Salut Eric,
C'est vrai que ce sont des concepts qui ne sont pas toujours évidents à aborder! Je vais essayer de t'expliquer de mon mieux, mais n'hésite pas à le dire si ce n'est pas clair!
Tu peux aussi éventuellement consulter les notes de cours du 14.4 qui portent sur la combustion et sauront peut-être compléter ma réponse.
Partons du début : on considère que toute combustion a parmi ses produits de réaction de l'eau et du CO2 (en quantité variable selon la qualité de la réaction).
Le souci, c'est qu'une partie de l'énergie contenue dans le combustible et libérée grâce à la combustion va chauffer l'eau produite par la combustion ; et celle-ci s'évapore et est perdue dans les fumées.
L'énergie totale contenue dans le combustible avant sa combustion, c'est le PCS ; l'énergie que tu vas vraiment pouvoir utiliser après en avoir perdu une partie en évaporant l'eau, c'est le PCI.
Tu les exprimes en [unité d'énergie]/[unité de quantité de matière], par exemple en kJ/kg, MWh/m3..
Selon la composition chimique du combustible, tu peux avoir un rapport PCI/PCS différent, parce que certains combustibles vont avoir tendance à produire plus d'eau que d'autres lors de leur combustion.
En gros, retiens : PCS = PCI + chaleur latente de vaporisation de l'eau produite.
J'espère que tu vois maintenant la différence entre ce que désignent le PCI et le PCS!
Maintenant, il faut que tu comprennes pourquoi c'est pertinent de travailler avec les deux notions.
Prenons un exemple pour illustrer ça : tu utilises une chaudière pour chauffer ta maison. Supposons que tu chauffes au fioul, même si ça fait pas très "énergies renouvelables", c'est plus facile pour t'expliquer.
- Si tu as une chaudière classique, un peu ancienne : tu vas brûler ton combustible, récupérer de la chaleur, et rejeter les fumées telles quelles dehors. Une partie de l'énergie contenue dans le fioul est perdue avec la vapeur d'eau qui s'échappe dans tes fumées. Si tu veux faire un petit calcul approximatif pour savoir combien de litres de fioul tu vas devoir acheter pour te chauffer l'hiver prochain, tu peux estimer tes besoins de chaleur, multiplier par le PCI du fioul et le rendement de ta chaudière pour trouver ton volume à acheter.
- Par contre, si tu as une chaudière à condensation, au lieu de rejeter les fumées directement dehors, tu vas t'en servir pour préchauffer l'eau de ton circuit de radiateurs. Tu refroidis donc tes fumées, et la vapeur d'eau va condenser : tu récupères alors en quelque sorte cette énergie de changement de phase, que tu aurais sinon libérée à l'extérieur de ta maison. A ce moment, si tu veux estimer ta consommation de fioul, tu peux multiplier tes besoins de chaleur par le PCS et le rendement de ta chaudière à condensation.
Je te mets une image en annexe, si tu veux voir un schéma comparatif de l'intérieur de ces deux types de chaudière.
Retiens donc qu'avec une chaudière à condensation, tu récupères plus d'énergie pour une même quantité de combustible.
A besoins égaux, tu consommes donc moins de combustible (et par extension tu pollues moins, ça te coûte moins cher en combustible, etc).
Les chaudières à condensation sont de plus en plus répandues pour les combustibles fossiles : fioul, et gaz (méthane, propane, gaz de synthèse) ; c'est encore assez rare pour de la biomasse.
Quant à comment le PCS et PCI s'utilisent, je t'en ai donné un exemple ici, mais tu en auras encore d'autres dans le module 14!
J'espère que ça répond à tes interrogations!
Odile
