Les chaudières « firetubes », également appelées chaudières ignitubulaires ou tubes à feu, se distinguent par leur conception robuste où les gaz chauds circulent à l’intérieur des tubes entourés d’eau. En revanche, les chaudières « flextubes », appelées chaudières aquatubulaires, utilisent une configuration où l’eau circule dans les tubes chauffés par les gaz à l’extérieur. Ces différences structurelles influencent leur performance, leur entretien et leur adaptabilité à divers besoins industriels.
Dimensions
Les chaudières ignitubulaires offrent une construction robuste et durable. Elles se distinguent par leur longueur et leur hauteur réduite, ce qui leur permet de s’intégrer facilement dans des espaces restreints en hauteur. Cependant, elles nécessitent des dégagements importants à l’avant ou à l’arrière pour permettre le remplacement des tubes, un aspect essentiel à prendre en compte lors de la planification de l’installation.
En revanche, les chaudières flexibles, bien que plus compactes dans leur empreinte globale, sont plus hautes et présentent une structure plus légère. Elles nécessitent des dégagements latéraux pour faciliter les changements de tubes, une caractéristique qui peut offrir une certaine flexibilité dans la disposition de la salle des chaudières.
Procédé
Les chaudières ignitubulaires se distinguent par leur capacité à gérer des variations soudaines de pression grâce à leur grand volume d’eau. Cette caractéristique les rend idéales pour les applications industrielles où la stabilité de la production de vapeur est cruciale. De plus, leur capacité à produire de la vapeur en continu, même dans des conditions exigeantes, garantit une réponse fiable aux besoins des processus industriels.
En comparaison, les chaudières flexibles offrent une montée en température plus rapide, ce qui réduit efficacement l’hystérésis entre la demande et l’offre de vapeur. Cependant, cette réactivité accrue peut entraîner une perte temporaire de pression de la vapeur dans des environnements caractérisés par de fortes fluctuations de charge.
Efficacité
Les chaudières ignitubulaires bénéficient d’une conception optimisée avec deux à quatre passes pour l’échange de chaleur, assurant une excellente efficacité énergétique dans une large gamme d’applications. Bien que les chaudières flexibles présentent davantage de passes, elles ont une chute de pression des gaz plus élevée, nécessitant l’utilisation de ventilateurs surpuissants qui impactent leur ration de modulation et donc l’efficacité globale.
Les chaudières ignitubulaires peuvent accueillir tous types d’économiseurs, internes ou externes, avec ou sans condensation, augmentant ainsi leur rendement thermique. En revanche, les chaudières flexibles, en raison de leur structure plus légère, ne permettent pas toujours cette flexibilité.
Hybridation
Les chaudières ignitubulaires sont maintenant disponibles en mode hybride, permettant une décarbonation financièrement rentable. Cette technologie hybride combine la robustesse et l’efficacité des chaudières traditionnelles avec des solutions énergétiques renouvelables, réduisant ainsi les émissions de carbone tout en maintenant des coûts opérationnels compétitifs.
Qualité de l’eau
La qualité de l’eau est un facteur très important pour le choix d’un type de chaudière. À cause de leur conception et de l’écoulement interne, la chaudière flexible est plus exigeante en qualité de traitement d’eau que l’ignitubulaire, qui est plus permissive. Ceci est également démontré par le fait que toutes les chaudières offertes en location sont des ignitubulaires.
Maintenance
L’entretien des chaudières ignitubulaires est plus facile grâce à leur conception qui permet un accès aisé aux tubes, garantissant une fiabilité exceptionnelle et une durée de vie prolongée. Leur structure robuste réduit les risques de défaillance et les besoins de réparations majeures.
Les chaudières flexibles, bien qu’offrant un remplacement de tubes rapide, peuvent nécessiter une attention plus fréquente en raison de l’usure de leur isolation.
Conclusion
Environ 90 % du marché nord-américain des chaudières commerciales ou légères industrielles est occupé par les chaudières ignitubulaires, tandis que seulement 10 % sont attribués aux autres technologies.
Plusieurs facteurs doivent être considérés avant de faire le choix d’une technologie. Parmi eux, on retrouve la réglementation locale sur les opérateurs de machines fixes, le profil de consommation de vapeur du procédé, le volume de l’espace disponible dans la centrale thermique, ainsi que la qualité du traitement de l’eau. Chaque élément peut avoir un impact significatif sur la performance, la rentabilité et la durabilité du système choisi.
Pour complément d’information :
- Bulletin technique sur les types de chaudières électriques (disponible bientôt)
- Bulletin technique sur l’efficacité d’une chaudière