Chaudières à granulés à condensation
Les chaudières à granulés à condensation affichent un rendement supérieur aux chaudières classiques. Un gain en efficacité appréciable dans un contexte de hausse des prix de l’énergie. Mais ce type de chauffage induit un surcoût important et n’est pas forcément pertinent dans toutes les configurations. Voici un guide pratique pour peser le pour et le contre de cette technologie.
- Principe
- Solutions techniques
- Rendement
- Optimisations
- Installation
- Entretien
- Bilan environnemental
- Prix
- Comparatif des modèles
- Condensation ou non ?
Principe d’une chaudière à granulés à condensation
Etape 1 - Combustion : La chaudière brûle des granulés pour produire de la chaleur. Cette combustion dégage aussi des fumées qui se composent principalement de CO2 et de vapeur d’eau comme on peut le voir sur ce bilan simplifié.
GRANULES + OXYGENE ==> CHALEUR + FUMEES (Carbone et Vapeur d'eau*)
*La vapeur d’eau provient essentiellement de la réaction de combustion et non de l’humidité présente dans le combustible.
Etape 2 – Echange de chaleur : Avant d’être évacuées, les fumées chaudes transmettent leur énergie à l’eau contenue dans la chaudière grâce à un échangeur de chaleur. L’eau chaude circule ensuite dans le réseau de chauffage. Voilà ce qu’il en est pour une chaudière à granulés classique.
Ici, les fumées passent dans les 12 échangeurs de chaleur avant d’être évacuées.
Etape 3 - Condensation : Une chaudière dite « à condensation » va plus loin. Elle exploite le principe physique de la condensation qui consiste à faire passer un fluide de l’état gazeux à l’état liquide en le refroidissant. Par exemple, en soufflant sur une vitre, on observe l'apparition de gouttelettes. Il s'agit de la vapeur d'eau qui condense sur la paroi froide. Ce processus crée de la chaleur et c’est bien ce qui nous intéresse ici.
On pourrait tout aussi bien parler de « chaudière à liquéfaction ».
En effet, nous l’avons vu, les fumées contiennent de la vapeur d’eau. En la condensant, on peut donc obtenir de la chaleur supplémentaire et améliorer le rendement de la chaudière. Mais pour ce faire, il faut refroidir les fumées en dessous de 47°C, température à laquelle la vapeur d’eau commence à condenser.
Etape 4 – Evacuation des condensats : L’eau issue de la condensation part vers les eaux usées.
Solutions techniques pour exploiter la condensation
On trouve principalement deux approches chez les fabricants.
Condenseur externe : Un condenseur externe en inox ou en graphite est ajouté à une chaudière à granulés classique. Il permet d’allonger l’échangeur de chaleur afin de laisser plus de temps aux fumées pour se refroidir. L’intérêt de ce système est qu’il peut être monté à posteriori sur une chaudière existante à condition de disposer de la place suffisante. En revanche, les tubes du condenseur sont positionnés de façon horizontale. Ils sont donc plus sensibles à l’encrassement malgré un nettoyage par rinçage.
Ici, le condenseur prolonge le parcours des fumées d’une chaudière existante. Photo : Hargassner.
Condensation interne : Sur les modèles plus récents, la condensation a lieu directement dans la chaudière dont le corps de chauffe et les échangeurs sont en inox. Ici, les tubes de l’échangeur sont verticaux et bénéficient d’un nettoyage mécanique en plus du rinçage.
Dans ce cas, la condensation a lieu directement dans la chaudière. Les turbulateurs, sortes de spirales en métal, viennent racler les échangeurs pour faire tomber les résidus dans le bac à cendres placé dessous. Un nettoyage par rinçage vient en plus.
Performances des chaudières à granulés à condensation
Rendement supérieur à 100 % : Les fabricants de chaudières à granulés à condensation annoncent des rendements supérieurs à 100% qui peuvent surprendre de prime abord. On pourrait croire que la chaudière est capable de produire davantage d’énergie que ce que le combustible peut offrir. C’est bien sûr physiquement impossible.
ÖkoFEN affiche un rendement de 107% sur ce modèle Smart XS. Réalisation : Gwen Floch (29).
PCI et PCS : En fait, l’astuce vient de la méthode de calcul. Traditionnellement, le rendement des chaudières est exprimé sur la base du PCI ou « Pouvoir Calorifique Inférieur ». Cet indicateur désigne la quantité d’énergie maximale que peut fournir le combustible mais sans prendre en compte la chaleur latente des fumées. Le PCS ou « Pouvoir Calorique Supérieur » intègre quant à lui cette donnée. Pour 1 tonne de granulés, le pouvoir calorifique est d’environ 4 600 kWh PCI et 5 100 kWh PCS. Exemple de calcul pour une même chaudière à condensation :
| Energie dispo selon PCI | 4 600 kWh |
| Energie dispo selon PCS | 5 100 kWh |
| Energie produite dans les 2 cas | 4 800 kWh |
| Rendement sur base PCI | 104% |
| Rendement sur base PCS | 94% |
Le fabricant choisira probablement d’afficher le rendement sur PCI car il est plus « vendeur ». Il reste un peu moins « juste » car la chaudière exploite l’énergie contenue dans les fumées.
En pratique : On constate que le PCS est supérieur de 10 % au PCI. Cela signifie qu’en exploitant au maximum l’énergie contenue dans les fumées, on pourrait gagner 10% de rendement. En pratique, si on regarde l’efficacité énergétique saisonnière d’une chaudière à granulés à condensation, on gagne plutôt 6% de rendement par rapport à un modèle standard. Cela signifie concrètement une baisse de la consommation de granulés de 6%.
Optimisation des chaudières à granulés à condensation
Optimisation : Pour autant, toutes les installations ne se valent pas. Pour que la chaudière à granulés condense au mieux, il faut que le retour de chauffage soit le plus froid possible pour baisser la température des fumées au maximum. En effet, la température à laquelle la vapeur d’eau commence à condenser se situe autour de 47°C (point de rosée). Idéalement, il faut descendre au moins 10°C en dessous pour avoir un effet significatif sur le rendement. Des émetteurs à « basse température » constituent une solution idéale en ce sens :
 |  |  | |
| Emetteur | Plancher chauffant | Radiateur basse température | Radiateur haute température |
| T°C de retour | 30°C | 40°C | 50 à 60°C |
On constate qu’un plancher chauffant couplé à une chaudière à granulés à condensation offre des performances optimales. Dans cette configuration, la chaudière peut condenser toute l’année.
Et avec des radiateurs « haute température » ? En pratique, les planchers chauffants ou les radiateurs « basse température » sont plutôt installés dans les habitats récents ou les rénovations lourdes. Dans une maison équipée de radiateurs standards, la chaudière à condensation peut se justifier dans le cas où l’isolation du logement est refaite.
Les radiateurs basse température sont très volumineux pour augmenter la surface d’échange.
En effet, le régime d’eau des radiateurs peut être revu à la baisse puisque les besoins de chauffage ont été réduits par l’isolation. De cette façon, les radiateurs peuvent fonctionner à plus basse température. La chaudière sera donc à même de condenser, notamment en mi-saison où les retours sont les plus froids.
Que se passe-t-il si la chaudière à condensation ne condense jamais ? Une chaudière à condensation peut tout à fait fonctionner sans condenser mais elle n'optimisera pas son rendement dans ce cas. Cela représente un surcoût inutile et de l’eau gaspillée pour le rinçage des échangeurs de chaleur.
Installation d’une chaudière à granulés à condensation
Installation classique : Une chaudière à granulés à condensation s’installe comme une chaudière classique. On retrouve donc les points essentiels :
 | Evacuation des fumées Les fumées générées par la combustion doivent être évacuées. La sortie des fumées se situe le plus souvent en zone 1, voire en zones 2 ou 3 pour les appareils certifiés étanches. |
 | Arrivée d’air de combustion Une arrivée d’air comburant est obligatoire. Classiquement, elle se fait par des ouvertures au niveau de la chaufferie. Elle peut parfois se faire directement par un conduit dédié. |
 | Réserve de granulés Un silo pouvant contenir plusieurs tonnes de granulés est installé à proximité de la chaudière. Sinon, il s’agit d’un réservoir accolé de plus petite capacité à remplir au sac. |
Spécificités : Le conduit de fumées doit d’une part être en inox de façon à pouvoir résister à la condensation de la vapeur d’eau car les fumées ressortent très froides de la chaudière. D’autre part, la chaudière doit être raccordée au réseau d’eau. En entrée, pour assurer le rinçage des échangeurs de chaleur. En sortie, pour évacuer les condensats et l’eau de rinçage.
Les condensats sont évacués vers les eaux usées. Réalisation : Neowatt (94, 93, 77)
Si une évacuation par gravité n’est pas possible, une pompe de relevage spécifique doit être installée.
Entretien d’une chaudière à granulés à condensation
Sur ces chaudières haut de gamme, l’entretien par l’utilisateur se résume à vider le cendrier tous les deux mois environ. En revanche, un professionnel doit intervenir tous les ans pour garantir le bon fonctionnement de la chaudière avec ses performances d’origine. Il faut compter autour de 250€.
Entretien classique : Comme sur les chaudières classiques, une partie de l’entretien est dédié au nettoyage approfondi de la chaudière : brûleur, allumeur, vis sans fin, échangeurs de chaleur, ventilateur des fumées… Une seconde partie est consacrée à la vérification de chaque élément et au contrôle de la combustion.
Les tubes et turbulateurs sont nettoyés pour l’occasion. Réalisation : Cantal ramonage (15).
Entretien spécifique : Sur les modèles à condensation, une attention spécifique doit être portée à l’évacuation des condensats. Les gouttelettes de condensation piègent en effet beaucoup de poussières ce qui rend les condensats assez pâteux. Il faut donc bien dimensionner la pente (au moins 3 %) et le diamètre de l'évacuation (au moins 50 mm).
Entretien de la conduite d’évacuation des condensats. Photo : ÖkoFEN.
ÖkoFEN annonce par exemple que pour 4 tonnes brûlées, la chaudière génère 1 700 L de condensats auxquels s'ajoutent 2 000 L d'eau de rinçage. L’opération de débouchage est très rapide à mener. Elle s’effectue avec un goupillon ou une lance de rinçage fourni par le fabricant. Si l'installation dispose d'une pompe de relevage, sa cuve doit être nettoyée ainsi que le trou de purge.
Bilan environnemental des chaudières à granulés à condensation
Bilan carbone : Les chaudières à granulés en général ont un excellent bilan carbone ce qui en fait une solution de chauffage compatible avec le réchauffement climatique. Il faut compter des émissions autour de 30 g de C02 par kWh. C'est respectivement 8 et 10 fois moins que pour le gaz et le fioul.
Les chaudières à granulés à condensation se démarquent dans le sens où elles utilisent moins de combustibles et génèrent donc moins de carbone.
Les chaudières à granulés sont particulièrement écologiques en comparaison des autres chauffages.
Rejet de polluants : Comme les condensats piègent une partie des cendres et des particules, on pourrait penser que les rejets de polluants sont plus faibles sur une chaudière à condensation. Pourtant, si on compare les données issues du label Flamme Verte, il n’y a pas de plus-value significative. La pollution s’exprime en « milligramme par mètre cube » et est vraiment minime pour les deux chauffages.
| Modèle ÖkoFEN | 16 kW Classique | 16 kW Condensation |
| Emissions saison. CO | 12 mg/Nm3 | 10 mg/Nm3 |
| Emissions saison. COV | 1 mg/Nm3 | 1 mg/Nm3 |
| Emissions saison. NOX | 127 mg/Nm3 | 136 mg/Nm3 |
| Emissions saison. PM | 9 mg/Nm3 | 10 mg/Nm3 |
1 Nm3 ou « normo mètre cube » correspond à 1 mètre cube dans des conditions standard de pression et de température. Valeurs données à 10% d’O2.
Prix des chaudières à granulés à condensation
Une chaudière à granulés à condensation coûte entre 1 500 et 2 500€ de plus qu’un modèle classique. A cela peut s’ajouter 500€ pour une éventuelle pompe de relevage. Le surcoût n’est donc pas anodin.
Un arbitrage sera à faire entre une chaudière « classique » et une « à condensation ». Réalisation : SARL Gromaire Bernard et Fils (52).
Il s’explique en partie par le coût de la matière première car l’inox est environ 4 fois plus cher que l’acier. Des coûts de recherche et développement ainsi qu’un marché encore assez timide en France jouent aussi en ce sens. Mais pour les appareils les plus coûteux, il y a aussi probablement un « effet de gamme » où un modèle plus performant est proposé plus cher au catalogue.
Dans tous les cas, si vous projetez d’investir dans une chaudière à granulés, il faut réaliser plusieurs devis pour comparer les offres aussi bien sur le plan technique que financier.
Ces travaux de rénovation énergétique donnent droit à des subventions (prime énergie). Si vous avez déjà un devis (non signé), vous pouvez encore y prétendre.
Je souhaite obtenir ma prime énergie >Comparatif des chaudières à granulés à condensation
Les chaudières à granulés à condensation représentent le « haut de gamme » sur ce type de chauffage. On trouve donc presque exclusivement des fabricants autrichiens, leaders historiques sur le développement des chaudières à granulés. Seul l’irlandais Grant fait pour l’heure exception.
| Fabricant | Modèle | Puissance | Condenseur |
| KWB | Easyfire 2 CC4 | 10 à 40 kW | Externe |
| Fröling | PE1c | 16 à 22 kW | Interne |
| P4 (option) | 48 à 60 kW | Externe | |
| Grant | Spira Pell Condens | 18 à 33 kW | Externe* |
| Hargassner | Nano PK Plus | 6 à 32 kW | Externe |
| Herz | Pelletstar | 10 à 101 kW | Interne |
| ÖkoFEN | Condens | 10 à 32 kW | Interne |
| Smart XS | 10 à 18 kW | Interne | |
| Maxi Condens | 41 à 64 kW | Externe* | |
| Solarfocus | Pelletelegance | 10 à 24 kW | Externe* |
*Vertical, avec nettoyage mécanique.
Dans tous les cas, il faut s’assurer que la marque dispose d’un réseau technique de proximité afin d’épauler les installateurs dans la pose de ces appareils à condensation. Le recul du fabricant sur la technologie est aussi à considérer.
Prenez toujours le temps de vérifier sur le site du fabricant qu’un soutien technique local est disponible sur le long terme pour assurer l’entretien et le dépannage de la chaudière.
Sur les autres énergies (gaz et fioul), les chaudières à condensation constituent un standard. Ce n’est pas encore le cas sur le marché des chaudières à granulés. On peut penser que si la législation évolue dans le sens de l’efficacité et de la sobriété, ce type de chaudière pourrait être davantage valorisé par les pouvoirs publics. Mais l’urgence actuelle est de sortir des énergies fossiles et notamment du fioul ce qui explique les aides généreuses sur les chaudières à granulés qu’elles soient à condensation ou non.
Chaudière classique ou à condensation ?
En résumé, on peut considérer qu’une chaudière à condensation sera d’autant plus pertinente que :
- Les émetteurs de chaleur fonctionnent à basse température.
- La saison de chauffe est longue (plus facile de condenser en mi-saison).
- La consommation de granulés est importante.
- Les granulés sont chers.
Quand la condensation se passe à l’intérieur de la chaudière, il n’est pas évident de distinguer une chaudière classique d’un modèle à condensation.
Voici les principales différences :
| Classique | Condensation | |
| Efficacité | 86 % | 92 % |
| Chauffage | Plancher chauffant Radiateur BT et HT | Plancher chauffant et radiateurs BT |
| Installation | Evacuation fumée Arrivée air Stockage granulés | + raccord à l’eau sanitaire pour rinçage des échangeurs et évacuation des condensats + Pompe de relevage si requis |
| Composition | Corps de chauffe et échangeurs en acier | Corps de chauffe et échangeurs en inox |
| Entretien | brûleur, allumeur, vis sans fin, échangeurs, ventilateur fumées | + Débouchage évacuation condensats. + Nettoyage pompe de relevage |
| Pollution | Très faible | Très faible Moins de granulés consommés 2 m3 d’eau par an environ |
| Prix posé | 22 000€ | + 1 500 à 3 000€ |
| Critère achat | Ancienneté du fabricant et qualité de son réseau technique de proximité. | |
Conclusion : Des chaudières plus performantes dans certaines configurations
Les chaudières à granulés à condensation sont donc intéressantes pour économiser du combustible. Toutefois, le surcoût reste important et la question de la rentabilité se pose. Cela peut être une option pertinente si les chauffages peuvent fonctionner à basse température pour favoriser la condensation et que la consommation de granulés est importante. Pour en savoir plus, consultez nos retours sur les appareils à condensation ÖkoFEN Condens et Smart XS. Notre guide d’achat général sur les chaudières à granulés pourrait aussi vous intéresser.
Aucun robot n'a été maltraité pendant l'écriture de cet article. C’est bel et bien l’œuvre de deux humains passionnés ! Pour leur payer un café, vous pouvez faire un don à l’association. Merci ❤ 
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#2 - Saturnain - 04 Mars 2024
Bonjour, qu'en est-il d'une chaudière qui chauffe un plancher chauffant ET un ballon ECS ? Merci
#1 - Alain - 30 Novembre 2023
Mon installation pour évacuer les eaux de rinçage de ma chaudière Okofen n'est pas aux normes ,le raccordement au tout à l'égout s'avère trop élevé, existe t il un système de filtre qui rendrait possible d'évacuer ces eaux avec les eaux pluviales. Merci cordialement Alain