Les générateurs d'air chaud à gaz et à air pulsé traditionnels produisent des gaz d'échappement à combustion chaude et ont donc besoin de conduits d'aération en métal ou de cheminées. En revanche, les générateurs d'air chaud à condensation à haute efficacité modernes émettent des gaz beaucoup plus froids et ne nécessitent que des matériaux de tuyaux en plastique - tels que le PVC, le CPVC ou l'ABS - pour leurs bouches d'évacuation. Certains appareils de chauffage à haute efficacité incluent également un tuyau en plastique pour la zone d'admission. Tous les types utilisent un troisième tuyau en plastique pour évacuer la condensation corrosive résultant du processus de combustion.
En l'absence de normes universelles pour les tuyaux d'échappement et d'admission des générateurs d'air chaud à haute efficacité, les normes de construction approuvées pour ce matériau de tuyauterie manquent de clarté et de responsabilité. Lors de l'installation de ce type de fournaise, il est préférable de respecter les spécifications du fabricant en matière de tuyauterie, ainsi que les exigences locales du code du bâtiment ou de la plomberie.
Types de systèmes de ventilation de fournaises à haute efficacité
Il existe deux types de générateurs d'air chaud à condensation: les systèmes à deux tuyaux ou à évacuation directe et les systèmes à un seul tuyau, qui ne sont pas à évacuation directe.
- Système à évacuation directe (à deux tuyaux): le système à deux tuyaux est le plus courant dans les applications de chauffage domestique. Il fournit un évent d'admission directe qui amène l'air extérieur à la chambre de combustion scellée avec un seul tuyau, tandis qu'un deuxième tuyau de ventilation assure une évacuation scellée des gaz d'échappement vers l'extérieur de votre maison. Dans un système à ventilation directe, vous pouvez facilement voir les deux tuyaux sortir par le côté de votre maison. Les évents peuvent également être terminés au-dessus du toit.
- Système à tuyau unique: Le système à conduit unique et à évacuation non directe est utilisé lorsqu'il n'est pas réellement nécessaire d'installer un évent d'admission d'air de combustion séparé. Il fournit un tuyau de ventilation pour les gaz d'échappement mais utilise de l'air non conditionné (ni refroidi ni chauffé) provenant de l'espace autour du four pour l'air de combustion. Ces appareils de chauffage sont généralement installés dans des espaces non conditionnés, tels que les garages, les vides sanitaires, les sous-sols ou les combles, où la quantité d'air ambiant nécessaire à la combustion est abondante.
Pourquoi les générateurs d'air chaud à condensation ont besoin d'un tuyau de condensat
Les générateurs d'air chaud à condensation à haut rendement utilisent une combustion en deux étapes pour extraire le plus d'énergie thermique possible du gaz en combustion. Après la première étape, les gaz d'échappement chauds subissent un deuxième étage de combustion, entraînant des gaz d'échappement avec très peu de chaleur. Ce processus crée de la condensation ou de l'humidité à partir de l'échangeur de chaleur du four. Le tuyau de condensat draine l'humidité dans un siphon de sol ou dans un tuyau de vidange domestique.
Pourquoi les fours utilisent des tuyaux en plastique
Les générateurs d'air chaud à condensation sont répertoriés dans la liste des appareils de la catégorie IV, qui exigent que les systèmes de ventilation soient étanches à l'eau et aux gaz. La fournaise utilise un moteur de ventilation qui pousse les gaz d'échappement à travers le tuyau de ventilation, créant une pression statique positive dans la ventilation. Le four à condensation produit des gaz d'échappement condensés contenant de l'eau et du dioxyde de carbone, qui forment ensemble de l'acide carbonique qui produit un condensat corrosif. Par conséquent, seuls les plastiques spéciaux recommandés par les fabricants de fours pour la ventilation et le drainage du condensat dans un four à condensation.
Les matériaux appropriés pour les conduits d'évacuation et de condensation comprennent le PVC (polychlorure de vinyle), le CPVC (polychlorure de vinyle chloré) et le tuyau en plastique ABS (acrylonitrile-butadiène-styrène), en fonction de la température de gaz d'échappement spécifiée du four. Ces différentes matières plastiques ont des températures de service de chaleur maximales différentes: le PVC a la cote la plus basse (140 ° F), le CPVC, la plus élevée (194 ° F), et l'ABS se situant entre les deux, à une température maximale de 160 ° F (rupture de tuyau, telle que l'affaissement) ou une fuite, peut se produire si des températures soutenues dépassent les températures de service recommandées.
Comment améliorer les performances des drains avec un AAV (valve d'admission d'air)Confusion autour des normes de l'industrie
Le code international des gaz combustibles stipule à la section 503.4.1.1 (IFGS): «Les tuyaux et raccords en plastique utilisés pour ventiler les appareils doivent être installés conformément aux instructions d'installation du fabricant de l'appareil.» Toutefois, cette absence de spécifications peut prêter à confusion. Bien que les instructions du fabricant indiquent quels types de tuyauterie sont acceptables pour leurs produits, ils laissent à l'entrepreneur installateur le soin de déterminer le tuyau en plastique à utiliser.
Ironiquement, même si la présence de tuyaux de ventilation en plastique est devenue synonyme d’installations à condensation à haute efficacité, les fabricants de tuyaux en PVC ne recommandent pas le PVC pour cette application. Il n’existe pas non plus de norme ASTM officielle pour les tuyaux en plastique utilisés pour la ventilation des gaz de combustion. Même lorsqu'un fabricant de fournaise fait référence à une agence de normalisation et à une norme, telle que ASTM D1785 pour les tuyaux en PVC du programme 40, la norme concerne uniquement l'installation du tuyau. La norme ASTM D1785 pour l’Annexe 40 (s’appliquant aux tuyaux de vidange de plomberie) stipule que «La présente spécification standard pour les tuyaux en PVC ne comprend pas d’exigences concernant les tuyaux et raccords destinés à être utilisés pour évacuer les gaz de combustion."
Codes et recommandations sur les générateurs de condensation
Les codes du bâtiment aux niveaux national et local semblent laisser aux fabricants de fours le soin de spécifier quels tuyaux en plastique peuvent être utilisés comme évents à basse température avec leurs produits. Les recommandations mises à part, cependant, c’est à l’entrepreneur chargé de l’installation de déterminer le tuyau en plastique à utiliser.
Malgré la confusion, la pratique sécuritaire suggérerait l’utilisation de tuyaux en PVC de la série 40 en PVC pour l’aération d’admission d’air de la chaudière et du CPVC pour l’évent de ventilation, compte tenu de sa température de service plus élevée. Ainsi, en cas de problème au niveau de la chaudière entraînant un dépassement de la température de sortie, le système de ventilation possède une capacité supplémentaire de près de 40% pour traiter l’excès de chaleur avant qu’il ne tombe en panne.