MJ/m 3 (15,56 kwh/m 3 ) si on varie la tension. Impact modéré du CO sur les accumaulateurs ECS (segment 19) à partir de 53 MJ/m3 (15,56 kwh/m 3 ) si on varie la pression du gaz 25 25

26 Etapes IW Impacts sur le CO ,5 Impact sur les appareils Impact important du CO sur les chaudières Bas NOx (segment 4) pour un IW supérieur à 53,5 MJ/m 3 (15,71 kwh/m 3 ) Impact important du CO sur les radiants gaz (Segment 15) si on fait varier la pression du gaz ,7-54,7 Impact important du CO sur les chaudières à pré-mélange partiel (segment 7) à partir de 54 MJ/m 3 (15,83 kwh/m 3 ) Impact important du CO sur les accumulateurs à gaz (segment 19) à partir de 54 MJ/m 3 (15,83 kwh/m 3 ) si la pression du gaz varie Les appareils conformes à la DAG sont certifiés pour le gaz H de 45,7 to 54,7 MJ/m 3 (13,42 à 16,06 kwh/m 3 ) Pas de connaissance disponible à l'extérieur de cette plage. Pour 16 segments qui représentent 100 MM d'appareils aucun impact n' a été observé sur toute la plage. Chaudières à condensation (segment 1), assemblages (segment 3) et les chaudières étanches à prémélange total à flux forcé (Segment 8) ne présentent aucun impact lorsqu'elles sont testées sur toute la plage avec le réglage au G 20 (usine)

27 Impact avec variation de la pression et réglage sur site (Europe) 27

28 Impact à pression constante sans réglage sur site (Europe) 28

29 Impact avec variation de la pression et réglage sur site (France) 29

30 Impact à pression constante sans réglage sur site (France) 30

31 Essais d'endurance 2 x 5 chaudières ajustables testées en parallèle Cycles sur 6 mois représentant ± 1,5 année d'utilisation Réglage "usine" au G20 Série 1 : avec "gaz pauvre" (47 MJ/m kwh/m 3 ) Série 2 : avec un gaz équivalent G21 Pas de différences sur le comportement ou le vieillissement apparent des appareils 31 31

32 Extension de la plage IW du gaz H Les résultats montrent que plusieurs produits sont sensibles à la variation de la qualité du gaz et donc il n est possible d élargir la plage d IW à tous les produits et dans tous les pays L élargissement peut être réalisé par étapes en fonction des conditions d installation et d utilisation de chaque pays Il faut commencer par une évaluation dans chaque pays qui peut conduire à des harmonisations régionales avant de fixer des spécifications européennes pour une future plage d IW du GAZ H 32 32

33 Nous vous remercions de votre attention Paris le 19 mars