Chaudière bois à plaquettes : Différence entre versions

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Grâce à sa technologie avancée, son rendement (75 à 90%) et sa souplesse d'utilisation, la chaudière bois à plaquettes peut assurer le chauffage central et la production d'eau chaude sanitaire. Aujourd'hui, la plupart sont entièrement automatisées grâce à un système d'approvisionnement par vis sans fin.
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Grâce à sa technologie avancée, son rendement (75 à 90%) et sa souplesse d'utilisation, la chaudière bois à plaquettes peut assurer le chauffage central et la production d'eau chaude sanitaire.
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Aujourd'hui, la plupart sont entièrement automatisées grâce à un système d'approvisionnement par vis sans fin.
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==Introduction==
 
==Introduction==
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Afin de limiter les émissions de gaz à effet de serre et de développer les énergies renouvelables, le bois énergie est l'une des solutions. En effet, le dioxyde de carbone (CO2) émis lors de la combustion du bois a été absorbée lors de la croissance de l'arbre: il s'agit d'un cycle.<br />
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Afin de limiter les émissions de [[gaz à effet de serre]] et de développer les [[énergies renouvelables]], le [[bois]] énergie est l'une des solutions. En effet, le dioxyde de carbone (CO<sub>2</sub>) émis lors de la combustion du bois a été absorbé lors de la croissance de l'arbre: il s'agit d'un cycle.
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Le retour du bois énergie s'explique par l'évolution des matériaux et des combustibles qui sont aujourd'hui plus performants, moins polluants et moins contraignants. Ainsi, on assiste à l'émergence du bois granulé et des plaquettes forestières. Ceux-ci peuvent alimenter automatiquement une chaudière, il faut alors prévoir leur stockage dans une pièce annexe.
 
Le retour du bois énergie s'explique par l'évolution des matériaux et des combustibles qui sont aujourd'hui plus performants, moins polluants et moins contraignants. Ainsi, on assiste à l'émergence du bois granulé et des plaquettes forestières. Ceux-ci peuvent alimenter automatiquement une chaudière, il faut alors prévoir leur stockage dans une pièce annexe.
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==Schéma de principe==
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[[Image:chaudiere.jpg|right|trame]]
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La vis d'admission entraîne les plaquettes forestières du silo vers le collecteur. Son pouvoir calorifique est très élevé :3,5 MWh par tonne ce qui permet de minimiser la quantité de matière première consommée.
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Le collecteur entraîne les plaquettes de la vis d'admission jusqu'au foyer à l'aide d'une vis sans fin. Celui-ci est muni d'un réservoir d'eau qui garantit l'extinction en cas de départ de feu dans le collecteur.
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Un cendrier permet de récupérer les cendres issues de la combustion.
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Enfin, un échangeur permet de transférer la chaleur issue de la combustion vers le ballon d'eau chaude.
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==Avantages==
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* '''Une énergie économique''' : des aides publiques sont accordées aux particuliers pour l'acquisition du matériel et son installation, permettant de réaliser jusqu'à 50 % d'économies. Le bois rivalise de plus en plus avec le prix des combustibles classiques.
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* '''Une énergie respectueuse de l'environnement''' : contrairement aux autres énergies, la combustion du bois n'accroît pas la quantité de CO<sub>2</sub>  dans l'atmosphère et ne participe donc pas au réchauffement de la planète. À noter que la combustion du bois ne génère pas de soufre (SO<sub>2</sub>).
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* '''Rendement élevé''' : 75 à 90%.
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* La chaudière à bois individuelle automatique '''offre un haut niveau de confort et de sécurité'''. Elle est peu concernée par les risques d'encrassement et de surchauffe.
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==Inconvénients==
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* Une chaudière bois à plaquettes '''nécessite plus de place''' que la plupart des autres chaudières (construction d'un silo de stockage, prévision d'une voie d'accès et de déchargement suffisament large pour l'approvisionnement) : 1m² pour 10 kW bois.
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* '''L'approvisionnement du silo en plaquettes est aussi plus contraignant''' car plus fréquent.
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* '''[[Pollution]] atmosphérique''': Cette partie sucite débat. Il faut cependant distinguer deux cas: les chaudières domestiques, de puissance allant jusqu'à 100kW et les chaudières collectives au dessus de 100kW. Dans le cas de ces dernières, un surinvestissement en équipements de traitement des fumées est justifié, et permet d'atteindre un taux de pollution infime.
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==Pollution==
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La combustion de bois émet des particules fines, du monoxyde de carbone (CO), des oxydes d'azotes (NOx)… Ces émissions sont cependant limitées dans le cas des chaudières automatiques, grâce aux filtres traitant les fumées.
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Deux méthodes existent pour réduire les émissions polluantes du bois énergie :
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a) méthode préventive : amélioration de la combustion.
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b) méthode curative : installation de systèmes d'épuration des fumées.
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Outre la première méthode, la deuxième est adoptée pour les chaufferies collectives et industrielles : les systèmes de filtration (filtres à manches, électrofiltres) sont particulièrement performants.
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Ces technologies sophistiquées et coûteuses ne peuvent pas être appliquées telles quelles pour le chauffage individuel, mais des filtres à particules adaptés au secteur domestique commencent à voir le jour et certains sont actuellement disponibles en Suisse; s'ils ne sont pas aussi efficaces que ceux des secteurs collectif et industriel, ils permettent tout de même de réduire très significativement les rejets : [http://www.holzenergie.ch/fileadmin/user_resources/publications/308_vertreiberPartikelfilter.pdf Filtres à particules]
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De plus amples renseignements sur la page [[Énergie de la biomasse]]
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La politique actuelle proposée par le Plan Particules intégré dans la deuxième version du Plan National Santé Environnement (PNSE 2) n'est plus de privilégier le développement du bois énergie dans le secteur domestique, le plus urgent étant le remplacement des appareils anciens, les plus polluants, par des appareils modernes plus performants; le plan  demande par ailleurs de nouvelles évolutions technologiques pour les appareils, ainsi qu'une révision du crédit d'impôt et des critères d'attribution du label "Flamme Verte".
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Des émissions polluantes ne sont constatées que lors du brûlage de composés supposés neutres mais contenant en fait des adjuvants (type bois traité brûmé lors d'un usage domestique).
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Mais les émissions polluantes constatées ne se limitent pas au cas d'un bois traité. La combustion complète d'un bois propre et sec émet des quantités notables d'oxydes d'azote (NO<sub>x</sub>), l'arbre étant constitué en partie de [[protéine]]s nécessaires à sa croissance, et de particules minérales qui se forment à partir des cendres ; ces particules, reconnues moins nocives que les suies, ne sont tout de même pas sans risques puisqu'elles peuvent pénétrer profondément dans les poumons. C'est ainsi qu'une chaudière à bois à chargement automatique émet bien davantage de particules fines et d'oxydes d'azote qu'une chaudière à mazout ; pour réduire ces émissions, un ''filtre à fumée'' est vivement recommandé, et même obligatoire suivant la puissance de l'installation dans certains cantons suisses<ref>[http://energie-environnement.ch/fr/maison/renovation-et-chauffage/chaudiere-et-pompe-a-chaleur Choisir un mode de chauffage] (services cantonaux suisses de l'énergie et de l'environnement).</ref>.
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==Bilan carbone==
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L'utilisation de bois dans le cadre d'une gestion durable et pérenne de la ressource se solde par un bilan carbone nul, du fait de la réabsorption du carbone dégagé lors de la combustion par l'activité photosynthétique de croissance de l'arbre.
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==Coût==
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* Chaufferie avec réseau de 200kW bois à 1000kW bois: 1200 à 1700 €/kW.
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* Combustible bois (plaquettes): 16 à 26 €/MWh – 60 à 100 €/t.
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* Consommation bois: 0.8 à 1.2 t bois/ kW de bois installé. Une chaufferie de 1000kW consommera entre 800 et 1200 tonnes de bois sur une saison de 220 jours.
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* Maintenance: 10 à 15 €/kW bois installé/an.
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* Coût de revient global du MWh : 65 à 85 €/MWh de chaleur.
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==Maintenance==
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* Surveillance journalière : 60 à 200 h/an – Coût horaire: 12 à 22 €.
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* Astreinte pour surveillance de week-end: à partir de 1000 €.
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* Entreprise de maintenance: 2 à 6 visites par an + dépannage : 1000 à 5000 €TTC.
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* Electricité chaudière bois: 20 à 30 kWé par MWh de chaleur produit.
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* Electricité du réseau: 10 à 15 kWé par MWh de chaleur produit.
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* Petites réparations: 1 €/kW installé.
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==Règles de dimensionnement==
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* Calcul des besoins en chaleur selon les utilisations.
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* Calcul de la puissance de la chaudière nécessaire: 50% de la puissance totale de la chaufferie centralisée (prendre en compte les rendements de réseaux 90%, chaudière 75 à 90% et le nombre d'heures de fonctionnement, environ 1800 h/an).
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[[Image:Puissancechaudiere1.jpg|trame]]
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* Consommation de la chaufferie :
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[[Image:Consochaufferie2.jpg|trame]]
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* Consommation de bois: prendre en compte le taux de couverture du bois : 80 à 90%
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[[Image:Consobois3.jpg|trame]]
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* Consommation appoint = Conso(chaufferie) - Conso(bois)
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* Consommation de plaquettes forestières (sachant que PCI = 800 kWh/m3)
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[[Image:Volumeplaquettes4.jpg|trame]]
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* Dimensionnement du silo (volume plein et volume utile):
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''Exemple'' : on veut obtenir une autonomie d'une semaine en janvier, sachant que le mois de janvier représente environ 20% des consommations annuelles.
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[[Image:Volumeplein5.jpg|trame]] ,le volume utile étant ici le volume de plaquettes nécessaires pour cette semaine de janvier.
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'''Réglementation:'''
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Un label existe en France: label Flamme Verte. Tous les produits marqués "Flamme Verte" sont éligibles de crédits d'impôts.
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Pour plus d'informations, consulter le site http://www.flammeverte.org
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==Exemple: Chaufferie de St Jean d'Arvey==
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Image:mairie.jpg|<center>''Mairie de St Jean d'Arvey''</center>
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La puissance de cette chaudière bois s'élève à 500kW. La chaufferie est équipée d'un appoint gaz et alimente un réseau de chaleur composé d'une école, d'ateliers, de la mairie, d'un hôtel, de plusieurs logements et de gîtes en chauffage et eau chaude sanitaire.
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La chaudière bois assure 90% des besoins de chaleur (1 135 MWh).
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Pour le stockage du bois en plaquettes, un silo de 90m<sup>3</sup> est nécessaire.
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Cette chaufferie a demandé un investissement de 60000 €/an comprenant annuité, consommation du bois, entretien et amortissement.
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L'économie annuelle réalisée par rapport à un système classique est d'environ de 2500 €/an.
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==Voir aussi==
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===Liens internes===
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* [[Énergie renouvelable]]
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* [[Gaz à effet de serre]]
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* [[Chauffage au bois]]
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* [[Énergie de la biomasse]]
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* [[Pollution]] atmosphérique
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* [[Chauffage]]
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===Liens externes===
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* http://www.asder.asso.fr
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* http://fr.wikipedia.org/wiki/Bois_energie
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===Bibliographie===
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* Cours de Bois Energie dispensé par M. Dupassieux, intervenant ASDER à [http://www.polytech.univ-savoie.fr/ Polytech'Savoie].
 +
* http://www.dedietrich-thermique.fr
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* http://www.brossette.fr/enr-2007/ch_bois.php
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* http://www.microcogeneration.info/
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== Notes ==
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<references />
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[[Catégorie:Chauffage]]

Version actuelle en date du 19 novembre 2010 à 12:04

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Catégorie:Se loger

Grâce à sa technologie avancée, son rendement (75 à 90%) et sa souplesse d'utilisation, la chaudière bois à plaquettes peut assurer le chauffage central et la production d'eau chaude sanitaire.

Aujourd'hui, la plupart sont entièrement automatisées grâce à un système d'approvisionnement par vis sans fin.


Introduction[modifier]

Afin de limiter les émissions de gaz à effet de serre et de développer les énergies renouvelables, le bois énergie est l'une des solutions. En effet, le dioxyde de carbone (CO2) émis lors de la combustion du bois a été absorbé lors de la croissance de l'arbre: il s'agit d'un cycle.

Le retour du bois énergie s'explique par l'évolution des matériaux et des combustibles qui sont aujourd'hui plus performants, moins polluants et moins contraignants. Ainsi, on assiste à l'émergence du bois granulé et des plaquettes forestières. Ceux-ci peuvent alimenter automatiquement une chaudière, il faut alors prévoir leur stockage dans une pièce annexe.

  • Plaquettes forestières
  • Foyer de la chaudière bois

Schéma de principe[modifier]

trame

Ci-contre le schéma du fonctionnement d'une chaudière bois à plaquettes.


La vis d'admission entraîne les plaquettes forestières du silo vers le collecteur. Son pouvoir calorifique est très élevé :3,5 MWh par tonne ce qui permet de minimiser la quantité de matière première consommée.

Le collecteur entraîne les plaquettes de la vis d'admission jusqu'au foyer à l'aide d'une vis sans fin. Celui-ci est muni d'un réservoir d'eau qui garantit l'extinction en cas de départ de feu dans le collecteur.

Un cendrier permet de récupérer les cendres issues de la combustion.

Enfin, un échangeur permet de transférer la chaleur issue de la combustion vers le ballon d'eau chaude.


Avantages[modifier]

  • Une énergie économique : des aides publiques sont accordées aux particuliers pour l'acquisition du matériel et son installation, permettant de réaliser jusqu'à 50 % d'économies. Le bois rivalise de plus en plus avec le prix des combustibles classiques.
  • Une énergie respectueuse de l'environnement : contrairement aux autres énergies, la combustion du bois n'accroît pas la quantité de CO2 dans l'atmosphère et ne participe donc pas au réchauffement de la planète. À noter que la combustion du bois ne génère pas de soufre (SO2).
  • Rendement élevé : 75 à 90%.
  • La chaudière à bois individuelle automatique offre un haut niveau de confort et de sécurité. Elle est peu concernée par les risques d'encrassement et de surchauffe.

Inconvénients[modifier]

  • Une chaudière bois à plaquettes nécessite plus de place que la plupart des autres chaudières (construction d'un silo de stockage, prévision d'une voie d'accès et de déchargement suffisament large pour l'approvisionnement) : 1m² pour 10 kW bois.
  • L'approvisionnement du silo en plaquettes est aussi plus contraignant car plus fréquent.
  • Pollution atmosphérique: Cette partie sucite débat. Il faut cependant distinguer deux cas: les chaudières domestiques, de puissance allant jusqu'à 100kW et les chaudières collectives au dessus de 100kW. Dans le cas de ces dernières, un surinvestissement en équipements de traitement des fumées est justifié, et permet d'atteindre un taux de pollution infime.

Pollution[modifier]

La combustion de bois émet des particules fines, du monoxyde de carbone (CO), des oxydes d'azotes (NOx)… Ces émissions sont cependant limitées dans le cas des chaudières automatiques, grâce aux filtres traitant les fumées.

Deux méthodes existent pour réduire les émissions polluantes du bois énergie :

a) méthode préventive : amélioration de la combustion.

b) méthode curative : installation de systèmes d'épuration des fumées.

Outre la première méthode, la deuxième est adoptée pour les chaufferies collectives et industrielles : les systèmes de filtration (filtres à manches, électrofiltres) sont particulièrement performants. Ces technologies sophistiquées et coûteuses ne peuvent pas être appliquées telles quelles pour le chauffage individuel, mais des filtres à particules adaptés au secteur domestique commencent à voir le jour et certains sont actuellement disponibles en Suisse; s'ils ne sont pas aussi efficaces que ceux des secteurs collectif et industriel, ils permettent tout de même de réduire très significativement les rejets : Filtres à particules

De plus amples renseignements sur la page Énergie de la biomasse

La politique actuelle proposée par le Plan Particules intégré dans la deuxième version du Plan National Santé Environnement (PNSE 2) n'est plus de privilégier le développement du bois énergie dans le secteur domestique, le plus urgent étant le remplacement des appareils anciens, les plus polluants, par des appareils modernes plus performants; le plan demande par ailleurs de nouvelles évolutions technologiques pour les appareils, ainsi qu'une révision du crédit d'impôt et des critères d'attribution du label "Flamme Verte".

Des émissions polluantes ne sont constatées que lors du brûlage de composés supposés neutres mais contenant en fait des adjuvants (type bois traité brûmé lors d'un usage domestique).

Mais les émissions polluantes constatées ne se limitent pas au cas d'un bois traité. La combustion complète d'un bois propre et sec émet des quantités notables d'oxydes d'azote (NOx), l'arbre étant constitué en partie de protéines nécessaires à sa croissance, et de particules minérales qui se forment à partir des cendres ; ces particules, reconnues moins nocives que les suies, ne sont tout de même pas sans risques puisqu'elles peuvent pénétrer profondément dans les poumons. C'est ainsi qu'une chaudière à bois à chargement automatique émet bien davantage de particules fines et d'oxydes d'azote qu'une chaudière à mazout ; pour réduire ces émissions, un filtre à fumée est vivement recommandé, et même obligatoire suivant la puissance de l'installation dans certains cantons suisses[1].

Bilan carbone[modifier]

L'utilisation de bois dans le cadre d'une gestion durable et pérenne de la ressource se solde par un bilan carbone nul, du fait de la réabsorption du carbone dégagé lors de la combustion par l'activité photosynthétique de croissance de l'arbre.


Coût[modifier]

  • Chaufferie avec réseau de 200kW bois à 1000kW bois: 1200 à 1700 €/kW.
  • Combustible bois (plaquettes): 16 à 26 €/MWh – 60 à 100 €/t.
  • Consommation bois: 0.8 à 1.2 t bois/ kW de bois installé. Une chaufferie de 1000kW consommera entre 800 et 1200 tonnes de bois sur une saison de 220 jours.
  • Maintenance: 10 à 15 €/kW bois installé/an.
  • Coût de revient global du MWh : 65 à 85 €/MWh de chaleur.


Maintenance[modifier]

  • Surveillance journalière : 60 à 200 h/an – Coût horaire: 12 à 22 €.
  • Astreinte pour surveillance de week-end: à partir de 1000 €.
  • Entreprise de maintenance: 2 à 6 visites par an + dépannage : 1000 à 5000 €TTC.
  • Electricité chaudière bois: 20 à 30 kWé par MWh de chaleur produit.
  • Electricité du réseau: 10 à 15 kWé par MWh de chaleur produit.
  • Petites réparations: 1 €/kW installé.


Règles de dimensionnement[modifier]

  • Calcul des besoins en chaleur selon les utilisations.
  • Calcul de la puissance de la chaudière nécessaire: 50% de la puissance totale de la chaufferie centralisée (prendre en compte les rendements de réseaux 90%, chaudière 75 à 90% et le nombre d'heures de fonctionnement, environ 1800 h/an).

trame


  • Consommation de la chaufferie :

trame

  • Consommation de bois: prendre en compte le taux de couverture du bois : 80 à 90%

trame


  • Consommation appoint = Conso(chaufferie) - Conso(bois)
  • Consommation de plaquettes forestières (sachant que PCI = 800 kWh/m3)

trame

  • Dimensionnement du silo (volume plein et volume utile):

Exemple : on veut obtenir une autonomie d'une semaine en janvier, sachant que le mois de janvier représente environ 20% des consommations annuelles.

trame ,le volume utile étant ici le volume de plaquettes nécessaires pour cette semaine de janvier.


Réglementation: Un label existe en France: label Flamme Verte. Tous les produits marqués "Flamme Verte" sont éligibles de crédits d'impôts. Pour plus d'informations, consulter le site http://www.flammeverte.org

Exemple: Chaufferie de St Jean d'Arvey[modifier]

  • Mairie de St Jean d'Arvey


La puissance de cette chaudière bois s'élève à 500kW. La chaufferie est équipée d'un appoint gaz et alimente un réseau de chaleur composé d'une école, d'ateliers, de la mairie, d'un hôtel, de plusieurs logements et de gîtes en chauffage et eau chaude sanitaire.

La chaudière bois assure 90% des besoins de chaleur (1 135 MWh). Pour le stockage du bois en plaquettes, un silo de 90m3 est nécessaire.


Cette chaufferie a demandé un investissement de 60000 €/an comprenant annuité, consommation du bois, entretien et amortissement. L'économie annuelle réalisée par rapport à un système classique est d'environ de 2500 €/an.

Voir aussi[modifier]

Liens internes[modifier]

Liens externes[modifier]

Bibliographie[modifier]

Notes[modifier]

  1. ↑ Choisir un mode de chauffage (services cantonaux suisses de l'énergie et de l'environnement).


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