Chaudière bois à plaquettes

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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.

Introduction

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.

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.

Schéma de principe

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

La vis d'admission entraine les plaquettes forestières du silo vers le collecteur. Son pouvoir calorifique est très élevé :3,5 MWh par tonnes 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.

Exemple: Chaufferie de St Jean d'Arvey

Plaquettes forestières
Foyer de la chaudière bois
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.

Avantages

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.
A 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

Une chaudière bois nécessite plus de place qu'une chaudière à combustible fossile (notamment pour la mise en place du silo de stockage) : 1m² pour 10 kW bois.

L'approvisionnement du silo en bois est aussi plus contraignant car plus fréquent.

Pollution atmosphérique:

La combustion de bois émet des particules fines, du monoxyde de carbone (CO), des oxydes d'azotes (NOx)… Cependant, ces émissions sont limités grâce aux nouvelles technologies. Dans tous les cas, le bilan est positif en comparaison à un système fioul ou gaz classique.

Coût

Chaufferie avec réseau de 200kW bois à 1000kW bois: 1200 à 1700 €/kW.
Combustible bois (plaquette): 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

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

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).

P(chaudière) = 0.5 * Besoins (MWh) / [rendement_chaudière * rendement_réseau * nbre_heures_de_fonctionnment]

Consommation de la chaufferie :

Conso(chaufferie) = Besoins(MWh) / [rendement_chaudière * rendement_réseau]

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

Conso(bois) = Conso(chaufferie) * taux_de_couverture

Consommation appoint = Conso(chaufferie) - Conso(bois)

Consommation de plaquettes forestières (sachant que PCI = 800 kWh/m3)

Volume(plaquettes) = Conso(bois) / PCI

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.
Volume plein = Volume utile / 0.7 ,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.com