Qu’est-ce que le pouvoir calorifique ?

Le pouvoir calorique est une unité de grandeur. Il permet d’évaluer la quantité de chaleur qui se dégage lorsque l’on brûle un certain volume de combustible.

Concrètement, une combustion est une réaction chimique qui permet de produire de la chaleur. Un combustible, mis au contact d’un comburant (dioxygène) ainsi qu’une énergie d’activation (une source de chaleur, une flamme ou encore une étincelle) déclenche ce qu’on appelle un phénomène de combustion. Cette combustion dégage à la fois du dioxyde de carbone, de l’eau et de la chaleur. 

Le pouvoir calorifique permet notamment de comparer les performances énergétiques des différents combustibles, mais également le rendement de certains appareils de chauffage comme une chaudière par exemple. En effet, la performance énergétique d’une chaudière est calculée grâce à son rendement en tenant compte de différents critères comme l’énergie utile de la chaudière (la puissance fournie à l’eau de chauffage) ainsi que la puissance contenue dans le combustible (qui s’obtient en multipliant le débit du combustible par son pouvoir calorifique).

Il existe deux types de pouvoirs calorifiques distincts qui dépendent principalement de la prise en compte, ou non, de la chaleur latente produite lors de la combustion. 

• Le pouvoir calorifique supérieur (PCS) : il représente l’énergie thermique produite lors de la combustion complète d’une unité de combustible. Cette combustion produit à la fois une chaleur dite « sensible » qui est la chaleur directement dégagée suite à la combustion ; et une chaleur « latente » qui est issue de la fumée (la vapeur d’eau) créée à l’occasion de la combustion, condensée et retransformée à l’état liquide ;
• Le pouvoir calorifique inférieur (PCI) : est également une énergie thermique produite lors de la combustion complète d’une unité de combustible, au même titre que pour le PCS. La différence étant que le PCI ne tient pas compte de la chaleur latente issue de la fumée créée par la combustion. Lorsque l’on parle de PCI, la vapeur d’eau est donc considérée non condensée et non récupérée.

Le pouvoir calorifique inférieur d’un combustible se calcule à partir de son pouvoir calorifique supérieur. En effet, la formule pour calculer le PCI est la suivante : 

PCI = PCS – L

Où :

PCI = Pouvoir calorifique inférieur

PCS = Pouvoir calorifique supérieur

L = chaleur latente de vaporisation

Mais le calcul est légèrement plus complexe que cela. En effet, pour évaluer les performances des différents combustibles avec précision (bois, gaz naturel, charbon, diesel, …), il est essentiel de s’assurer que la grandeur de référence utilisée est bien la même pour tous. Cela est possible en tenant compte du rapport PCS/PCI. Par exemple, la différence entre le PCS et le PCI est relativement faible pour le charbon mais elle est plus importante pour le gaz naturel et doit donc être prise en compte.

Ainsi, le rapport PCS/PCI indique le facteur à multiplier au PCI pour obtenir le PCS. Par exemple, si on considère que le rapport PCS/PCI pour le gaz naturel est de 1,115, et que son PCI est égal à 38,1, on obtient le PCS en réalisant le calcul suivant : 38,1 x 1,115 = 42,48 MJ/kg.

Lorsque vous faites le choix d’un appareil de chauffage, vous devez alors tenir compte à la fois du pouvoir calorifique du combustible utilisé, mais aussi du prix d’achat du combustible concerné. Voici, selon l’ADEME, un tableau comparatif et non-exhaustif du prix moyen de certains combustibles par kWh de PCI livré.