ISH 2021 : de la condensation gaz à l’hydrogène pur

A ISH 2021, les chaudières tiennent toujours une place importante. Les constructeurs allemands Bosch Thermotechnologie, Brötje, Buderus, Vaillant, Viessmann, Weishaupt et Wolf qui exposaient à la faveur de cette édition virtuelle, continuent d’améliorer à la marge leurs chaudières gaz à condensation.

En effet, du point du vue du rendement, grâce notamment à la directive ecoDesgin, les chaudières ont atteint des rendements annuels très proches du rendement instantané théorique d’une chaudière gaz à condensation (111% sur PCI). Que reste-t-il à améliorer ?

Les chaudières à condensation gardent leur place

Outre la connectivité qui permet de nouvelles avancées en termes de maintenance et de confort pour les usagers, évoquée dans un prochain article, les constructeurs se battent sur 3 points : la facilité d’entretien et de maintenance, la qualité de la production d’ECS et la modulation de puissance.

Wolf, de son côté, met en avant le silence de fonctionnement de sa nouvelle chaudière gaz à condensation au sol TGB-2. Disponible en deux modèles de 20 ou 30 kW, elle affiche une pression acoustique de 42 dB(A) à un mètre.

Côté modulation de puissance, la nouvelle chaudière murale mixte gaz à condensation WTC-GW 25-B K-35P de Weishaupt est capable de moduler sa puissance de 3,2 à 24 kW en chauffage à un régime d’eau à 50/30°C, avec une puissance fixe de 29 kW en mode ECS. Pour améliorer le confort de puisage d’eau chaude, Weishaupt a ajouté un petit ballon de stockage de 35 l. La chaudière est compatible avec WEM, le système de gestion modulaire de l’énergie de Weishaupt : il gère jusqu’à 24 circuits de chauffage, une installation solaire avec ballon tampon et des chaudières en cascade. ©Weishaupt

Et après la condensation gaz ?

Trois directions possibles pour l’évolution des chaudières étaient perceptibles à ISH 2021 virtuel : le développement des générateurs adaptés aux biofiouls, au biogaz et au biométhane, les générateurs hybrides – chaudières gaz + pompe à chaleur - mais surtout l’incorporation d’une part croissante d’hydrogène dans le gaz.

Viessmann et Wolf présentaient des chaudières pour biofiouls, sans trop de conviction tout de même. Les biofiouls ne sont pas encore d’origine 100% biologique, loin de là. Un biofioul est un fioul domestique auquel est ajouté une proportion variable d’ester méthylique d’acide gras (EMAG) issu du Colza.

Par exemple, un biofioul F10 contient 10% d’EMAG. Le biofioul F10 est compatible avec les chaudières et les brûleurs fioul existants. A partir d’un biofioul F20 (20% d’EMAG) et jusqu’au F30 (30% d’EMAG), il faut un brûleur spécifique. Au-delà du biofioul F30, les chaudières doivent être conçues spécialement.

La nouvelle chaudière Vitoladens 300-C de Viessmann est prévue pour fonctionner avec des biofiouls et avec un raccordement à des capteurs solaires thermiques. Elle est disponible en trois modèles de 12,9/19,3 kW, 16,1/23,6 kW et 19,3/28,9 kW. Ces trois modèles devraient fonctionner jusqu’à 100% de biofioul. ©Viessmann

Les biométhane et les biogaz, de leur côté, sont gérables par les dispositifs qui existent déjà dans les chaudières – les SCOT pour Safety Combustion Technology et les sondes de Lambda - et ajustent leur fonctionnement en permanence, notamment les proportions du mélange air comburant/gaz dans les brûleurs à prémélange, selon la composition des gaz qui les alimentent.

En ce qui concerne les générateurs hybrides, le vocabulaire est subtilement différent entre l’Allemagne et la France. En Allemagne, il s’agit de chaudières hybrides, de nombreux constructeurs de Daikin à Wolf, en passant par Viessmann, en propose, sans que cela se traduise réellement dans les ventes. En France, ce sont des pompes à chaleur hybrides, dont les ventes demeurent très faibles tout de même.

La révolution de l’hydrogène arrive lentement

L’obscur règlement européen sur les générateurs à gaz EU/2016/429 oblige les fabricants de chaudières gaz à faire en sorte que leurs nouveaux modèles fonctionnent avec une proportion de 20% d’hydrogène mélangée au gaz naturel. Depuis octobre 2020, l’institut allemand DVGW Cert GmbH propose la certification ZP 3100 qui s’assure que les chaudières peuvent fonctionner avec 20% de H2.

Wolf semble être le premier constructeur à en avoir profité. Ses chaudières TGB-2 sont déjà certifiées ZP 3100 et le reste de ses gammes de chaudières le seront avant le 31 décembre. ©Wolf

Viessmann n’est pas en reste et annonçait à ISH 2021 que ses chaudières gaz à condensation des gammes Vitodens 1xx, Vitodens 2xx et Vitodens 3xx, ainsi que ses piles à combustibles Vitovalor PT2 et Vitovalor PA2 sa chaudière au sol Vitocrossal 200 (type CIB) et son cogénérateur Vitobloc 300 (NG 15 et NG20) seront compatibles avec 20% d’hydrogène dès le 1er janvier 2021. Dès à présent les chaudières industrielles de grande puissance Vitomax fonctionnent à 100% d’H2. ©Viessmann

Mais Viessmann fait un pas de plus en développant des chaudières qui seront compatibles avec un mélange contenant de 0 à 100% d’hydrogène. Il suffira de changer le brûleur pour adapter les chaudières. La flamme de l’hydrogène est transparente et sans couleur, contrairement à la flamme bleue du gaz naturel. L’hydrogène brûle à très haute température. Ce qui risque de produire des NOx par combinaison avec l’azote de l’air comburant. Tout l’art du chaudiériste consiste donc à abaisser la température de flamme du mélange gaz naturel/H2, puis de l’hydrogène pur, en dessous de 1400°C de manière à éviter la formation de NOx.

Il faudra tout de même quelques années avant que de l’hydrogène soit couramment mélangé au gaz naturel dans tous les réseaux.