Les intérêts du chauffage central aux bûches avec hydro-accumulateur - Arnaud DEVES, COSTIC

COSTICCentre de Digne les Bains

Les intérêts du chauffage central Les intérêts du chauffage central aux bûches avec aux bûches avec

hydroaccumulateurhydroaccumulateurBOIS-ÉNERGIE

Mulhouse 15 septembre 2001

Bois énergie - Mulhouse - 15 septembre 2001

2COSTICCentre de Digne les Bains

ContexteContexte

• Les chaudières à tirage naturel– Combustion montante– Combustion horizontale– Combustion inversée

• Les chaudières à tirage forcé

• Une norme NF EN 303-5



NF EN 303 NF EN 303 -- 55• Concerne :

– Chaudières P<300 kW tirage naturel / forcé, chargement manuel / automatique

– Installations avec hydroaccumulation

• Fixe des exigences :– Conception– Rendements– Émissions : valeurs limites applicables en France en 2004– Marquage



NF EN 303 NF EN 303 -- 55

• Trois catégories de rendement et d’émissions (valeurs d’émissions non applicables jusqu’en 2004)

• Pour une puissance utile de 15 kW :– Classe 1 - rendement > 54 %– Classe 2 - rendement > 64 %– Classe 3 - rendement > 74 %



Performances des chaudières à Performances des chaudières à bûchesbûches

T ira g e N a tu re l F o rc é

C o m b u stio n M o n tan te H o rizo n ta le In ve rs é e In ve rs é e

R e n d e m e n t 5 0 % 6 0 % 6 5 % 7 5 %

Source COSTIC - CETIAT

Valeurs moyennes des performances de différents modèles de chaudières obtenues à allure nominale

Rendement requis dans la norme NF EN 303-5 pour une puissance de 15 kWClasse 1 Classe 2 Classe 3> 54 % > 64 % > 74 %



ÉvolutionÉvolution

• L’exigence de performances devrait favoriser dans le futur les chaudières à tirage forcé munies d’un ventilateur sur les entrées d’air comburant

Air primaire

Air secondaire

Rendements supérieurs (75 %)

Émissions polluantes réduites



Mais...Mais...

• Pour les chaudières à tirage forcé, on peut observer des dégradations rapides dues aux faibles températures de fumées lors des phases de faible demande : – Stagnation des gaz résiduels de pyrolyse– Condensations– Bistrage du conduit de fumées



Limites du chauffage central au Limites du chauffage central au bois sans accumulateurbois sans accumulateur

• Niveau de confort moyen– Combustion du bois difficile à maîtriser– Taux de charge non régulé en fonction des besoins en

chauffage• Conduite délicate

– Éviter les retours froids (condensations)– Chaudières à tirage forcé : lors des phases de ralenti

(ventilateur à l’arrêt) - stagnation de gaz nocifs, condensations, bistrage du conduit de fumées



Comment améliorer les Comment améliorer les performancesperformances

• Utiliser les appareils au maximum à la puissance nominale

• Fonctionner à des niveaux de température suffisants en continu

• Adapter la production aux besoins énergétiques

Solution envisagée : Hydroaccumulation



Principe de Principe de l’hydroaccumulationl’hydroaccumulation

Besoins en chauffage et ECS

Étape n°1 : Stockagede chaleur

Chaud.Marche Stock



Principe de Principe de l’hydroaccumulationl’hydroaccumulation

Besoins en chauffage et ECS

Stock

Étape n°2 : Restitutionde chaleur

Chaud.Arrêt



AvantagesAvantages

• Absorber la surpuissance de la chaudière – Offre technique en chaudières à bûches à tirage forcé :

puissances très souvent supérieures à 20 kW– Puissance nécessaire pour une maison de 100 m² dans

l’est de la France : environ 10 kW

• Sans accumulation la chaudière fonctionne souvent à une demande trop faible.



AvantagesAvantages

• Fonctionnement de la chaudière dans les conditions optimales :– Combustion stable– Rendements optimums

• Production d’ECS possible toute l’année– Sans ballon, demande insuffisante– Avec ballon, une charge de bois permet de couvrir les

besoins d’ECS pendant plusieurs jours l’été



La production La production d’ECSd’ECSEF ECS

Vers réseau de

radiateursVers chaudière

Ballon deproduction

d ’ECS

Ballond ’hydroaccumulation



Les économiesLes économies

SANSHYDROACCUMULATION

AVECHYDROACCUMULATION(1300 LITRES)

Besoins Chauffage : 25 000 kWh/anECS : 2 900 kWh : an

ConsommationBoisElectricité

22 stères2 900 kWH / an

20 stères

Résultat d’un suivi (COSTIC pour l’ADEME)



AvantagesAvantages

• Autonomie prolongée• Suivant le choix de l’utilisateur final• En jouant sur le dimensionnement de l ’ensemble

chaudières + ballon

• Entre 2 et 4 chargements les jours les plus froids



AvantagesAvantages

• L’utilisation d’émetteurs basse température– Utilisation impossible sans ballon d’accumulation– Radiateurs : 60°C - 45°C– Planchers chauffants : 40°C– Confort augmenté– Économies



Les quelques inconvénientsLes quelques inconvénients

• Encombrement :– Ballon entre 2000 et 4000 litres– Ballon horizontaux (H = 2 x D)

• Coût à l’investissement– Ballon + sondes supplémentaires– De l’ordre de 12 000 FRF HT pour un ballon de 2 000

litres



Comparatifs économiquesComparatifs économiques

• Exemple : comparaison avec une installation fioul• Déperditions 10 kW• Investissement : Installation bois 1,5 fois plus

chère– Bois : 49 000 FRF HT– Fioul : 30 000 FRF HT

• Temps de retour : Fonction des cours et de l’origine du bois - De 5 à 10 ans



ConclusionConclusion

• Une solution aux contraintes du chauffage central au bois

• Des performances thermiques et environnementales accrues

• Des conditions économiques valorisantes

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