Le pouvoir calorique inférieur PCI est la quantité théorique d'énergie contenue dans un combustible. Le « PCI » désigne la quantité de chaleur dégagée par la combustion d'une unité de masse de produit (1kg) dans des conditions standardisées. Plus le PCI est élevé, plus le produit fournit de l'énergie.
- Comparer les énergies
- Rendement chaudières
- Le taux d’humidité
- Pouvoir PCI bois
- PC combustibles fossiles
- Rapport PCS/PCI
Différence PCI et PCS
- Le pouvoir calorifique inférieur (PCI) est l'énergie récupérée par la combustion, c'est-à-dire la quantité de chaleur libérée lors de la combustion complète. L'eau formée est évacuée sous forme de vapeur et s'échappe avec les fumées dans l'atmosphère.
- Le pouvoir calorifique supérieur (PCS) est l'énergie récupérée par la combustion a laquelle se rajoute la récupération des calories contenues dans la condensation de la vapeur d'eau contenue dans les fumées. Grâce à la récupération de la chaleur de vaporisation et à la référence au PCI, les chaudières à condensation offrent des rendements supérieurs à 100 % sur PCI.
Comparer les énergies
Il est facile de comparer les coûts des énergies entre elles grâce à la conversion en kWh.
- La combustion d'un mètre cube de gaz naturel dégage 10 kWh, 1 litre de fioul domestique 10 kWh.
- Il est possible de comparer facilement chaque énergie et de visualiser les équivalences : 1 litre de fioul domestique vaut 1 m3 de gaz naturel qui vaut 10 kWh d'électricité. pour aller plus loinPrix officiel des énergies électricité bois fioul gaz 2022
Rendement chaudières
Le rendement des chaudières de chauffage est exprimé en PCI (Pouvoir Calorifique Inférieur).
Le chiffre indiqué en PCI sur les documentations des fabricants donne la quantité totale de chaleur dégagée par la combustion d'un produit. Le rendement d'une chaudière s'exprime en % sur PCI (Pouvoir Calorifique Inférieur) du combustible. Le pouvoir calorifique représente l’énergie contenue dans un combustible qui est brûlé dans une chaudière. Les calories sont transmises à l’eau de chauffage.
Toutefois, l’énergie contenue dans le combustible n’est pas transmise en totalité à l’eau de chauffage, car une partie de l’énergie est perdue dans la combustion.
- Le rendement représente le rapport entre la quantité de chaleur réellement transmise à l’eau de chauffage et l’énergie disponible dans le combustible.
- Le rendement est égal à l'énergie transmise à l'eau de chauffage divisé par l'énergie disponible. En raisonnant en kWh PCI, les rendements sont supérieurs à 100 % avec des chaudières à condensation. Avec ce type de générateur de chaleur, on récupère plus de chaleur provenant de la combustion et de la condensation de la vapeur que l’énergie représentée par le PCI (énergie de combustion sans condensation). Un rendement de 110 % en PCI correspond à un rendement de 99 % en PCS.
Le taux d'humidité
L’importance du taux d’humidité est cruciale.
Plus le PCI est élevé et plus le combustible est performant et générateur de chaleur. Si pour les énergies fossiles le PCI reste relativement constant, il n'en est pas de même pour le bois de chauffage dont le PCI dépend de son taux d’humidité.
Le PCI est à l'inverse proportionnel au taux d’humidité.
- 2 m3 de bois de chauffage très sec produiront la même énergie que 3 m3 de bois ayant séché 12 à 18 mois.
- Le bois de chauffage contenant 20 % d’humidité produit 30 % d’énergie de plus qu’un bois contenant 35 % d’humidité.
- Notons que l’essence des arbres n’a pas une importance capitale sur le pouvoir calorifique, car l’écart maximal entre toutes essences n'est que de 10 %.
Pouvoir PCI bois
Tableau du pouvoir calorifique inférieur du bois. Pour comparer les valeurs du bois énergie, ce lien permet de visualiser le tableau du pouvoir calorifique inférieur des différents combustibles du bois et de ceux issus de l'agriculture.
PC combustibles fossiles
Tableau du pouvoir calorifique des combustibles fossiles moyen des différents combustibles (énergies fossiles) : Taux humidité, masse volumique, Pouvoir calorifique, PCI.
Pouvoir calorifique kWh/kg
| Type | Pouvoir calorifique |
|---|---|
| Combustible | kWh/kg |
| Anthracite | 6.90-7.70 |
| Fioul domestique | 11.86 |
| Fioul lourd valeur moyenne | 11.22 |
| Fioul lourd TBTS (S <1%) | 11.28 |
| Fioul lourd BTS (S <2 %) | 11.16 |
| Fioul lourd HTS (S < 4%) | 10.99 |
| Gaz propane | 12,78 kWh/kg.PCI |
| Gaz propane | 13,8 kWh/kg.PCS |
| Gaz butane | 12,66 kWh/kg PCI |
| Gaz butane | 13,7 kWh/kg PCS |
| Gaz naturel *** | 10.83 |
Pouvoir calorifique PCI/kWh
| Type | Pouvoir calorifique |
|---|---|
| Combustible | PCI/kWh |
| Anthracite | 9010 kWh/T |
| Fioul domestique | 11870 kWh/T 9.9 kWh/L |
| Fioul lourd TBTS (S <1%) | 11280 kWh/T (1) |
| Fioul lourd BTS (S <2 %) | 11160 kWh/T (1) |
| Fioul lourd HTS (S < 4%) | 10990 kWh/T (1) |
| Gaz propane | 46,0 MJ -12,78 kWh/kg |
| Gaz propane | 85,3 MJ-23,70 kWh/m3 |
| Gaz propane | à 15°C et 1013 mbar |
| Gaz butane | 45,6 MJ (1)-12,66 kWh/kg |
| Gaz butane | 109,6 MJ-30,45 kWh/m3 |
| Gaz butane | à 15°C et 1013 mbar |
| Gaz naturel *** | |
| Gaz naturel B Nord France | 10.00 kWh/nm3 |
| Gaz naturel H (1) | 11.40 kWh/nm3 |
| Russie | 10.00 kWh/nm3 |
| Mer du Nord | 10.30 kWh/nm3 |
| Groningue (Pays-Bas) | 9.30 kWh/nm3 |
| Gaz algérien (Montoir) | 11.00 kWh/nm3 |
| Gaz algérien (Fos) | 10.60 kWh/nm3 |
(1) Fioul lourd valeur moyenne
Caractéristiques combustibles et masse volumique
| Type combustible | Masse vol. |
|---|---|
| Anthracite * | |
| Fioul domestique ** | 0.845 kg/L |
| Fioul lourd TBTS (S <1%) | 0.985 kg/L |
| Fioul lourd BTS (S <2 %) | 1.000 kg/L |
| Fioul lourd HTS (S < 4%) | 1.020 kg/L |
| Gaz propane | 1.980 Kg/m3 |
| Gaz butane | 2.600 kg/m3 |
| Gaz naturel *** | 0.634 kg/nm3 |
| Gaz naturel H (1) | 0.634 Kg/nm3 |
| Russie | 0.750 kg/nm3 |
| Mer du Nord | 0.820 kg/nm3 |
| Groningue (Pays-Bas) | 0.830 kg/nm3 |
| Gaz algérien (Montoir) | 0.810 kg/nm3 |
| Gaz algérien (Fos) | 0.780 kg/nm3 |
* Taux d'humidité Anthracite 10%, gaz butane et gaz propane 11%
** (valeur moyenne)
*** Valeur moyenne : la composition chimique et le pouvoir calorifique du gaz naturel varient selon les gisements :
- Gaz naturel de type B, Nord France son pouvoir calorifique supérieur (PCS) est compris entre 9,5 et 10,5 kWh/m3 gaz de Groningue, distribué dans la région Nord-Pas-de-Calais.
- Gaz naturel de type H, son pouvoir calorifique supérieur (PCS) est compris entre 10,7 et 12,8 kWh/m3 gaz provenant d'Algérie, de mer du Nord et de Russie.
Après épuration, ces gaz contiennent une majorité de méthane (81 à 97 %) et de très faibles quantités d'éthane (< 10 %), de butane (< 5 %), de propane (< 2 %), d'azote (< 5 %) et de dioxyde de carbone (< 3 %).
(1) MJ : mégajoule (1 MJ = 1000 kJ = 106 joule) - kWh : kilowattheure (1 kWh = 3600 kJ = 3,6 MJ).
Rapport PCS/PCI
| Caractéristiques combustibles | |
|---|---|
| Type | Pouvoir calorifique |
| Combustible | PCS/kWh/kg |
| Anthracite | 9479 kWh/T |
| Fioul domestique | 10.67 kWh/L |
| Fioul domestique | 12760 kWh/T |
| Fioul lourd valeur moyenne | 9.649 |
| Fioul lourd TBTS (S <1%) | 11900 kWh/T |
| Fioul lourd BTS (S <2 %) | 11774 kWh/T |
| Fioul lourd HTS (S < 4%) | 11594 kWh/T |
| Gaz propane | 49,8 MJ-13,8 kWh/kg |
| Gaz propane | 93,3 MJ-25,9 kWh/m3 |
| Gaz propane | à 15°C et 1013 mbar |
| Gaz butane | 49,4 MJ 13,7 kWh/kg |
| Gaz butane | 120,5 MJ-33,5 kWh/m3 |
| Gaz butane | à 15° C :1013 mbar |
| Gaz naturel * | 9.314 |
| Gaz naturel B (Nord France) | 11.11 kWh/nm3 |
| Gaz naturel H (1) | 12.67 kWh/nm3 |
| Russie | 11.11 kWh/nm3 |
| Mer du Nord | 11.44 kWh/nm3 |
| Groningue (Pays-Bas) | 10.33 kWh/nm3 |
| Gaz algérien (Montoir) | 12.22 kWh/nm3 |
| Gaz algérien (Fos) | 11.78 kWh/nm3 |
(1) reste du territoire
Caractéristiques combustibles PCS/PCI et Kg/litre
| Type | Rapport | Pour 1 l |
|---|---|---|
| Combustible | PCS/PCI | Kg/litre |
| Anthracite | 1.052 | 1.36 |
| Fioul domestique | 1.075 | 0.98 |
| Fioul lourd valeur moyenne | 1.055 | 0.98 |
| Fioul lourd TBTS (S <1%) | 1.055 | |
| Fioul lourd BTS (S <2 %) | 1.055 | |
| Fioul lourd HTS (S < 4%) | 1.055 | |
| Gaz propane | 1.087 | 1.20 |
| Gaz butane | ||
| Gaz naturel * | 1.24 m3/L | |
| Gaz naturel B (Nord France) | 1.111 | |
| Gaz naturel H (1) | 1.111 | |
| Russie | 1.111 | |
| Mer du Nord | 1.111 | |
| Groningue (Pays-Bas) | 1.111 | |
| Gaz algérien (Montoir) | 1.111 | |
| Gaz algérien (Fos) | 1.111 |
Caractéristiques anthracite et fioul
| Type | Poids | PC |
|---|---|---|
| Combustible | Spécifique | Kcal/kg |
| Anthracite | 700-800 | 6.020 |
| Fioul domestique | 840-980 | 10.20 |
-
PCI principales énergies
Ce tableau indique le pouvoir calorifique inférieur des 6 principales énergies.
Tableau comparatif des PCI Pouvoir calorifique Unité Kcal kWh Bois kilo 3.30 3.80 (1) Charbon tous types kilo 6.65 (2) 7.60 (3) Électricité kWh 0.86 1.00 Fioul domestique litre 8.60 9.90 Gaz naturel (moyenne) m3 7.56 8.80 Gaz propane kilo 11.00 12.80 (1) Suivant les essence de bois et leur taux d'humidité, le PCI peut varier de 3.80 à 4.50 kWh
(2) 6.65 à 7.80
(3) 7.60 à 9.070 -
Combustibles déchets
Tableau du pouvoir calorifique des combustibles déchets donnant le pouvoir calorifique en kWh/kg et en Kcal/kg des différents combustibles déchets.
Type combustible Taux humidité Pouvoir calorifique kWh/kg Pouvoir calorifique kCAL/kg Poids spécifique Kg/m3 Pour 1 litre de Fioul kg/L Huile de vidanges issues de moteurs 11.67 10.03 900 0.90 Déchets domestiques 30 - 40% 2.50 2.150 + ou – 475 3
