Entre gaz naturel, propane et butane, l'écart qui compte sur un chantier n'est pas un niveau de performance mais quatre grandeurs physiques qui commandent le matériel. Le gaz naturel H distribué en France affiche un PCS de 10,7 à 12,8 kWh/Nm³ pour un rapport PCS/PCI de 1,11, quand le propane commercial pèse 12,78 kWh/kg en PCI et le butane 12,66 kWh/kg selon France Gaz Liquides. Surtout, l'indice de Wobbe passe de la plage de 45,7 à 54,7 MJ/m³ de la deuxième famille groupe H à celle de 72,9 à 87,3 MJ/m³ de la troisième famille, et la pression normale d'alimentation de 20 mbar à 28-30 mbar pour le butane et 37 mbar pour le propane : c'est ce double écart, et non le pouvoir calorifique, qui impose de changer l'injecteur et de reprendre le réglage. Côté implantation, le texte applicable est l'arrêté du 23 février 2018, en vigueur depuis le 1er janvier 2020, qui a remplacé l'arrêté du 2 août 1977 désormais abrogé.
Ce qui distingue physiquement les trois gaz
Le tableau de référence à garder sous la main
Le premier réflexe est de ne pas comparer des unités différentes : le gaz naturel se facture au kWh à partir d'un volume, les GPL se livrent au kilogramme. Les valeurs ci-dessous sont celles des gaz de référence et des produits commerciaux, pas celles d'un catalogue fabricant.
| Grandeur | Gaz naturel H (G20) | Propane commercial (G31) | Butane commercial (G30) |
|---|---|---|---|
| Pouvoir calorifique inférieur | 9,6 à 11,5 kWh/Nm³ (PCS 10,7 à 12,8, rapport 1,11) | 12,78 kWh/kg (PCS 13,8) | 12,66 kWh/kg (PCS 13,7) |
| Masse volumique à l'état gazeux, 15 °C | plus légère que l'air | 1,85 kg/m³ | 2,50 kg/m³ |
| Comportement en cas de fuite | s'élève et se dilue | s'accumule en point bas | s'accumule en point bas |
| Pression normale d'alimentation | 20 mbar | 37 mbar | 28 à 30 mbar |
| Indice de Wobbe, plage NF EN 437 | 45,7 à 54,7 MJ/m³ | 72,9 à 87,3 MJ/m³ | 72,9 à 87,3 MJ/m³ |
| Température d'ébullition à pression atmosphérique | sans objet, livré gazeux | −44 °C | 0 °C |
Ébullition et pression de vapeur : pourquoi le butane ne tient pas dehors
Le butane bout à 0 °C et le propane à −44 °C. C'est la seule raison technique pour laquelle une bouteille de butane placée dehors cesse de débiter dès les premières gelées : le liquide ne se vaporise plus assez vite pour alimenter le brûleur, et l'appareil se met en sécurité sans qu'aucun organe ne soit en cause. Le propane conserve une pression de vapeur exploitable très en dessous de zéro, ce qui en fait le seul GPL utilisable en citerne extérieure sous climat continental. Le corollaire réglementaire est direct : c'est la pression de vapeur saturante à 20 °C qui sert de critère de classement dans l'arrêté de 2018, pas le nom commercial du gaz.
Indice de Wobbe : la grandeur qui décide de l'interchangeabilité
L'indice de Wobbe rapporte le pouvoir calorifique volumique à la racine carrée de la densité du gaz par rapport à l'air. Sa propriété utile est la suivante : à section d'injecteur et pression amont identiques, deux gaz de même indice de Wobbe délivrent la même puissance. C'est donc lui, et non le PCI seul, qui gouverne l'interchangeabilité. La NF EN 437 classe les gaz par plages d'indice de Wobbe, et le rapport d'environ une fois et demie entre la deuxième famille groupe H et la troisième famille explique à lui seul pourquoi un injecteur GPL est nettement plus petit qu'un injecteur gaz naturel.
Ce que le changement de gaz impose au brûleur
Catégorie d'appareil : lire la plaque avant de promettre une conversion
Un appareil n'est pas convertible parce qu'un kit existe : il l'est parce que sa catégorie le prévoit. La plaque signalétique porte une catégorie du type II2E+3+, qui indique les familles et les couples de pression admis. Un appareil de catégorie I, réservé à une seule famille, ne se convertit pas. Sur un remplacement en zone non desservie, cette vérification se fait avant la commande, pas au déballage.
| Gaz | Gaz de référence | Pression normale d'alimentation | Famille NF EN 437 |
|---|---|---|---|
| Gaz naturel type H | G20 | 20 mbar | 2e famille, groupe H |
| Gaz naturel type L | G25 | 25 mbar | 2e famille, groupe L |
| Butane commercial | G30 | 28 à 30 mbar | 3e famille |
| Propane commercial | G31 | 37 mbar | 3e famille |
Injecteur, pression au brûleur et débit : ce qu'on change réellement
La conversion porte sur trois éléments : les injecteurs, dont le diamètre est réduit au passage en GPL, la pression réglée au bloc gaz, et le paramétrage électronique du débit sur les appareils à prémélange modulants. Les trois se prennent dans le kit du fabricant, référencé pour le modèle exact. Une conversion improvisée avec des injecteurs d'un autre modèle sort l'appareil de sa déclaration de conformité et retire la garantie, ce qui se voit immédiatement en cas de sinistre.
Réglage et contrôle de combustion à la mise en service
La conversion se termine à l'analyseur, pas au tournevis. Relevez la pression d'alimentation en fonctionnement au point d'essai du bloc gaz, puis le CO2 ou l'O2 et le CO dans les fumées, à puissance minimale et à puissance maximale, et consignez les valeurs au dossier. La méthode de contrôle et les valeurs cibles sont détaillées dans notre article sur l'analyse de combustion. Sans ce relevé, rien ne prouve que l'appareil est réglé pour le gaz qu'il reçoit.
Implantation et stockage sous l'arrêté du 23 février 2018
Le texte en vigueur, et celui qu'il ne faut plus citer
L'arrêté du 23 février 2018 s'applique aux installations de gaz combustible des bâtiments d'habitation individuelle ou collective, parties communes comprises, depuis le 1er janvier 2020. Il a remplacé l'arrêté du 2 août 1977, aujourd'hui abrogé. Continuer à viser le texte de 1977 sur un devis ou un rapport de chantier est une erreur qui se repère à la première contestation. Le texte de 2018 fixe des exigences de résultat et renvoie aux normes et guides techniques reconnus pour les moyens de les atteindre.
Le seuil des 4 bar, qui décide où va la bouteille
L'article 12 impose que les bouteilles de plus de 3 kg de charge de propane commercial, ou de tout gaz dont la pression de vapeur saturante à 20 °C est supérieure à 4 bar, soient conservées à l'extérieur des bâtiments et implantées de manière qu'une fuite ne puisse pénétrer dans le logement. Le critère est physique, pas commercial : il sépare le propane du butane sans nommer les produits. Le même article interdit de conserver dans un même local plus d'une bouteille non raccordée d'une contenance supérieure à 3 kg. Sur une chaufferie GPL, ces règles se combinent avec le choix du générateur, traité dans notre article sur la chaudière GPL au propane en zone rurale.
Ventilation, évacuation des produits de combustion et détection
Les GPL étant plus lourds que l'air, l'accumulation se fait en point bas : caniveaux, fosses, vides sanitaires, regards. Le repérage de ces points fait partie de la visite technique au même titre que la mesure du conduit. Côté évacuation, la reprise d'un conduit existant sur un appareil à condensation impose de vérifier sa compatibilité et, le plus souvent, de le tuber, comme détaillé dans notre article sur le tubage du conduit de cheminée.
Choisir le combustible selon la desserte du chantier
Logement raccordé au réseau de distribution
Quand le compteur existe, le gaz naturel reste l'option la plus simple à mettre en oeuvre : pas de stockage, pas de contrat de livraison, pas d'implantation à négocier. Le travail se concentre sur le générateur, le conduit et la régulation. La question qui se pose alors n'est pas le combustible mais l'arbitrage entre remplacement du générateur et traitement des déperditions.
Site non desservi : citerne propane
Hors réseau, le propane en citerne reproduit la logique d'une installation gaz naturel, au prix d'une implantation à instruire : accessibilité du camion, distances au bâti et aux limites, portance du sol, contrat de location ou de consignation de la citerne. Ces délais se comptent en semaines et se lancent à la signature du devis, pas au démarrage du chantier.
Butane : appoint et cuisson, pas chauffage permanent
Le butane ne se disqualifie pas sur son PCI, quasiment identique à celui du propane, mais sur quatre contraintes d'exploitation qui rendent le chauffage continu ingérable.
- Vaporisation qui s'effondre dès que la température de la bouteille approche 0 °C.
- Débit instantané limité par la surface d'échange de la bouteille, insuffisant pour une chaudière.
- Manutention et remplacements fréquents à la charge de l'occupant.
- Contraintes de ventilation du local où la bouteille est raccordée.
Positionner le gaz dans un plan de travaux
Ce qui reste mobilisable en aides
Les dispositifs actuels visent l'enveloppe, la régulation et les générateurs bas carbone. La pose d'une chaudière gaz neuve sort des parcours d'aide dans la quasi-totalité des cas, y compris en remplacement à l'identique. Les gestes qui restent finançables autour d'une installation gaz conservée sont ceux d'isolation, de régulation et d'équilibrage : c'est là qu'il faut porter le chiffrage plutôt que sur le générateur.
Réduire le besoin avant de toucher au générateur
Sur une installation gaz conservée, l'ordre des opérations décide du résultat : traitement des déperditions, puis étanchéité à l'air, puis réglage de la loi d'eau, équilibrage des réseaux et robinets thermostatiques. Un générateur remplacé sur un besoin non réduit reste surdimensionné et cycle, ce qui dégrade le rendement réel quelle que soit la qualité de la chaudière.
Basculer vers une PAC ou un hybride
La bascule s'instruit sur des données, pas sur une intuition : déperditions calculées, régime des émetteurs, puissance électrique disponible, place pour l'unité extérieure. En radiateurs haute température ou en climat froid, l'hybride conserve le générateur gaz en appoint sur les pointes, comme détaillé dans notre article sur la chaudière hybride gaz. Pour tenir le dimensionnement, Argile calcule la puissance de la PAC à partir des relevés de la visite et sélectionne le matériel dans des catalogues à jour.
