Jeudi 23 septembre 2010

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1 ENERGIES EXPO 2010

2 Jeudi 23 septembre 2010 HALL/PAVILLON 6 ATELIER 5 SALLE BLEUE 9 h 30 / 10 h 30 Solutions innovantes et opportunités d un fioul basse teneur en soufre ENERGIES EXPO 2010

3 Solutions innovantes et opportunités d un fioul basse teneur en soufre Tendances du marché actuel Aristide BELLI Directeur technique Chauffage Fioul ENERGIES EXPO 2010

4 Maisons individuelles Résidences principales en * (37 %) Gaz réseau + GPL 4 930* (31 %) Électricité Résidences principales : 27,1 millions Avec chauffage central : 25,8 millions (95 %) Logements avant 1975 : 18,8 millions (58 %) Maisons individuelles : 18,2 millions (56 %) 3 567* (23 %) Fioul domestique * Exprimé en milliers de logements Source CEREN ADEME ENERGIES EXPO 2010

5 Marché français 18 millions de m 3 / an 23 % des maisons individuelles sont chauffées au fioul domestique 4 millions de chaudières au fioul domestique dont 1 million ont plus de 20 ans Consommation moyenne du parc des logements chauffés au fioul 274 kwh ep /m².an. ENERGIES EXPO 2010

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7 Solutions innovantes et opportunités d un fioul basse teneur en soufre Programmes de recherche en cours sur les technologies émergentes Dominique HANTZ Ingénieur d études CIETAT ENERGIES EXPO 2010

8 Les évolutions techniques sur les chaudières fioul Dominique Hantz chargé d études à la Direction Scientifique du CETIAT Energies Expo le 23 septembre

9 Contexte Grenelle de l environnement Dans le neuf Dans l existant Réductions des consommations d énergie Réduction des émissions de CO 2 réduction des émissions de NOx (Directive Eco conception) Energies Expo le 23 septembre

10 Les principales évolutions des chaudières fioul Les couplages Avec PAC Avec solaire thermique Avec biomasse La modulation de puissance des chaudières L utilisation de fioul sans soufre et de biofiouls Les développement en cours Micro cogénération PAC Absorption PAC Zéolithe Energies Expo le 23 septembre

11 Les couplages avec une PAC PAC en relève de chaudière Basse température pour l existant PAC (condenseur) intégrée à la chaudière Ex : Produit Atlantic Energies Expo le 23 septembre

12 Les couplages avec le solaire Les principaux constructeurs en proposent Atlantic, Vaillant, De Dietrich Remeha, Baxi, Domusa, De Dietrich Quadrisol Energies Expo le 23 septembre

13 Pourquoi? Les chaudières fioul modulantes Contexte Réglementaire réduction des puissances nécessaires en chauffage, tout en conservant une puissance ECS élevée augmentation de l efficacité énergétique = réduction des émissions de CO 2 réduction des émissions de NOx (Directive Eco conception) Les verrous technologiques la technologie des brûleurs à air soufflé permet d'atteindre à minima une puissance de 12 kw avec un gicleur simplex des brûleurs avec 2 allures de fonctionnement existent Energies Expo le 23 septembre

14 Comment moduler avec du fioul? Pré mélange et évaporation du mélange air/fioul La combustion devient partiellement ou totalement indépendante de la qualité de pulvérisation Idéalement : séparation entre une zone de pré mélange et une zone de combustion en flamme ou en milieu poreux Pulvérisation avec gicleur classique associée à une pompe fioul permettant une variation de la pression de pulvérisation Utilisation d autres types de gicleurs Rotatifs (atomiseurs), à fluide auxiliaire, à ultrasons, effervescent, à pré mélange, à retour Energies Expo le 23 septembre

15 Chaudière Mira (Windhager) - Autriche Brûleur avec prémélange et évaporation chauffage électrique à 320 C pour l évaporation du fioul au démarrage homogénéisation du fioul vaporisé grâce à une auge rotative allumage et utilisation d'une partie des gaz de combustion pour maintenir à 380 C la chambre de vaporisation Plage de modulation de 1 à 3 (5 à 15 kw) NOX < 60 mg/kwh pour P < 10 kw NOX < 90 mg/kwh pour P = 15 kw avec du FOD à basse teneur en soufre Plusieurs milliers d'appareils vendus en Autriche, Allemagne et Suisse Energies Expo le 23 septembre

16 Chaudière ThermMix commercialisée en Suisse Chaudière fioul murale à condensation modulante dans un rapport de 1 à 3 (5 à 15 kw) Avec du FOD basse teneur en soufre Principe d évaporation avec brûleur Toby disposé en combustion descendante Rendements élevés : >= 102 % sur toute la plage de modulation Emissions de NOx très faibles : < à 90 mg/kwh à puissance nominale (15 kw) ~ 40 mg/kwh à puissance minimale (5 kw) Puissance électrique au démarrage élevée (600 W) Source ThermMix Energies Expo le 23 septembre

17 Chaudière Farea commercialisée en France Chaudière fioul au sol à condensation modulante dans un rapport de 1 à 2 12 à 25 kw Utilise du FOD standard (1000 ppm de soufre) Rendements élevés : de 102 à 103 % sur toute la plage de modulation Emissions de NOx très faibles : < à 90 mg/kwh à puissance nominale ~60 mg/kwh à puissance minimale Puissance électrique faible : 110 W Consommation énergétique (y compris Source les BAXI auxiliaires) réduite Energies Expo le 23 septembre

18 Chaudière murale à condensation Weishaupt Utilisation du principe d évaporation du fioul (brûleur Pluto) chauffage électrique au démarrage Modulation de 5 à 15 kw Avec FOD à basse teneur en soufre (< 50 ppm) NOx < 100 mg/kwh Produit commercialisé en Allemagne Energies Expo le 23 septembre

19 Utilisation du principe d évaporation du fioul le pot de combustion est chauffé électriquement pour le démarrage Modulation de 5 à 18 kw Avec FOD standard NOx < 100 mg/kwh Chaudière Deville Energies Expo le 23 septembre

20 Produit en cours de développement Bruleur fioul modulant utilisant un gicleur classique et une variation de la pression de pulvérisation Modulation de 40 à 100% 7 à 18 kw 10 à 25 kw 15 à 33 kw Avec du FOD standard NOx < 90 mg/kwh Source SPM Energies Expo le 23 septembre

21 Avantages : Fioul Basse Teneur en soufre Possibilité d utiliser des brûleurs modulants Réduction des émissions de NOx Réduction des émissions de CO 2 Utilisation d un condenseur en métal moins noble d où réduction de coût Endroit du prélèvement Fioul ordinaire Fioul basse teneur Boîte à fumées 4,5 6 Condenseur 2 4,5 Conduits 1 4,5 Energies Expo le 23 septembre

22 Les bio fioul Etudes en cours CETIAT - Constructeurs Utilisation de GNR (avec 10 ppm de soufre) sur les chaudières à condensation Principal problème : présence de 7% Vol d EMHV solvant mais garantissant un bon pouvoir lubrifiant Impact sur le stockage, Impact sur les matériaux (tuyauterie, gicleur, joints de pompe Collaboration avec OWI car des produits B10 existent en Allemagne Energies Expo le 23 septembre

23 Les développements en cours Micro cogénération fioul Source OWI Whisper Gen Personal Power Station P el = 0,8 kw Q th = 5,5 kw Whisper Gen Mark IV P el = 0,75 / 1 kw Q th = 7 / 8 kw OTAG Lion P el = 0,2 2,2 kw Q th = 2,5-16 kw Energies Expo le 23 septembre

24 Les développements en cours PAC Absorption fioul Couple ammoniac/eau Rendement jusqu à 130% De 4 à 10 kw générateur évaporateu r Source OWI condenseur Energies Expo le 23 septembre

25 PAC Zéolithe Les développements en cours Adsorption et désorption Source OWI Energies Expo le 23 septembre

26 Conclusions Les chaudières fioul ont entamé un virage technologique permettant de répondre au grenelle de l environnement aussi bien dans le neuf que l existant La mise à disposition de GNR (à basse teneur en soufre) permettra le développement rapide des nouvelles techniques à des coûts réduits Des développements prometteurs pérenniseront l utilisation du FOD et GNR dans les prochaines années Energies Expo le 23 septembre

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