Calcul du débit gaz et dimensionnement canalisations

Pouvoir calorifique inférieur (PCI)

Le PCI exprime l'énergie libérée par la combustion d'un mètre cube ou d'un kilogramme de gaz, sans la chaleur de condensation de la vapeur d'eau. Valeurs retenues par la calculatrice, aux conditions de référence de l'EN 437 (gaz sec, 15 °C) :

• Gaz naturel H (G20) : 9,45 kWh/m³
• Gaz naturel B (G25) : 8,125 kWh/m³. Gaz B : distribué dans une partie des Hauts-de-France, converti au gaz H d'ici 2029 au plus tard.
• Propane (G31) : 12,87 kWh/kg
• Butane (G30) : 12,68 kWh/kg (valeur indicative)

Qn = Pn / (η × PCI)

Pn est la puissance nominale de l'appareil et η son rendement sur PCI : une chaudière à condensation dépasse 100 % (la calculatrice accepte jusqu'à 110 %). Le gaz naturel se compte en m³/h, le propane et le butane en kg/h. Exemple : 24 kW à 90 % de rendement, le débit est de 2,82 m³/h en gaz H, 3,28 m³/h en gaz B (environ 16 % de plus) et 2,07 kg/h en propane.

Diamètre du tube cuivre et perte de charge (DTU 61.1)

En gaz naturel basse pression, la perte de charge entre le compteur et l'appareil reste sous 1 mbar (DTU 61.1). La calculatrice part de la table des tubes cuivre (débit maximal sur une courte distance) et retient le premier tube dont le débit maximal couvre le débit nominal, sans marge ajoutée.

Quand la longueur de la canalisation est connue, la calculatrice calcule la perte de charge de chaque tube par la formule de Renouard simplifiée et retient le plus petit tube qui la tient sous 1 mbar. Coudes et robinets se comptent en longueur équivalente.

ΔP (mbar) = 23 200 × d × L × Q^1,82 × D^-4,82

d est la densité relative du gaz (0,6 pour le gaz naturel), L la longueur en mètres, Q le débit en m³/h et D le diamètre intérieur en millimètres. Formule de Renouard simplifiée, valable en basse pression (jusqu'à 50 mbar environ) et pour Q/D inférieur à 150 (Q en m³/h, D en mm).

Si aucun tube de la table ne tient la perte de charge sur la longueur saisie, ou si le débit dépasse 16 m³/h (limite du tube 26/28mm), la calculatrice ne retient aucun tube et l'affiche en alerte : l'installation demande une étude complète des pertes de charge.

Propane et butane (NF DTU 61.1 P7)

Le dimensionnement des canalisations GPL (propane, butane) suit les règles de calcul de la NF DTU 61.1 P7 : pression de détente et pertes de charge propres, à étudier avec le distributeur. La calculatrice donne le débit en kg/h, sans proposer de tube.