Alimentation en AIR
Pour que le fioul puisse brûler convenablement, il faut lui amener une quantité d'oxygène suffisante.
Mais il faut aussi veiller à ne pas avoir trop d'excès d'air.
Un excès d’air réduit le rendement de la chaudière en la refroidissant inutilement.
Cela se détecte par des fumées trop chaudes en sortie de chaudière, ce qui correspond à de la chaleur perdue, inutilisée par l’installation de chauffage.
Un manque d’air empêcherait le fioul de brûler complètement, ce qui peut encrasser la chaudière et surtout former du monoxyde de carbone (CO) dans les fumées.
Le monoxyde de carbone (CO) est un gaz extrêmement dangereux, très toxique pour l’homme et également explosif.
Coronaropathie : maladie du cœur, rétrécissement ou obstruction des artères sanguines alimentant le coeur
Céphalées : maux de tête, au niveau de la nuque ou de la boîte crânienne
Syncope : perte de connaissance, le plus souvent brève, liée à une baisse passagère de l'irrigation sanguine du cerveau
Remarque : 1 ppm signifie 1 particule par million.
20 ppm de CO signifie que :
- sur un million de particules respirées, il y aura 20 particules de CO
- sur 1 000 particules, plus que 0,02 particule de CO ( mille fois moins que dans un million)
- sur 100 particules, plus que 0,002 particule de CO
ce qui correspond à 0,002 % de CO dans l'air
10 000 ppm correspond seulement à 1 % de CO dans l'air
Une combustion incomplète n'est absolument pas permise.
N. B. : Il faut 12 à 15 m3 d’air pour brûler un kilogramme de fioul,
aux conditions normales ( température de 0°C et pression atmosphérique de 1013 mbar ).
Le parcours de l'air
Le ventilateur aspire généralement l'air ambiant dans la chaufferie, parfois l'air extérieur à travers un conduit de cheminée type "ventouse". L'air pénètre dans la volute par le centre de la turbine 1 , avant d'être projeté vers sa périphérie 2
Certains brûleurs sont équipés d'un clapet de fermeture. Celui-ci empêche l'air de circuler dans la chaudière et de la refroidir lorsque le brûleur est éteint. Ce clapet peut être ouvert par la pression de l'air et fermé par un ressort ou par son propre poids, ou commandé par un servomoteur électrique.
3 Ci-dessous, ce clapet s'ouvre sous la pression d'air refoulé par le ventilateur.
4 L'air rentre ensuite dans le registre d'air.
5 Ce registre permet de régler le débit d'air fournit à la flamme. Il ne laisse sortir que la quantité d'air nécessaire à la combustion. Il peut se trouver aussi bien en entrée qu'en sortie de ventilateur.
Brûleur en position d'entretien
( brûleur Cuenod NC4 )
6 L'air est ensuite rejetée vers la tête de combustion. Le déflecteur, situé juste après le gicleur, divise cette quantité d'air en deux parties :
7.1 " l'air primaire " qui passe par le trou central et les fentes du déflecteur, pour se mélanger au fioul pulvérisé par le gicleur
7.2 " l'air secondaire" qui passe entre le déflecteur et la partie conique du canon. son rôle est de rabattre dans la flamme les éjections de fioul provoqués par la pression de l'air primaire.
L'avancée du déflecteur dans le canon permet de régler la proportion air primaire / air secondaire. Ce réglage est indispensable à une bonne stabilité de la flamme, donc à une bonne combustion, sans imbrûlés, sans monoxyde de carbone.
Corps avec "VOLUTE" (MHG)
Plus la turbine aura un grand diamètre, plus la pression de l'air soufflé sera élevée, plus le brûleur arrivera à vaincre facilement les pertes de charges de la chaudière, c'est à dire à pousser les fumées en dehors de la chaudière, jusqu'au conduit de cheminée.
Plus la turbine sera large, plus le ventilateur fournira du débit d’air à la flamme, plus le brûleur pourra être puissant.
Registre d'air situé à l'entrée de la volute
( brûleur flamme bleue MHG RE 1H)
Turbine de ventilateur
(Source DANFOSS)
La turbine du ventilateur est généralement entraînée par le même moteur que la pompe fioul.
DANS CE CAS, le seul moyen de régler le débit d'air sans modifier le débit de fioul est d'agir sur l'ouverture ou la fermeture du registre d'air. Sur certains brûleurs, ce registre peut se trouver à l'aspiration, à l'entrée de la volute.
N. B. : Sur certains brûleurs commence à apparaître un second moteur, réservé uniquement à l'entraînement de la turbine de ventilateur.
Cette turbine n'est donc plus entraînée par le même moteur que la pompe fioul.
On peut alors régler le débit d'air en agissant sur la vitesse de rotation du moteur, avec un variateur de vitesse. C'est surtout utilisé sur les nouveaux brûleurs fioul modulants, pour faire varier la puissance de la flamme en fonction des besoins de chauffage.