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Formation nationale Chaudière bois manuelle

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Présentation au sujet: "Formation nationale Chaudière bois manuelle"— Transcription de la présentation:

1 Formation nationale Chaudière bois manuelle

2 SOMMAIRE 1.Présentation 4.Combustion du bois 2.Réglementation
Charte QUALIBOIS Label Flamme Verte Image du bois NF bois de chauffage Filière bois Le façonnage du bois de chauffage Le pouvoir calorifique 4.Combustion du bois Combustion Rendement Les rejets 2.Réglementation Tableau récapitulatif Norme CEN 303.5 5.Différents types de chauffage au bois Chauffage central Cuisinière bouilleur Poêle à granulé hydro Chaudière à bûche Chaudière automatique Bi-énergie Simultanée Alternative 3.Données techniques du bois énergie L’énergie en France La forêt française Le bois énergie dans l’habitat Les différents combustibles bois Prix des énergies Composition chimique du bois La masse volumique Le taux d’humidité Le séchage du bois 6.Evacuation des fumées Le conduit de fumée Le conduit de raccordement Le modérateur de tirage Mesure de dépression

3 SOMMAIRE (suite) 10.Différents types d’installation 7.Calculs
Chauffage seul Chauffage + ECS Chauffage + ECS + solaire 7.Calculs Calcul des déperditions Dimensionnement Calcul des consommations 11.Maintenance 8.Circuit primaire Comportement d’une chaudière Hydroaccumulation Protection chaudière Circulateur Vase d’expansion 12.Diagnostics 13.Récapitulatif et coûts 14.Aides fiscales et subventions 9.Circuit secondaire Eau chaude sanitaire Choix des vannes Robinet thermostatique 15.Logiciel 16.Glossaire

4 Le chauffage au bois une façon intelligente de protéger notre environnement
Source ADEME

5 Le bois est une énergie renouvelable qui permet aujourd’hui d’économiser 9 Mtep de combustibles fossiles soit 4% de la consommation énergétique du pays 1 m 1 m 1 m Economisent 1/2 tonne de fioul 1,8 tonnes de CO2 dans l’atmosphère 1 m 4 STERES 1 m 1 m 1 m 1 m 1 m 1 m La progression de l’utilisation du bois énergie en France passe par : La mise en place d’un réseau d’installateurs qualifiés La promotion de matériels et d’installations performantes

6 Présentation de Qualit’EnR

7 Qualit’EnR, ses membres, ses permanents
Syndicats d’installateurs CAPEB (UNA CPC et UNA 3E), UCF-FFB, UNCP-FFB, FFIE, Technosolar, SNEFCCA Syndicats d’industriels ENERPLAN, SER, GFCC, Energéticiens EDF, GDF-Suez, Primagaz. Equipe à taille humaine (7 permanents) Délégué général : Nadia Beckerich 2 Chargés de mission Une assistante formation Un secrétariat de trois personnes

8 1- Présentation

9 L’appellation Qualibois
Pour le grand public, une appellation : Appellation qualité pour les installateurs de systèmes bois énergie Deux compétences: Compétence en installation de chaudières bois manuelles Compétence en installation de chaudières bois automatiques: Club Qualibois automatique

10 Quel est mon engagement à la charte Qualibois ?
Dans le cadre de la Loi de programme fixant les orientations de la politique énergétique (loi POPE) de Juillet 2005, l’Etat s’est fixé comme objectif de développer de plus de 50% l’utilisation de la chaleur issue des sources d’énergies renouvelables (principalement bois et solaire) à l’horizon 2010. Dans le but de promouvoir l’utilisation du bois et des appareils de chauffage au bois performants, l’ADEME, en partenariat avec les organisations professionnelles CAPEB, FFB a mis en place une professionnalisation d’installateurs chauffagistes compétents. Cette charte de qualité s’appelle QUALIBOIS.

11 Quel est mon engagement à la charte Qualibois ?
Domaine d’application : concerne les installations de chaudières bois (bûches, briquettes, granulés, plaquettes) ayant une puissance inférieure ou égal à 70 kW précise les modalités d’adhésion et de résiliation mentionne 10 points clés sur lesquels l’installateur doit s’engager à respecter (compétence, information, SAV, fourniture de documents contractuels)

12 Quel est mon engagement à la charte Qualibois ?
Les « 10 points » de la charte QUALIBOIS 1. Posséder, au sein de son entreprise, les compétences professionnelles nécessaires, acquises par la formation ou par une pratique confirmée. Être à jour de ses obligations sociales et fiscales, et disposer des garanties légales couvrant explicitement l’ensemble des activités et travaux qu’elle réalise, 2. Préconiser des équipements performants de chauffage domestique au bois conforme à la réglementation en vigueur (norme, avis technique ou marquage CE) et/ou sélectionnés par le label « Flamme Verte » et être le relais des informations, brochures et documents que Qualit’EnR et les organismes publics sont susceptibles de diffuser sur ce domaine, 3. En amont, assurer auprès du client un rôle de conseil, l’assister dans le choix des solutions les mieux adaptées à ses besoins (suivant les règles de dimensionnement des installations de chauffage au bois), compte tenu du gisement et des modalités d’approvisionnement en bois, des contraintes du site, de la configuration du logement, et des autres énergies disponibles, 4. Après visite sur site, soumettre au client un devis descriptif écrit et complet de l’installation bois proposée et détaillé ci-dessous : -Caractéristiques de l’appareil (nom, référence, rendement, norme, etc.) -Conduit de fumée (travaux de fumisterie) -Périphériques et raccordements hydrauliques, vannes, circulateurs -Circuit de chauffage et raccordement (Réseau de chaleur d’alimentation des bâtiments), -Raccordement électrique (régulation, etc.) -Forfait montage et mise en route -Délai de réalisation, termes de paiement -Conditions de garantie légale

13 Quel est mon engagement à la charte Qualibois ?
Les « 10 points » de la charte QUALIBOIS 5. Informer le client sur les démarches nécessaires, relatives en particulier aux déclarations préalables de travaux, aux conditions d’octroi des aides publiques et des incitations fiscales en vigueur, telles que portées à sa connaissance par Qualit’EnR, 6. Une fois l’accord du client obtenu (devis cosigné), réaliser l’installation commandée dans le respect des règles professionnelles, normes et textes réglementaires applicables et/ou selon les prescriptions de l’Avis Technique du matériel prévu, et les spécifications particulières des constructeurs, 7. Régler et mettre en service l’installation, puis procéder à la réception des travaux en présence du client. Lui remettre les notices techniques d’installation et d’utilisation en langue française et tous documents relatifs aux conditions de garantie et d’entretien/maintenance de l’appareil. S’engager par ailleurs à informer le client de l’opportunité d’un service de maintenance de l’installation : intervention de nettoyage, ramonage, maintenance complète au démarrage de la saison de chauffe, intervention durant la saison, et une ou deux interventions forfaitaires de dépannage hors garantie sur appel de l’utilisateur, 8. Remettre sans délai au client une facture détaillée et complète de la prestation, conforme au devis (désignation précise des matériels installés, leurs caractéristiques exactes ainsi que leurs performances), afin que celui-ci fasse valoir ses droits aux aides et dispositifs fiscaux en vigueur. Fournir en outre toute attestation nécessaire dans ce cadre, 9. En cas d’anomalies ou d’incidents de fonctionnement de l’installation signalés par le client, s’engager à intervenir sur le site dans des délais rapides, et procéder aux vérifications et remises en état nécessaires, dans le cadre des obligations d’intervention attachées à la garantie biennale, 10. Sur simple notification de Qualit’EnR, favoriser toute opération de contrôle que l’Association ou son mandataire souhaiterait effectuer sur ses réalisations, aux fins d’examiner les conditions de mise en oeuvre et de réalisation des prestations.

14 Club « Qualibois Automatique »
Compte tenu de la technicité liée au dimensionnement et à la mise en œuvre des chaudières automatiques et des systèmes de stockage du combustible, des compétences spécifiques nécessaires qui sont supérieures à la pose d’une chaudière manuelle, il est proposé aux installateurs Qualibois, sous certaines conditions, d’entrer dans le club « Qualibois Automatique ». Ouvert aux entreprises qui sont déjà dans le dispositif Qualibois millésimé Sans cotisation ni redevance supplémentaire Justifier auprès de l’association Qualit’EnR de références en chaudière automatiques (formation, installations réalisées,…)

15 Ils se sont engagés pour la Qualité …
Qualibois 2009 Club Qualibois Automatique 2009 17 6 25 9 41 4 45 11 54 11 16 3 5 10 62 36 11 19 55 29 10 31 67 45 14 13 123 84 88 11 169 46 30 170 30 6 61 90 14 41 31 8 Total : 1 397 Total : 524 Chiffres au 12 mai 2009

16 Les modalités d’adhésion 1- Activité de l’entreprise
Justifier du code NAF d’une des séries suivantes : 42,2 / 43,2 / 43,3 / 43,9 Justifier par tout moyen (K bis ou attestation d’inscription au répertoire des métiers ou du registre du commerce et des sociétés) d’une activité d’installation correspondante à l’appellation : génie climatique, plomberie-chauffage, énergies renouvelables, appareils d’économie d’énergie

17 Les modalités d’adhésion Assurances et engagements
Fournir les attestations d’assurances professionnelles en vigueur : RC décennale et RC générale couvrant a minima l’une des activités suivantes : génie climatique, chauffage. 3- Renseignements et engagements Fournir les attestations justifiant de ses obligations sociales et fiscales Remplir un formulaire d’adhésion Signer la charte Qualibois millésimée Acquitter la redevance par module (75 € HT), passeport obligatoire (50 € HT)

18 Les modalités d’adhésion 4- Compétences dans l’entreprise
Justifier les compétences d’un référent bois énergie au sein de l’entreprise : (remplir au moins 1 des 4 conditions ci-dessous) Par l’expérience 3 références d’installation Bois énergie 2 chaudières automatiques dans les 24 derniers mois Par la formation Formation Qualibois dispensée par un organisme de formation conventionné ou un opérateur EFIQUABOIS + Réussite à un QCM de validation Réussite à un QCM seul organisé par Qualit’EnR Formation longue reconnue (V.A.E., C.Q.P., C.C.S., …)

19 Les avantages pour l’installateur
Valorisation du savoir-faire en installation de systèmes Bois Energie Participation active au développement des énergies renouvelables en tant que prescripteur de la filière solaire photovoltaïque Bénéficie d’actions de communication nationale pour développer la notoriété de la marque

20 Les avantages pour l’installateur
Le site internet Un espace dédié aux installateurs sur le site Une assistance technique gratuite Un kit de communication Le journal « Qualit’EnR infos » Des « flashs info Qualit’EnR »

21 Questions fréquentes A quoi sert la redevance ?

22 Questions fréquentes En cas de problème je m’adresse à qui chez Qualit’EnR ?
Pour toute les questions d’ordre technique (dimensionnement, doute sur un avis technique, besoin d’un conseil technique, calcul du crédit d’impôt…). Assistance technique Difficulté à remplir votre dossier, ou problème lié à l’appellation Votre organisation professionnelle conventionnée, ou le centre de gestion de Qualit’EnR

23 Questions fréquentes Code NAF
Mon activité déclarée ou mon code NAF ne sont pas conformes aux exigences du règlement d’usage, que dois je faire ? Rapprochez vous de votre organisation professionnelle départementale conventionnée Contactez Qualit’EnR

24 Merci de votre attention et bonne formation www.qualit-enr.org

25 Il est géré conjointement par l’ADEME, le SER et le GFCC.
Quel est mon engagement à la charte Qualibois ? Label flamme verte Ce label a été élaboré par l’ADEME et des fabricants d’appareils domestiques. Il concerne les appareils domestiques de chauffage au bois (inserts, foyers fermés, poêles et chaudières) dont la conception répond à la charte de qualité exigeante en termes de rendements et d’émissions polluantes. Il est géré conjointement par l’ADEME, le SER et le GFCC.

26 Ce label est scindé en 2 sections : Une section appareils indépendants
Quel est mon engagement à la charte Qualibois ? Ce label est scindé en 2 sections : Une section appareils indépendants Une section chaudière Pour obtenir le label Flamme verte : les appareils indépendants doivent avoir un rendement de 70% minimum et rejeter moins de 0,6% de monoxyde de carbone Les chaudières domestiques doivent avoir un rendement de 70% minimum et respecter les exigences de la norme européenne en vigueur en matière d’émissions polluantes (NF CEN 303.5) Mettre à jour les exigences pour être flamme verte.

27 Quel est mon engagement à la charte Qualibois ?
Le label Flamme verte permet de reconnaître les appareils économiques et écologiques en offrant un référentiel commun aux appareils porteurs du logo. Il s’inscrit dans le programme bois-énergie de l’ADEME. Il répond ainsi aux engagements de réduction de gaz à effet de serre qu’a pris la France en ratifiant le protocole de Kyoto

28 La France est la plus grande forêt d’Europe Occidentale
Quel est mon engagement à la charte Qualibois ? Image du bois La France est la plus grande forêt d’Europe Occidentale Première source d’énergie renouvelable en France Une image écologique : énergie naturelle qui respecte l’environnement Un aspect très économique, voire gratuit Une image fortement affective et chaleureuse Une grande réserve énergétique : La forêt française est sous exploitée Des appareils de chauffage de plus en plus performants Une diversité dans le choix des combustibles (bûches, briquettes, plaquettes, granulés)

29 La certification NF bois de chauffage
Quel est mon engagement à la charte Qualibois ? La certification NF bois de chauffage L’ADEME en partenariat avec le CTBA et l’AFNOR a créé la marque NF Bois de chauffage. Le but est de garantir aux utilisateurs de bois de chauffage un combustible de qualité et une pérennité dans l’approvisionnement. Les entreprises certifiées s’engagent et garantissent 3 caractéristiques essentielles : Garantie du produit livré Garantie d’information Garantie du confort et de la sécurité

30 Filière bois Forestier Grossiste Utilisateurs Installateur
Quel est mon engagement à la charte Qualibois ? Filière bois Forestier Coupe du bois Stocke du bois Fabrication de matériels Développement de nouveaux matériels performants Rédaction de documentations techniques et commerciales Formation des installateurs Auto consommation et stockage Rencontre et conseille ses clients Détermine l’installation Rédaction de devis Vente tout matériel, souvent multi-marque Vente aux particuliers Utilisateurs Constructeur Grossiste Installateur

31 Les actions Les contraintes de la filière bois Forestier Grossiste
Quel est mon engagement à la charte Qualibois ? Filière bois en cours de structuration Forestier Les contraintes de la filière bois Les actions Permettre l’organisation de la filière bois «Idée reçue» sur le bois énergie. Mauvaise durée de séchage et mauvais stockage Chaque constructeur forme des installateurs à ses propres techniques Ne peut pas être spécialiste en tout Information sur l’utilisation du matériel et les nouvelles techniques Formation des grossistes au bois énergie dans l’individuel Mauvaise connaissance de la réglementation et des nouvelles techniques Harmonisation des « langages » constructeurs (le bois n’a pas d’odeur) Utilisateurs Grossiste Formation des installateurs Constructeur Installateur

32 Formation nationale Chauffage domestique bois 2- Réglementation
Quels sont les textes réglementaires ? Formation nationale Chauffage domestique bois 2- Réglementation

33 Quels sont les textes réglementaires ?
La réglementation technique française actuelle est composée de deux types de documents : Les textes législatifs et réglementaires : (Lois, Décrets, Arrêtés) Les textes techniques : NF P (NF DTU ): Documents techniques unifiés ayant acquis le statut de norme. NF EN : Normes européennes homologuées en France. Avis techniques : document d'information donnant une opinion autorisée sur l'aptitude à l'emploi de matériaux, de produits, de technologies et de mise en œuvre, lorsque leur nouveauté ou celle de l'emploi qui en est fait n'en permettent pas, ou pas encore, la normalisation. Nous rappelons dans ce chapitre les principaux textes que le concepteur devra consulter pour réaliser une installation de chauffage au bois dans l’habitat individuel (P<70 kW)

34 Tableau récapitulatif :
Quels sont les textes réglementaires ? Tableau récapitulatif : Conduits de fumées - Arrêté du 22/10/1969 et du 24/03/1982 - Règlement Sanitaire Départemental type - NF DTU 24.1 Février 2006 P1 et P3 Installation hydraulique - NF P (Ancien DTU 65.11) - Norme NF EN 303.5 Chaudières - Norme NF EN 303.5 : cette norme ne s’applique pas aux appareils de cuisine et aux appareils à implanter dans le volume habitable - Norme NF EN 12809 : puissance calorifique nominale inférieure ou égale à 50 kW Cuisinières - Norme NF D  : cette norme s’applique aux cuisinières simples sans bouilleur - DTU définit les dispositions de sécurité des installations de chauffage central pour les cuisinières équipées de bouilleur - Norme NF EN existe pour les cuisinières équipées d’un bouilleur Ajouter les poêles chaudières à granulés

35 Les produits labellisés Flamme Verte respectent cette norme
Quels sont les textes réglementaires ? Norme CEN 303.5 Cette norme fixe les exigences concernant les caractéristiques de construction et de fonctionnement, la technique des essais et le marquage pour les chaudières spéciales pour combustibles solides à chargement manuel ou automatique de puissance utile inférieure ou égale à 300 kW Elle fixe également les limites d’émission des chaudières De manière générale, la norme distingue 3 classes d’appareils (Classe 1, 2, 3) Les appareils conformes aux exigences de la norme doivent être munis d’une plaque signalétique mais n’ont pas de marquage CE Les produits labellisés Flamme Verte respectent cette norme

36 Classe 1 Quels sont les textes réglementaires ? Rendements : Classe 3
300 200 h (%) PN (kW) Classe 3 Objectif Flamme verte 2008 Objectif Flamme verte 2007 Classe 2 Classe 1

37 Quels sont les textes réglementaires ?
Les émissions : Homogénéisation des valeurs des équipements de chauffage pour les exprimer en mg/Nm3 à 10% d’O2 à 0°C et 1013 mbar (produits de combustion secs) CO : Monoxyde de carbone COV : Composé organique volatil

38 Informations sur le bois
Formation nationale Chauffage domestique bois 3- Données techniques du bois énergie

39 Source : www.industrie.gouv.fr
Informations sur le bois L’énergie en France Consommation d’énergie primaire en France (2006) Source :

40 Production d’énergie primaire en France (2006)
Informations sur le bois Electricité nucléaire 117,3 Mtep Gaz naturel 1 Mtep Pétrole 1,3 Mtep Charbon 0,4 Mtep Energie renouvelable 17,8 Mtep Production d’énergie primaire en France (2006) Energie renouvelable 18,3 MTEP En 2006 : 18,3 Mtep d’origine renouvelable, soit 13,2% de la production nationale d’énergie et 6,7% des besoins énergétiques français

41 Répartition de la production d’énergie renouvelable en France (2006)
Informations sur le bois Répartition de la production d’énergie renouvelable en France (2006) Energie renouvelable 18,3 MTEP Autres 4% Hydraulique 33% Biocarburants 2% Déchets urbains solides 11% Éolien Solaire Photovoltaïque géothermie Bois de chauffage collectif et tertiaire 10% Bois de chauffage domestique 40%

42 14,7 millions d'hectares (26%)
Informations sur le bois La forêt française 14,7 millions d'hectares (26%) Exploitation forestière : 48 millions de m3/an dont 15 pour le bois de chauffage Accroissement biologique: 80 millions de m3/an. Forêt sous exploitée Forêt privée 74% Forêt publique 26%

43 Le bois énergie dans l’habitat
Informations sur le bois Le bois énergie dans l’habitat 5,627 millions de logements sur 30,8 millions en France (environ 18%) brûlent du bois pour chauffer leur résidence principale. Les 30,8 millions de logements sont constitués de : 28 millions de logements principaux 1,5 millions de résidences secondaires 1,5 millions de résidences vacantes de logements Maisons individuelles (97%) Appartement (3%)

44 Part des maisons utilisant du bois selon la date de construction
Informations sur le bois Part des maisons utilisant du bois selon la date de construction Source ADEME En 1985 : 1 maison sur 2 En 2001 : 1 maison sur 5

45 Informations sur le bois
Parc des différents appareils de chauffage au bois dans les maisons et les appartements en 2001 (5,627 millions d’appareils)

46 Evolution du marché des appareils de chauffage au bois
Informations sur le bois Evolution du marché des appareils de chauffage au bois *Estimation Source : Ademe/Alkaest Les ventes d'appareils de chauffage au bois progressent fortement en 2006 Le nombre de chaudières vendues s'est accru de plus de 200 % entre 2004 et 2006

47 Informations sur le bois
Taux d’équipement en chaudière bois et appareil divisé en 2001 des maisons individuelles Chauffage de base Taux moyen de 15 % Le quart Est est le plus équipé en chaudière bois Chauffage d’appoint Taux moyen de 60 % Le quart Est est le plus équipé en appareil divisé

48 Les différents combustibles bois
Informations sur le bois Les différents combustibles bois La bûche Utilisation de préférence bien sec (séché pendant 18 à 24 mois pour atteindre un taux d’humidité de 25% maximum) La qualité dépend de son origine (forêt ou bocage) Conditionnement en rondins ou en quartiers de 25, 33, 50 ou 100 cm L’unité de mesure utilisée est le stère (bûches empilées de façon à constituer un cube d’1 mètre de côté) La briquette Fabrication à l’aide d’une presse à partir de copeaux et de sciure naturelle Présentation sous la forme d’un cylindre ou d’un rectangle de 10 cm de diamètre et de 20 à 30 cm de longueur Utilisation identique au bois bûche

49 Le bois déchiqueté Le granulé Informations sur le bois
Obtenus à partir du déchiquetage d’arbres, de branches, de bocage ou de sous produits de l’industrie du bois Granulométrie : Hygrométrie entre 25 et 30% L’unité de mesure est le mètre cube apparent de bois (MAP – Mètre cube Apparent Plaquette) Le granulé Fabrication à base de sciure de bois naturelle compressée Combustible très dense Pouvoir calorifique très élevé Hygrométrie entre 8 et 10% Présentation sous la forme d’un cylindre de 6 à 9 mm de diamètre et d’une longueur moyenne d’1 cm Livraison par camion en vrac ou conditionné en sac de 15, 20 et 25 kg

50 Chaudière polycombustible
Informations sur le bois Autres combustibles Miscanthus Blé Triticale Graine de colza Chaudière polycombustible Orge Granulé de lin A titre indicatif, ces autres combustibles ne sont pas concernés par l’appellation QUALIBOIS

51 Équivalence énergétique
Informations sur le bois Équivalence énergétique 150 litres de fioul 1 STERE 1,5 MAP 1/3 TONNE 3,5 QUINTAUX

52 Prix des énergies (à titre indicatif)
Informations sur le bois Prix des énergies (à titre indicatif) 20€/m3 2 2,1 9€ le quintal valorisé 55 €/stère 3,2 Vrac 200€/tonne Sac de 15 kg 276€/tonne 4 6 5,39 Tarif B kWh/an 5,89 Livraison de 2000 à 5000 litres 10,6 34890 kWh/an et citerne louée 13000 kWh/an dont 5000 en heures creuses 12 kVA 11 Source : (Mars 2007)

53 Historique du prix des énergies
Informations sur le bois Historique du prix des énergies Source :

54 Fabrication de bûches à l’aide d’une fendeuse
Informations sur le bois Fabrication de bûches à l’aide d’une fendeuse Source : sp-fendeuse Source : sp-fendeuse

55 Fabrication de bûches à l’aide d’une scie fendeuse
Informations sur le bois Fabrication de bûches à l’aide d’une scie fendeuse Source : Pezzolato

56 Fabrication des plaquettes bois à l’aide d’un broyeur bois
Informations sur le bois Fabrication des plaquettes bois à l’aide d’un broyeur bois

57 Schéma de principe de la fabrication des granulés
Informations sur le bois Schéma de principe de la fabrication des granulés

58 La composition chimique du bois
Informations sur le bois La composition chimique du bois Le bois est un édifice moléculaire chimique complexe possédant une forte teneur en matières volatiles. Il produit : 85% de matières volatiles (67% de son énergie) 14% de charbon de bois (33% de son énergie) 1% de cendre La composition chimique élémentaire des différentes essences de bois à l’état anhydre (bois complètement sec) est approximativement la même : Carbone 49 % Oxygène 44 % Hydrogène 6 % Azote 0,3 % Cendres 0,7 %

59 1 STERE La masse volumique
Informations sur le bois La masse volumique La masse volumique est la masse de combustible en kilogramme par unité de volume (m3) à une température de 15°C En pratique, l’unité de mesure la plus utilisée est le volume apparent communément appelé le STERE. C’est l’équivalent d’un cube de bûches d’1 mètre d’arête. 1 m 1 STERE Il n’occupe plus que 0,8 m3 si les bûches sont coupées en 2 … et plus que 0,7 m3 si les bûches sont recoupées en 3

60 Informations sur le bois
Valeur massique d’un STERE m3 de bois en fonction de l’essence avec une hygrométrie d’environ 20 à 25% Bouleau : 320 à 380 kg/stère m3 (moyenne 350 kg) Hêtre – Frêne : 360 à 420 kg/stère m3 (moyenne 390 kg) Chêne : 380 à 450 kg/stère m3 (moyenne 415 kg) Charme : 420 à 480 kg/stère m3 (moyenne 450 kg) Sapin – Epicéa : 260 à 320 kg/stère m3 (moyenne 290 kg) Pins : 300 à 360 kg/stère m3 (moyenne 330 kg) 400 kg/stère m3 310 kg/stère m3

61 L’humidité sur brut est la valeur utilisée dans le bois de chauffage
Informations sur le bois Le taux d’humidité L’utilisation d’un bois humide supérieur à 25 % sur brut est fortement déconseillée pour le chauffage au bois Le bois est une fibre anhydre (éponge) dont la teneur en eau sur brut est de l’ordre de 50 à 60%. L’humidité fait varier le pouvoir calorifique et la qualité de la combustion. On définit cette teneur en eau d’après : Humidité sur brut (bois humide) L’humidité sur brut est la valeur utilisée dans le bois de chauffage

62 Temps de séchage en mois
Informations sur le bois Evolution de l’humidité en fonction du temps de séchage et des conditions de stockage Au bout de 6 mois de séchage, les quartiers de 33 cm stockés sous abri sont déjà à 25% d’humidité Il faut 21 mois pour les rondins à l’air libre pour atteindre 25% Temps de séchage en mois Source CTBA

63 L’hygrométrie du bois se mesure avec un hygromètre à bois
Informations sur le bois Le séchage du bois Le séchage naturel, c’est-à-dire à l’air libre, est la façon la plus simple pour sécher le bois. Le vent, le soleil sont les meilleurs alliés. Il ne faut jamais stocker du bois sous des bâches en polyane, nylon ou dans un local étanche. Quelques prescriptions élémentaires sont à respecter : Le bois doit être stocké dans un endroit ventilé. Le bois doit être fendu (plus de surface d’évaporation). Le bois doit être façonné à la longueur d’utilisation. Le bois doit attendre au minimum 18 mois avant son utilisation. L’hygrométrie du bois se mesure avec un hygromètre à bois

64 Le façonnage du bois de chauffage
Informations sur le bois Le façonnage du bois de chauffage Pour obtenir les meilleures performances avec un appareil de chauffage au bois bûches, il est primordial que celles-ci soient correctement façonnées. 2 FOYERS DE CHAUDIERE IDENTIQUES Chargement grossier Chargement calibré Mauvaise combustion Mauvaise autonomie Formation de voûtes dans le foyer Très bonne combustion Très bonne autonomie Pas de voûte dans le foyer

65 Le pouvoir calorifique
Informations sur le bois Le pouvoir calorifique LE POUVOIR CALORIFIQUE DU BOIS VARIE PEU SUIVANT LES DIFFERENTES ESSENCES EN REVANCHE, IL VARIE DANS DE FORTES PROPORTIONS SUIVANT SON HYGROMETRIE Le pouvoir calorifique peut être défini suivant 2 notions : Le pouvoir calorifique supérieur (PCS) est la quantité d’énergie qui serait dégagée par la combustion complète du bois Energie récupérée par la condensation de la vapeur d’eau (chaleur latente) PCI PCS = Energie récupérée par la combustion + eau Le pouvoir calorifique inférieur (PCI) se calcule en déduisant du PCS la chaleur de vaporisation de l’eau formée au cours de la combustion et éventuellement de l’eau contenue dans le combustible. Energie perdue par l’évaporation de l’eau PCI Energie récupérée par la combustion

66 Informations sur le bois
Pouvoir calorifique inférieur (PCI) de différentes essences Calcul PCI d’une essence de bois PCI0= Pouvoir calorifique à l’état anhydre Hpb= Hygrométrie mesurée du bois

67 Informations sur le bois
Variation du pouvoir calorifique inférieur (PCI) en fonction de l’humidité sur brut

68 Formation nationale Chauffage domestique bois 4- Combustion du bois

69 Evaporation de l’eau contenue dans le bois
La combustion Combustion du bois Séchage Evaporation de l’eau contenue dans le bois Pyrolyse Les composés gazeux du bois sont libérés et il se forme du charbon de bois Oxydation C’est le processus de combustion. Ce sont les gaz dégagés par la pyrolyse et le charbon de bois qui brûlent, produisant de l’énergie

70 Température de combustion en °C Air secondaire préchauffé
Combustion du bois Température de combustion en °C 280 380 Limite de température de combustion des gaz Hydrogène Air secondaire préchauffé Combustion des gaz Charbon de bois - Acide Acétique Goudrons légers Méthanol Acétone Oxyde de carbone Dioxyde de carbone Méthane Ethane Ethylène Acétylène - Goudrons épais Pyrolyse Vapeur d’eau Acide Acétique Méthanol Oxyde de carbone Dioxyde de carbone Préchauffage Séchage Dégagement de vapeur d’eau Air primaire Séchage Gazéification Distillation 1 kg de bois = 5-6 m3 d’air (si combustion parfaite)

71 Résidus de combustion :
Combustion du bois Résidus de combustion : Le bois brûle en donnant comme résidus: Des cendres Des fumées Les cendres Elles sont constituées essentiellement de matières minérales tels que : - Chaux - Potasse - Silice - Magnésie - Acide phosphorique Elles sont incombustibles. La teneur en cendres est très variable en fonction de la qualité de la combustion. Une bonne combustion produira environ 1 à 2% de cendres. Les cendres possèdent une radioactivité facilement mesurable, mais ne présentant pas de caractère de dangerosité

72 - Conception de la chaudière et principe de combustion
Combustion du bois Les fumées Outre les effluents gazeux classiques de la combustion tels que CO2, CO, NOx, H2O et N, les fumées provenant de la combustion du bois peuvent être chargées en goudrons, acide acétique et poussières. Leur concentration est conditionnée par les paramètres suivants. - Conception de la chaudière et principe de combustion - Qualité de la combustion - Les phases de ralenti - La qualité du bois

73 Combustion du bois Pour information, le résultat d’une carbonisation faite par le C.T.F.T (Centre Technique Forestier Tropical), pour 3 essences de bois

74 Le rendement Combustion du bois
Le calcul du rendement de combustion permet d’estimer la qualité de la combustion et ses performances. Le rendement instantané, aussi appelé rendement indirect tient compte des différentes pertes au cours de la combustion : Pertes par chaleur sensibles des fumées (P1), ce sont les plus importantes. Les fumées chaudes emportent avec elles une partie de la chaleur produite par la combustion Pertes par imbrûlés gazeux, essentiellement du CO (P2) Pertes dues au carbone imbrûlé dans les cendres (P3) Le rendement indirect de combustion s’obtient par :

75 Combustion du bois La formule de Siegert :
Dans une première approche, l’expression du rendement de combustion par la formule de Siegert constitue un moyen sûr pour évaluer les performances d’un appareil de chauffage. Cette méthode ne tient compte que des pertes par chaleur sensible. tf : Température des fumées ta : Température ambiante a’ : teneur en CO2 dans les fumées sèches [%] Le facteur 0,82 est le coefficient de Siegert relatif au bois (Pour un excès d’air compris entre 70% et 100% ce coefficient pourrait être de 0,74) Ref. Climapoche FUMISTERIE

76 Les rejets Combustion du bois
Monoxyde de carbone CO Composé Organique Volatil (COV) particules Emissions plus importantes par rapport aux autres combustibles Oxyde d’azote NOx Emissions moins importantes par rapport aux autres combustibles Source ADEME

77 Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ?
Formation nationale Chauffage domestique bois 5- Différents types de chauffage au bois

78 Les cuisinières bouilleurs
Le chauffage central Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Un appareil de chauffage central peut fournir la puissance nécessaire au réseau d’eau chaude qui alimente les émetteurs dans toute la maison. Souvent il est également capable de préparer l’eau chaude sanitaire (ECS) Les cuisinières bouilleurs Ayant les mêmes fonctions que les précédentes, elles peuvent en plus, grâce au bouilleur intégré, être raccordées à un réseau de chauffage central et alimenter un ballon d’eau chaude et/ou quelques radiateurs. L’installation d’une cuisinière bouilleur, de par son raccordement au réseau de chauffage nécessite plus d’attention. Il faut : Un vase d’expansion ouvert ou fermé Un dispositif qui évite le retour d’eau froide au bouilleur Choisir une puissance adaptée aux besoins du logement

79 La mise en place d’une cuisinière
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? La mise en place d’une cuisinière L’appareil sera généralement placé dans la cuisine à proximité du conduit de fumée Dimensionnement du conduit de fumée La section du conduit doit être de 250 cm2 au moins et de forme carrée ou circulaire autant que possible Dans le cas d’un conduit rectangulaire ou elliptique, le grand côté du rectangle ou le grand axe de l’ellipse ne doit pas excéder 1,6 fois le petit côté du rectangle ou le petit axe de l’ellipse

80 Les poêles à granulé hydro
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Les poêles à granulé hydro Combustion de très bonne qualité (peu polluante) Equipés de réserve de combustibles ainsi que d’un système de remplissage automatique (vis sans fin). Autonomie de fonctionnement importante Couplage sur des radiateurs En fonction de la puissance, peut chauffer jusqu’à 100 m² Possibilité sur certain modèle de faire également l’eau chaude sanitaire Le rendement de ce type d’appareil varie de 80 à 90%.

81 L’appareil doit être situé dans la pièce de vie la plus fréquenté
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Emplacement L’appareil doit être situé dans la pièce de vie la plus fréquenté Contre un mur et à proximité du conduit de fumée Espacer l’appareil du mur afin de favoriser à la fois la convection et de respecter les distances réglementaires vis-à-vis des murs et des matériaux inflammables Dans le cas des maisons neuves, un poêle en position centrale peut suffire à chauffer toute la maison.

82 Les chaudières à bûches
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Les chaudières à bûches Source : Budérus Source : Kunzel Source : HS France Source : HS France Source : Morvan

83 Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ?
Les chaudières à combustion montante et tirage naturel (Ancienne génération) Mode de combustion identique à celui de la majorité des poêles Aucune distinctions entre les différentes phases de combustion (phases de séchage et de combustion confondues) Combustion médiocre, incomplète et irrégulière Performances assez faibles Emissions polluantes importantes Rendement de l’ordre de 55%

84 Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ?
Les chaudières à combustion horizontale et tirage naturel (Ancienne génération) Première évolution technologique des modèles précédents Développement des flammes au dessus de la grille du support du bois Distinction des phases de séchage et de combustion du bois Légère amélioration des performances Emissions polluantes plus faibles Rendement de l’ordre de 60%

85 Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ?
Les chaudières à combustion inversé et tirage naturel (Ancienne génération) Développement des flammes au travers de la grille de support du combustible (combustion inversée) Séchage du bois au dessus du foyer hors de la zone de combustion Bonne utilisation de l’arrivée d’air primaire et secondaire Bonne qualité de la combustion Emissions polluantes encore réduite (sauf aux phases de ralenti) Rendement de l’ordre de 65%

86 Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ?
Les chaudières à combustion inversé et tirage forcé, dites «Turbo» (Ancienne génération) Mode de combustion similaire au précédent Ajout d’un ventilateur chargé de forcer le tirage soit en soufflant l’air de combustion soit en aspirant les gaz de combustion Permet d’avoir des surfaces d’échanges plus importantes d’où une augmentation de la quantité de chaleur récupérée Très bonne qualité de la combustion Emissions polluantes réduites au maximum Rendement peut être supérieur à 70% Remarques : L’inconvénient des chaudières à tirage forcée est que l’on peut observer des dégradations rapides dues aux faibles températures de fumées lors des phases de faibles demandes.

87 Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ?
Tableau récapitulatif des performances moyennes des chaudières à bûches à allure nominale Test années 2000 selon nouvelle norme CEN exemples chaudières FLAMME VERTE Source CETIAT

88 La mise en place d’une chaudière
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? La mise en place d’une chaudière L’installation d’une chaudière nécessite un local chaufferie suffisamment grand, ventilé et construit avec des matériaux coupe feu Un conduit de fumée dans ce local est indispensable La proximité du local de stockage du bois constitue un confort supplémentaire pour l’utilisateur Ventilation Ventilation basse : section minimale 350 cm2 (3 cm2/kW Pu) Ventilation haute : section minimale 250 cm2 (2 cm2/kW Pu)

89 Les chaudières automatiques
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Les chaudières automatiques Granulés Plaquettes Source : Okofen Source : Reka Source : HS France Source : Hargassner

90 Précaution à prendre sur le matériel utilisé avec les céréales
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Les chaudières automatiques peuvent fonctionner avec différents types de combustible : les plaquettes, les granulés, les céréales, etc. Précaution à prendre sur le matériel utilisé avec les céréales Elles bénéficient d’un haut degré d’automaticité Très bonne maîtrise de la combustion Les rendements varient entre 85 et 90% L’autonomie dépend du combustible utilisé et des capacités de stockage de l’installation

91 Principe de fonctionnement d’une chaudière automatique
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Principe de fonctionnement d’une chaudière automatique Un stockage de bois : trémie ou silo de stockage Un système d’extraction : vis d’extraction ou vis sans fin Un système de sécurité coupe feu : clapet coupe feu ou sprinkler Un générateur de chaleur : chambre de combustion, foyer, brûleur, etc. Une régulation optimisée Un système d’évacuation des fumées et des cendres

92 Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ?
Une chaudière automatique est alimentée en bois déchiqueté ou bois granulé par un système de vis sans fin (le plus souvent) ou par un système d’aspiration pneumatique (pour les chaudières fonctionnant au granulé uniquement). La vitesse d’amenée de ceux-ci est fonction des besoins du logement à chauffer. Ce système d’extraction permet d’acheminer le combustible jusqu’au foyer de la chaudière. Une fois dans le foyer, le combustible se dépose sur une grille, puis il est généralement séché puis gazéifié grâce à la chaleur fournie par l’allumeur. Une arrivée d’air primaire et secondaire apportée par le ventilateur fournit l’air comburant nécessaire pour enflammer le bois et le brûler en quasi-totalité. Ensuite le maintien d’un lit de braises est généralement prévu pour auto enflammer le combustible.

93 Source : Energie système
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Exemple de fonctionnement d’une chaudière automatique 9 1 7 8 6 4 3 2 5 Brûleur Tuyère Pot de combustion Echangeur de chaleur Extracteur de fumée (combustion turbo) Sas de contrôle d’air de combustion Vis d’alimentation en combustible du brûleur Allumage automatique Décendrage automatique Source : Energie système

94 Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ?
La régulation Les régulations peuvent être de 2 types sur les chaudières automatiques : Régulation électro-mécanique : Gestion des principaux paramètres de combustion (vitesse d’amenée du combustible, extraction des fumées, allumage de la chaudière) Sur certains modèles, des temporisateurs et vacuostats permettent de réguler la vitesse d’amenée du combustible par la vis sans fin Gestion du nettoyage de la chaudière (décendrage manuel ou automatique en général) Nettoyage de l’échangeur manuel ou automatique.

95 Régulation type lambda
Régulation électronique : Gestion des paramètres de combustion (vitesse d’amenée du combustible, débit d’air secondaire, allumage de la chaudière et température des fumées et taux d’oxygène pilotés en continu grâce à l’installation d’une sonde lambda) Avec ces équipements, il est possible de faire varier la puissance de la chaudière, entraînant un fonctionnement toujours optimum Gestion du nettoyage de la chaudière (décendrage automatique en général et nettoyage des échangeurs) Gestion des pannes : la régulation peut diagnostiquer instantanément les pannes Régulation type lambda

96 Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ?
Le décendrage Celui-ci peut-être manuel ou automatique grâce à l’ajout d’une vis sans fin et d’un bac à cendre. Dans le cas d’un décendrage automatique, le pilotage est réalisé par la régulation de la chaudière grâce à une temporisation en fonction de la durée de l’utilisation de la chaudière. Ce système est de plus en plus intégré dans les chaudières lors de leur conception et permet à l’utilisateur de gagner du temps. Foyer à décendrage manuel Décendrage automatique dans le bac à cendres

97 Les différents types de chaudières automatiques
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Les différents types de chaudières automatiques Les chaudières semi-automatiques à chargement manuel Trémie de stockage Les trémies ont généralement des capacités de l’ordre de 600 à 1000 litres, ce qui réduit l’autonomie de la chaudière. Celle-ci est alors comprise entre 1 et 5 jours selon les combustibles, les conditions climatiques et la configuration du bâtiment à chauffer.

98 Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ?
Les chaudières automatiques avec dessileur pour plaquette Fond dessileur Le système de dessilage brasse le bois afin qu’il ne s’enchevêtre pas et qu’il ne forme pas une voûte au-dessus de la vis. Ramener le bois dans la vis sans fin. Le combustible bois est stocké dans un silo qui peut être une pièce maçonnée, un silo à grain ou autre.

99 Ouverture d’un silo (silo plaquette) Silo vue de côté (silo plaquette)
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Les silos Ouverture d’un silo (silo plaquette) Silo vue de côté (silo plaquette) Ils ont des capacités de l’ordre de 6 à 40 m3, d’où une autonomie très importante de la chaudière qui peut fonctionner plusieurs semaines durant, voire une année entière selon les caractéristiques des locaux à chauffer et les conditions climatiques.

100 Source : énergie système
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Les différentes implantations possibles du silo : Source : énergie système

101 Quelques règles d’installation
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Quelques règles d’installation Les règles en matière de conception du circuit hydraulique, de conception et de dimensionnement du conduit de fumée sont identiques à celles des chaudières manuelles à bûches La conception du silo de stockage doit respecter les règles suivantes : Il doit être le plus près possible de la chaufferie Il ne doit pas se trouver sous des fenêtres Il doit être le plus étanche possible pour les granulés et ventilé pour les plaquettes Il doit être sécurisé (paroi coupe feu 2 heures) L’implantation doit être vérifiée avec le fournisseur Il doit être accessible pour les livraisons Pour les granulés prévoir un orifice pour le dégagement des gaz de fermentation des combustibles humides et des poussières de bois Se rapprocher du fabricant pour préconisation particulière

102 Il est primordial que l’ensemble des installations de chaudières automatiques au bois soit réalisé dans le respect des règles de l’art tant au niveau de l’implantation des différents éléments composant la chaufferie, qu’au niveau des normes de sécurité (présence de paroi coupe-feu, présence d’un extincteur, etc.) et préconisations du constructeur. Exemple de schéma d’implantation générale d’une chaufferie bois déchiqueté et de son silo de stockage

103 Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ?
Différentes techniques d’extraction du combustible (plaquettes ou granulés) : Dessileur à pales rotatif au même niveau que la chaudière Dessileur en pente par pales rotatif Source : Hertz

104 Silo au dessus de la chaudière - Extraction grâce a une vis pendulaire
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Silo au dessus de la chaudière - Extraction grâce a une vis pendulaire Source : Hertz Pour une installation sans pales rotatives, prévoir une pente d’environ 35° à 45°

105 Extraction du combustible par aspiration
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Différentes techniques d’extraction du combustible (granulés) : Extraction du combustible par aspiration Source : ITEBE

106 Chaudière semi-automatique Chaudière automatique
Avantages et inconvénients des différents systèmes : Le choix d’une chaudière automatique se fera en fonction : De la configuration du site Du souhait du maître d’ouvrage en matière d’autonomie, d’automatisme, etc. Du budget alloué à la chaufferie De la place disponible Chaudière semi-automatique Chaudière automatique Avantages Encombrement réduit Coût Fonctionnement plus simple Autonomie Degré d’automatisme Entretien limité Inconvénients Faible autonomie Possibilité réduite d’absentéisme du maître d’ouvrage Implantation plus complexe Encombrement du stockage

107 Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ?
La bi-énergie La bi-énergie est un système de chauffage qui associe deux énergies parmi, le bois, le gaz, le fioul et l’électricité. Le but est de faire correspondre au mieux l’énergie utilisée aux besoins de chauffage du bâtiment tout au long de l’année. L’énergie utilisée en priorité est l’énergie de base, la seconde fournit l’appoint nécessaire quand la demande est importante. On distingue deux modes de fonctionnement de la bi-énergie : La bi-énergie alternative La bi-énergie simultanée

108 Bi-énergie alternative
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Bi-énergie alternative L’appareil de chauffage au bois est dimensionné à 100% des besoins maximums : Le bois ne couvre qu’une partie des besoins annuels. Le fonctionnement au ralenti de la chaudière bois est limité à 30% des besoins maximums. Elle n’exclut pas l’hydroaccumulation. 100% Bois seul Energie de substitution seule 30%

109 La bi-énergie simultanée est la plus utilisée
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Bi-énergie simultanée Le dimensionnement de l’appareil de chauffage au bois à 60% des besoins maximums (par exemple) permet de : Couvrir jusqu’à 90% des besoins annuels de chauffage avec l’énergie bois. Limiter les fonctionnements au ralenti et donc d’améliorer le rendement et la qualité de la combustion. Elle n’exclut pas l’hydroaccumulation. 100% Bois + énergie d’appoint 60% Bois seul La bi-énergie simultanée est la plus utilisée

110 Choix d’un système bi-énergie Fioul-Gaz/Bois
Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ? Choix d’un système bi-énergie Fioul-Gaz/Bois Source : HS France Source : HS France Source : HS France Source : HS France

111 Quels sont les différents appareils de chauffage au bois ?
Choix d’un système bi-énergie solaire et électrique Source : HS France Source : HS France

112 Formation nationale Chauffage domestique bois 6- Évacuation des fumées
Comment dimensionner un conduit cheminée ? Formation nationale Chauffage domestique bois 6- Évacuation des fumées

113 Le conduit de fumée Comment dimensionner un conduit cheminée ?
Sortie bien dégagée et dépassant le faîtage du toit d’au moins 40 cm. Cheminée sans étranglement, pas de pertes de charge inutiles. La cloison doit être étanche entre les conduits. La section du conduit doit être adaptée à l’appareil qu’elle dessert. L’isolation d’un conduit de fumée est fortement conseillée. Elle est garante d’un bon tirage et évite les condensations. La température des parois accessibles ne doit pas dépasser 50°C. Le conduit doit avoir un profil le plus rectiligne possible. Toutes incidences (coudes, dévoiements, etc.) peuvent favoriser la rétention de suie ou imbrûlés. Un écart au feu entre l’intérieur du conduit et tout matériaux combustibles doit être respecté. Le bon fonctionnement d’un appareil de chauffage au bois est lié à des valeurs limites de tirage. L’installation d’un modérateur de tirage est indispensable pour maintenir constante la dépression à la buse de fumée de l’appareil. Le conduit de raccordement doit être le plus court possible (voir § conduit de raccordement). L’isolation de ce conduit est fortement conseillée. Il ne doit y avoir qu’un seul appareil par conduit. Dans le cas de deux appareils (voir § conduit de raccordement 2 appareils). Le conduit doit comporter à sa base une trappe de ramonage.

114 Toiture de pente supérieure ou égale à 15 °
Comment dimensionner un conduit cheminée ? Toiture de pente supérieure ou égale à 15 ° Il doit être situé à 40 cm au dessus du faîtage sans obstacle dans un rayon de 8 m Toiture de pente inférieure à 15 ° et toiture terrasse Le débouché doit être situé à 1,20 m au moins au-dessus du point de sortie en toiture et à 1 m au moins au-dessus de l’acrotère lorsque celui-ci à une hauteur supérieure à 0,20 m

115 Comment dimensionner un conduit cheminée ?
Dimensionnement du conduit de fumée selon la norme DIN 4705 (chaudière à bûches à alimentation manuelle) Puissance calorifique en Mcal/h Puissance calorifique en kW Diamètre du conduit de fumée en cm Hauteur du conduit de fumée en m Source : COSTIC

116 Comment dimensionner un conduit cheminée ?
Il doit y avoir une distance « d’écart au feu » entre la paroi extérieure du conduit de fumée et l’élément combustible le plus proche (dépendant de la nature et de la résistance thermique du conduit de fumée) Si le conduit est extérieur, il doit être maçonné ou métallique, aller jusqu’au sol, comporter une trappe de ramonage et être raccordé à l’appareil par un conduit métallique Si le conduit est intérieur, il doit être maçonné ou métallique, dépasser de 5 cm dans le local où se trouve l’appareil et être habillé dans les parties habitables pour ne pas dépasser 50°C en surface (80°C dans les parties non habitables ou inaccessibles)

117 Tubage Comment dimensionner un conduit cheminée ?
Ventilation haute 5 cm2 Tubage Le tubage d’un conduit de fumée n’est pas obligatoire si l’étanchéité du conduit est correcte Le tubage permet d’éviter les problèmes de bistrage des conduits maçonnés L’espace annulaire entre le tubage et les parois du conduit de fumée doit être ventilé par le biais d’une entrée d’air annulaire de 20 cm² et d’une sortie d’air de 5 cm² Il est autorisé de placer 2 tubages dans un conduit de fumée sous certaine conditions (voir diapo suivante) Une gaine de tubage passant à nu (du té de raccordement jusqu’à la souche en toiture) ainsi que l’amiante ciment sont interdits pour construire un conduit de fumée servant à l’évacuation d’une chaudière raccordée en tirage naturel (utilisation d’un conduit préfabriqué double-peau Inox/Inox) Ancien conduit Tubage Ventilation basse 20 cm2

118 Plusieurs tubages dans le même conduit
Comment dimensionner un conduit cheminée ? Plusieurs tubages dans le même conduit Il est admis le passage de plusieurs tubes dans un même conduit de fumée individuel maçonné dans les conditions ci-après : Appareils au même Niveau Appareils à des Niveaux différents Chaque tube ne peut desservir qu’un seul appareil. Les tubes doivent desservir des appareils situés à un même niveau et dans un même local ou dans deux locaux communiquant par une ouverture permanente de 0,40 m2 au moins, interdisant toutes différences de pression ou dépression dans les dits locaux. L’ensemble des tubes réalisés doit être de même nature sans pour autant être de la même nuance (les tubes peuvent être souples ou rigides)

119 Comment dimensionner un conduit cheminée ?
Chemisage Procédé qui permet par un dispositif particulier de déposer un enduit spécial sur toute la hauteur des parois intérieures d’un conduit de fumées Il est destiné à améliorer l’étanchéité et l’isolation du conduit de fumée Il doit être effectué par une entreprise qualifiée Carneau Conduit d’allure horizontale reliant un ou plusieurs conduit de raccordement à un conduit de fumée

120 Conduit de raccordement (1 seul appareil)
Comment dimensionner un conduit cheminée ? Conduit de raccordement (1 seul appareil) Le conduit de raccordement peut comporter une réduction de section à la pénétration dans le conduit de fumée à condition qu’elle soit réalisée par le biais d’une pièce de forme (progressive) La longueur de la projection horizontale du conduit de raccordement ne doit pas excéder 3 mètres. La partie horizontale d’un conduit de raccordement de plus d’un mètre doit avoir une pente ascendante vers le conduit de fumée d’au moins 3%. Toute contre-pente est interdite. Le nombre de coude autorisé est : 2 coudes à 90°. Les coudes à 90° ne doivent pas être à angle vif. L’angle de rotation à ne pas dépasser est 180°. Ainsi un conduit de raccordement peut comporter un coude 90° et 2 coudes 45°

121 Conduit de raccordement (2 appareils, 2 combustibles différents)
Comment dimensionner un conduit cheminée ? Conduit de raccordement (2 appareils, 2 combustibles différents) Pour une installation de puissance utile totale inférieure à 70kW, l’accouplement des 2 appareils (l’un à combustible liquide ou gazeux et l’autre à combustible solide) doit obligatoirement être réalisé par un équipement fourni sur le catalogue par un fabricant et ayant été reconnu apte à l’emploi par un avis technique. Cet équipement doit interdire le fonctionnement simultané des 2 appareils. Tout appareil polycombustible doit comprendre un dispositif automatique de sécurité n’autorisant le fonctionnement du brûleur à combustible liquide ou gazeux que lorsque l’allure du foyer à combustible solide est suffisamment réduite (Tfumée < 100°C ou Teau chaudière < 30°C) Pièce de forme Diamètres identiques et au moins égaux à la buse de l'appareil le plus puissant Les appareils doivent être installés dans le même local ou dans deux pièces communicant entre elles par un passage libre d’au moins 0,4m².

122 Mise en œuvre du tuyau de raccordement
Comment dimensionner un conduit cheminée ? Mise en œuvre du tuyau de raccordement Il doit être visible et démontable sur tout le parcours Il doit être équipé de trappes de ramonage Il doit être raccordé sur un appareil de combustion permettant la récupération des suies Le montage des conduits de raccordement doit permettre leur libre dilatation Les conduits de raccordement à emboîtement sont montés partie femelle vers le conduit de fumée Section du conduit de raccordement La section doit être au moins égale à celle de la buse de l’appareil desservi Si le conduit de fumée est plus faible que celui de la buse, il est autorisé par les DTU de poser un élément réducteur sur le raccordement Le premier tuyau de raccordement devra être du diamètre de la buse. Aucun élément réducteur ne sera placé juste sur l’appareil

123 Le modérateur de tirage
Comment dimensionner un conduit cheminée ? Le modérateur de tirage Principe de fonctionnement : C’est un appareil auxiliaire à fonctionnement automatique comportant un volet qui suit les variations de la dépression dans le conduit Il se ferme automatiquement si le tirage est trop réduit Il est anti-refouleur Lorsque le volet est fermé, le tirage est égal ou inférieur à la valeur de son réglage L’appel d’air créé par l’ouverture du volet diminue le tirage d’air dans le conduit de fumée En aucun cas, un modérateur de tirage ne peut augmenter le tirage dans un conduit L’ouverture du volet assure la dilution des fumées. On a un abaissement de la température et donc du point de rosée

124 Le rôle du modérateur de tirage est :
Comment dimensionner un conduit cheminée ? Le rôle du modérateur de tirage est : De maintenir le tirage à une valeur constante et adaptée au générateur à bois raccordé, afin d’améliorer la qualité et le rendement de combustion D’assécher le conduit de fumée pendant les phases d’arrêt de l’installation, afin de limiter les problèmes de corrosion (conduit métallique) ou de bistrage (conduit maçonné)

125 Schémas de fonctionnement :
Comment dimensionner un conduit cheminée ? Schémas de fonctionnement : Marche à plein Volet ouvert Refoulement Volet fermé Marche au ralenti Volet fermé Il faut régler le modérateur de façon à assurer le tirage correspondant à la dépression dans le foyer prescrite par le constructeur de l’appareil de chauffage installé

126 Schéma d’installation :
Comment dimensionner un conduit cheminée ? Schéma d’installation : Distance minimale 2D pour permettre le contrôle de la combustion 3 fois le diamètre Le modérateur de tirage doit toujours être installé dans le local où se trouve l’appareil de chauffage

127 Mesure de la dépression :
Comment dimensionner un conduit cheminée ? Mesure de la dépression : Mesure de dépression Déprimomètre La mesure de la dépression est indispensable La mesure doit toujours se faire à chaud, en régime établi et chaudière en fonctionnement Il est important de faire plusieurs mesures à des températures de fumées différentes, afin de voir les capacités mini et maxi de la cheminée et de pouvoir effectuer le réglage du modérateur de tirage La mesure de la dépression doit se faire à la sortie de la buse de la chaudière

128 Formation nationale Chauffage domestique bois 7- Calculs
Comment dimensionner une installation thermique ? Formation nationale Chauffage domestique bois 7- Calculs

129 Cas d’un bâtiment ancien (« Méthode du U »)
Comment dimensionner une installation thermique ? Les déperditions Pour déterminer la puissance d’une chaudière bois ainsi que la consommation en combustible, la détermination des déperditions est indispensable. Cas d’un bâtiment neuf Il est impératif de calculer les déperditions sur la base RT 2000 ou RT 2005 à partir de 2006. Cas d’un bâtiment ancien (« Méthode du U ») Cas d’un bâtiment ancien (« Méthode du G ») 0n appliquera la formule G : W/m3K V : Volume de l’habitation en m3 T : Température ambiante – Température extérieure (°C)

130 Comment dimensionner une installation thermique ?
Méthode du U Pour maintenir un local à une température déterminée, il faut apporter à l’intérieur de ce local la même quantité de chaleur que celle qui en sort. Il suffit donc de : CALCULER LES DEPERDITIONS en [W] Afin de connaître les besoins de chaleur de ce local en fonction des conditions climatiques « extrêmes » du lieu étudié. Cette grandeur correspond à la fuite thermique (déperditions) des parois d'un local due à la différence des températures entre l'intérieur et l'extérieur.

131 Différents types de déperditions :
Comment dimensionner une installation thermique ? Différents types de déperditions : Déperditions surfaciques (parois) Déperditions linéiques (liaisons entre parois) Déperditions par renouvellement d'air (ventilation et infiltration)

132 Déperditions surfaciques :
Comment dimensionner une installation thermique ? Déperditions surfaciques : DÉPERDITIONS SURFACIQUES = U . A . (int - e) en [W] U : coefficient de transmission surfacique en [W/m².K] A : surface de la paroi étudiée en [m²] int - e : écart de température intérieur/extérieur de la paroi en [K]

133 Déperditions surfaciques :
Comment dimensionner une installation thermique ? Déperditions surfaciques : Le transfert de chaleur à travers une paroi s’effectue selon trois mécanismes distincts : par conduction par convection par rayonnement

134 CONDUCTION : R = (en m².K/W)
Comment dimensionner une installation thermique ? CONDUCTION : C’est le passage de la chaleur au travers du corps lui-même La notion de résistance thermique (R) traduit la capacité d’une paroi à transférer de l’énergie, et s’exprime en fonction de l’épaisseur et de la conductivité thermique du matériau Plus la valeur du R est élevée mois la paroi laissera passer d’énergie : Conductivité thermique du matériau en W/m.K e : épaisseur de la paroi en mètres R = (en m².K/W) Échelle des valeurs de (W/m.K) : - ~0,03 : bons isolants type polystyrène, polyuréthanne - de 1,5 à 3 : pour les pierres et les béton - de 50 à 400 : pour les métaux

135 CONDUCTION : Comment dimensionner une installation thermique ?
- Le coefficient de conductivité thermique est déterminé par essais et reporté dans des tables de valeurs selon les différents matériaux. Un extrait de ces valeurs figurent dans le tableau ci-dessous :

136 CONDUCTION : Comment dimensionner une installation thermique ?
- Pour une paroi simple (matériau homogène sur toute son épaisseur) Flux surfacique = (1 - 2) en W/m² 1 - 2 : écart de température entre les 2 faces de la paroi en K e : épaisseur de la paroi en mètres : conductivité thermique de matériau en W/m.K (qui ne dépend que de ce matériau et non de son épaisseur)

137 CONVECTION : Comment dimensionner une installation thermique ?
- Phénomène de transmission de chaleur dû au mouvement d’un fluide à une certaine température en contact avec une surface à une température différente. La notion de coefficient de convection hc (en W/m²/K) caractérise l’aptitude plus ou moins élevée de la paroi à échanger de la chaleur par convection et rayonnement 1 Rsi + Rse hc =

138 CONVECTION : Comment dimensionner une installation thermique ?
- Pour une paroi : Flux surfacique = hc (1 - 2) en W/m² 1 - 2 : écart de température entre les 2 faces de la paroi en K e : épaisseur de la paroi en mètre : conductivité thermique de matériau en W/m.K (qui ne dépend que de ce matériau et non de son épaisseur)

139 RAYONNEMENT : Comment dimensionner une installation thermique ?
- Qui peut se transmettre d’un corps chaud à un corps froid sans nécessiter de support matériel (exemple : le rayonnement solaire). - Il existe deux types de rayonnement : de courte longueur d’onde visible : soleil, appareils d’éclairage de grande longueur d’onde invisible : infrarouge. Flux surfacique = hr (1 - 2) en W/m² 1 - 2 : écart de température entre les 2 faces de la paroi en K hr : coefficient de rayonnement en W/m².K

140 COEFFICIENT DE TRANSMISSION SURFACIQUE :
Comment dimensionner une installation thermique ? COEFFICIENT DE TRANSMISSION SURFACIQUE : - L’ensemble des phénomènes (conduction, convection, rayonnement) est matérialisé par un coefficient de transmission surfacique U. Il est exprimé en W/m².K. - D’où la formule suivante : 1 Rsi Rse U = Rse et Rsi : résistances superficielles d'échange par convection respectivement sur l'extérieur et l'intérieur en m².K/W e : épaisseur de la matière traversée en m : coefficient de conductivité thermique en W/m.K

141 Béton + Isolant + Placoplâtre
Comment dimensionner une installation thermique ? COEFFICIENT DE TRANSMISSION SURFACIQUE : - Dans le cas d’une paroi complexe, la « résistance » totale au passage du flux thermique sera la somme des résistances des différents matériaux. Dans la majorité des cas, seule la conduction sera influencée, ce qui nous conduit à donner une expression plus générale du coefficient U. 1 Rsi + Σ Rse U = e1 e2 e3 Extérieur Intérieur Extérieur λ1 λ2 λ3 Béton + Isolant + Placoplâtre

142 COEFFICIENT DE TRANSMISSION SURFACIQUE :
Comment dimensionner une installation thermique ? COEFFICIENT DE TRANSMISSION SURFACIQUE : - Pour les ouvrants, la composition est souvent complexe avec des structures composées de bois, d'aluminium, d'acier, de verre et d'isolant. Pour ces éléments de construction, le fabricant doit indiquer la valeur de la résistance thermique totale.

143 COEFFICIENT DE TRANSMISSION SURFACIQUE :
Comment dimensionner une installation thermique ? COEFFICIENT DE TRANSMISSION SURFACIQUE : - Exemple : Calculer le coefficient de transmission U d'une paroi verticale donnant sur l'extérieur, en béton de 16 cm, avec une isolation de 4 cm de laine de roche avec λ béton = 2.00 W/m.K et λ laine de roche = 0.04 W/m.K

144 Déperditions linéiques :
Comment dimensionner une installation thermique ? Déperditions linéiques : DÉPERDITIONS LINÉIQUES =  . I . (int - e) en W  : coefficient de transmission linéique (psi) en W/m.K I : linéaire en mètres int - e : écart de température intérieur/extérieur de la paroi en K

145 Déperditions linéiques :
Comment dimensionner une installation thermique ? Déperditions linéiques :

146 Déperditions par renouvellement d’air :
Comment dimensionner une installation thermique ? Déperditions par renouvellement d’air : L'air extrait par l'extraction mécanique, ou par la ventilation naturelle du local, induit un apport d'air neuf venant directement de l'extérieur. Cet air est admis à la température régnant à l'extérieur du local, il doit par conséquent être réchauffé pour atteindre la température ambiante du local. Le calcul de ces déperditions se fait à l'aide de la formule réglementaire ci dessous : DÉPERDITIONS = 0,34 x q x (int - e) en W q : débit de renouvellement d’air en m3/h (ventilation + infiltrations) 0,34 : chaleur volumique de l’air en Wh/m3.K int - e : écart de température intérieur/extérieur de la paroi en K

147 Déperditions par renouvellement d’air :
Comment dimensionner une installation thermique ? Déperditions par renouvellement d’air : VENTILATION MÉCANIQUE : Le débit d'air neuf est égal au débit d'air extrait dans les constructions neuves équipées d'un VMC simple ou double flux. (Ce débit correspond à environ 1 volume par heure des pièces principales, soit environ 0,50 volume par heure du logement ou 1,25 fois la surface habitable). NOTA : Il y a lieu d'ajouter normalement les pertes dues à la perméabilité des ouvrants (voir ci-après, fenêtres améliorées). VENTILATION NATURELLE : Le débit d'air neuf peut être estimé à environ 0.75 volume par heure du logement. Il s'agit d'un ratio qui tient compte du débit d'air introduit au niveau des orifices en façade, par les infiltrations à travers les ouvrants et par les ouvertures de portes ou fenêtres (de calculs plus précis peuvent être effectués pour mieux connaître ce débit : voir ci-après).

148 Déperditions par renouvellement d’air :
Comment dimensionner une installation thermique ? Déperditions par renouvellement d’air : Le tableau ci-dessous donne quelques ordres de grandeur des débits de ventilation exprimés en m3/h selon le nombre de pièces du logement et la composition en terme de pièces :

149 Déperditions par renouvellement d’air :
Comment dimensionner une installation thermique ? Déperditions par renouvellement d’air : Infiltrations par les portes - Mal calfeutrées : q [m3/h] = Surface porte [m²] x 8 Calfeutrées : q [m3/h] = Surface porte [m²] x 2 Infiltrations par les orifices q [m3/h] = Surface orifice [m²] x 3 000 Infiltrations par les fenêtres q [m3/h] = Surface ouvrante fenêtre [m²] x Coefficient

150 Méthode du G Détermination de G
Comment dimensionner une installation thermique ? Méthode du G Détermination de G Détermination du type de bâtiment :

151 Comment dimensionner une installation thermique ?
Détermination de K :

152 Comment dimensionner une installation thermique ?
Détermination de G en fonction de la catégorie et de K : Catégorie IP1 et IP2 :

153 Comment dimensionner une installation thermique ?
Catégorie IG1, IG2 et IG3 :

154 Comment dimensionner une installation thermique ?
Détermination de DT DT est la différence entre la température intérieure désirée (19°C en général) et la température extérieure de base que l’on détermine à l’aide de la carte à la diapositive suivante.

155 Iles de la manche, de l’Atlantique et de la Méditerranée
Comment dimensionner une installation thermique ? Limites de département Distance de la mer = à 25 km Crêtes situées au sud du cours de l’Aveyron Température extérieure de base : Iles de la manche, de l’Atlantique et de la Méditerranée Les valeurs non cerclées situées dans les mers et océans correspondant à une distance de la mer inférieure à 3 km

156 Comment dimensionner une installation thermique ?
Correction de la température extérieure de base en fonction de l’altitude :

157 Exemple de calcul de déperditions
Comment dimensionner une installation thermique ? Exemple de calcul de déperditions Soit une construction neuve sur terre-plein sur 1 niveau d’une surface de 100 m2 et de 2,5 m de hauteur sous plafond Les murs, la toiture et le plancher bas sont parfaitement isolés Cette construction se trouve à Colmar dans le Haut-Rhin Quelles sont les déperditions de cette habitation ?

158 Comment dimensionner une installation thermique ?

159 Calcul de consommation
Comment dimensionner une installation thermique ? Calcul de consommation Il est important de pouvoir estimer le coût annuel en combustible d’une installation. Pour cela il est nécessaire d’évaluer la quantité de combustible bois qui sera consommée. Détermination de la consommation annuelle C PCI : Pouvoir calorifique inférieur du combustible utilisé (voir diapositive suivante) th : Rendement thermique de l’installation en sachant que : OU th = c . d . e c : Rendement de la chaudière d : Rendement de distribution = 0,94 e : Rendement d’émission = 0,98

160 Pouvoir calorifique et densité moyennes de quelques combustibles
Comment dimensionner une installation thermique ? Pouvoir calorifique et densité moyennes de quelques combustibles Combustibles PCI Densité Hygrométrie Fioul domestique 10 kWh/litre 845 kg/m3 - Gaz naturel 10 kWh/m3 0,74 kg/m3 Propane 12,8 kWh/kg 2,04 kg/m3 Bois bûches feuillus 3,6 kWh/kg 400 kg/stère m3 25% Bois bûches résineux 3,8 kWh/kg 310 kg/stère m3 Plaquettes 260 kg/m3 Granulés de bois 4,9 kWh/kg 650 à 700 kg/m3 10% Céréales 4,3 kWh/kg 730 kg/m3 15% Colza 6,2 kWh/kg 700 kg/m3 Tournesol 7,3 kWh/kg 500 kg/m3

161 Chauffage: Bch et Eau chaude sanitaire: Becs
Comment dimensionner une installation thermique ? Les besoins annuels sont de deux ordres Chauffage: Bch et Eau chaude sanitaire: Becs Besoins chauffage (Bch) : Dep : Déperditions de la maison (kW) ta : Température ambiante (°C) te : Température extérieure de base (voir diapositive 106) (°C) DJU : Degrés jours unifiés à déterminer avec le tableau page suivante (Prendre la valeur pour la ville la plus proche de la maison pour une altitude équivalente) i : coefficient d’intermittence (0,8 pour une installation de chauffage au bois)

162 - DJU : indice de rigueur climatique qui est égal à l’écart journalier entre la température de référence qui est 18°C et la température extérieure moyenne de la journée. Par convention le degré jour unifié est égal à zéro si la température observée est supérieure ou égale à la température de référence. - i : Coefficient d’intermittence.

163 Comment dimensionner une installation thermique ?
Détermination des DJU (Degrés Jours Unifiés) :

164 Besoins annuels = Bch + Becs
Comment dimensionner une installation thermique ? Besoins en eau chaude sanitaire (Becs) : Tc : Température de l’eau chaude (55°C) Tf : Température de l’eau froide (10°C) Q : Quantité d’eau chaude annuelle en m3 Les besoins journaliers en eau chaude sont estimés aux valeurs suivantes : - 30 litres par personne et par jour (douche, lavabo) - 50 litres par personne et par jour (baignoire, douche, lavabo) - 70 litres par personne et par jour (rampe de douches massages, baignoire balnéo) On aura ensuite : Besoins annuels = Bch + Becs

165 Exemple de calcul de consommation
Comment dimensionner une installation thermique ? Exemple de calcul de consommation Soit la même construction neuve sur terre-plein sur 1 niveau d’une surface de 100 m2 et de 2,5 m de hauteur sous plafond Cette construction se trouve à Colmar dans le Haut-Rhin L’habitation comprend une baignoire, une douche et un lavabo Il y a 4 personnes qui habitent ce domicile On considère le rendement de la chaudière à 75% Le combustible utilisé est du bois bûches feuillus Quelles sont les consommations de cette habitation ?

166 Comment dimensionner une installation thermique ?

167 Estimation de la consommation selon combustible
Comment dimensionner une installation thermique ? Estimation de la consommation selon combustible Dans le cas de cette habitation, les besoins annuels sont de kWh Cette consommation de bois est différente et correspond à un certain volume de stockage selon le combustible choisi : Pour les bûches (feuillus) : Pour les bûches (résineux) :

168 Comment dimensionner une installation thermique ?
Pour les plaquettes : Pour les granulés :

169 Formation nationale Chauffage domestique bois 8- Circuit primaire
Comment dimensionner un conduit cheminée ? Formation nationale Chauffage domestique bois 8- Circuit primaire

170 Comportement d’une chaudière
Quel est le comportement d’une chaudière au ralenti ? Comportement d’une chaudière Le fonctionnement au ralenti d’une chaudière bois Ce fonctionnement à allure réduite est une des causes principales des ennuis et perturbations que rencontre les utilisateurs de chaudières bois. Ceci quelque soit : - Le type de chaudière. - Sa puissance calorifique. - Les déperditions du bâtiment. - La dépression de la cheminée. - L’essence de bois et son hygrométrie Le fonctionnement au ralenti c’est-à-dire à une allure réduite, commence dès l’instant ou la puissance fournie est supérieure à la puissance absorbée. Une chaudière bois est toujours surdimensionnée au cours d’une saison de chauffe. Cette surpuissance est encore amplifiée pour assurer la production d’eau chaude sanitaire en été.

171 Taux de charge chaudière (%) Température extérieure
Quel est le comportement d’une chaudière au ralenti ? Mise en évidence du surdimensionnement d’une chaudière bois au cours d’une saison de chauffe Exemple d’une chaudière de 20 kW pour des déperditions de 10 kW : Déperditions (kW) Taux de charge chaudière (%) Température extérieure

172 Taux de charge chaudière (%) Température extérieure
Quel est le comportement d’une chaudière au ralenti ? Exemple d’une chaudière de 20 kW pour des déperditions de 20 kW : Déperditions (kW) Taux de charge chaudière (%) Température extérieure

173 Taux de charge chaudière (%) Température extérieure
Quel est le comportement d’une chaudière au ralenti ? Exemple d’une chaudière de 30 kW pour des déperditions de 30 kW : Taux de charge chaudière (%) Déperditions (kW) Température extérieure

174 Pendant les phases de ralenti, que se passe-t-il dans la chaudière ?
Quel est le comportement d’une chaudière au ralenti ? Pendant les phases de ralenti, que se passe-t-il dans la chaudière ? 1ère phase : Le clapet d’admission d’air se ferme (chaudière à dépression naturelle) ou le ventilateur s’arrête (chaudière à combustion pulsée). La combustion proprement dite diminue progressivement.

175 Quel est le comportement d’une chaudière au ralenti ?
2ème phase : Le bois frais en réserve et non utilisé se trouve au dessus du lit de braises. C’est alors que commence la phase de carbonisation du bois. C’est à dire une décomposition thermique du bois en l’absence d’air. Cette décomposition est endothermique, donc consomme du combustible. De plus, elle produit toutes les fractions de gaz et de condensables à savoir : Goudrons, acides acétique et formique, gaz combustibles, vapeur d’eau, produits volatils, etc. Tous ces produits imbrûlés vont en partie stagner dans la chaudière et en partie s’évacuer dans la cheminée. Leur proportion sera d’autant plus grande que la phase de ralenti sera longue et que la capacité du bois frais contenue dans la chaudière est importante. Les fumées produites pendant cette phase sont très denses et à basse température. De ce fait, leur évacuation aux travers de l’échangeur fumées chaudière et de la cheminée est très lente.

176 Quel est le comportement d’une chaudière au ralenti ?
3ème phase : Lorsque les fumées seront en contact avec les parois internes de la chaudière et de la cheminée dont la température de surface sera inférieure au point de rosée humide et acide, une partie des vapeurs d’eau et d’acide vont se condenser. Le processus de corrosion commence. Les constituants les plus lourds en l’occurrence les goudrons et les imbrûlés solides se déposeront sur les surfaces intérieures de la chaudière et du conduit de cheminée. Un encrassement important peut se former jusqu’à l’obstruction de l’échangeur fumée de la chaudière et de la cheminée.

177 Corrosion prématurée de la chaudière
Quel est le comportement d’une chaudière au ralenti ? Conséquences : Feux de cheminée avec toutes les circonstances qui en résultent Corrosion prématurée de la chaudière Disfonctionnements de la chaudière Mauvais rendement, surconsommation de bois Pollution atmosphérique Accroissement de l’entretien et de la servitude

178 Quel est le comportement d’une chaudière au ralenti ?
Le combustible bois ne laisse pas beaucoup d’alternative pour résoudre la surpuissance des chaudières bois bûches en évitant les phases de fonctionnement à allure réduite (ralenti). Il n’y a que deux possibilités à savoir : Charger peu mais plus souvent Cette solution est simple mais astreignante et doit être parfaitement respectée. Cela consiste à fractionner les chargements en combustible. La quantité de bois chargée doit être en rapport avec les déperditions de la maison au moment du chargement. L’hydroaccumulation Cette solution est de loin la plus efficace. Elle résout de façon technique tous les aléas provoqués par une mauvaise combustion ou surpuissance (ralenti). Elle assure confort et grande autonomie à l’utilisateur Elle protège la chaudière contre la corrosion Elle permet sans risque de faire l’eau chaude sanitaire en été avec la chaudière bois Elle augmente d’une façon très sensible le rendement (consommation) Elle diminue la pollution

179 Quel est le comportement d’une chaudière au ralenti ?
Conclusion : Une chaudière bois bûches est toujours plus performante avec de l’hydroaccumulation

180 Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
Cette technique est aujourd’hui indispensable avec une chaudière bois bûches. Elle est mise en œuvre dans les pays scandinaves depuis plus de 25 ans. Les pays voisins, Allemagne, Suisse et l’Italie du nord en sont adepte depuis 15 ans.

181 Installation avec deux hydroaccumulateurs en parallèle
Qu’est ce que l’hydroaccumulation ? Installation avec deux hydroaccumulateurs en parallèle

182 Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
Le principe de l’hydroaccumulation : Cela consiste à intercaler une réserve d’eau chaude primaire dans des hydroaccumulateurs (ballons tampons) entre la chaudière et les radiateurs. Cette réserve d’eau stocke tout ou en partie l’énergie produite par la chaudière. L’énergie ainsi stockée sera restituée au chauffage et à l’eau chaude sanitaire quand la chaudière sera arrêtée. Energie stockée Energie restituée

183 - Grand confort pour l’utilisateur. - Economie sensible de bois.
Qu’est ce que l’hydroaccumulation ? Concrètement, l’hydroaccumulation est une technique sûre qui présente de nombreux avantages: - Grand confort pour l’utilisateur. - Economie sensible de bois. - Longévité accrue de la chaudière. - Diminution sensible de la pollution. - Pouvoir faire sa production d’eau chaude sanitaire en été. Son rôle: - Annule les phases de ralenti de la chaudière bois. - Absorbe le surdimensionnement de la chaudière. - Augmente l’autonomie de l’installation. - Diminue les contraintes.

184 4 à 6 chargements par jour, l’hydroaccumulation est dite «technique»
Qu’est ce que l’hydroaccumulation ? On distingue deux types d’installation à hydroaccumulation selon le nombres de charges quotidiennes de la chaudière de la période la plus froide 4 à 6 chargements par jour, l’hydroaccumulation est dite «technique» Si le nombre de chargements ne dépassent pas 2 pendant les jours les plus froids, alors l’hydroaccumulation est dite «confort»

185 Autonomie de la chaudière
Qu’est ce que l’hydroaccumulation ? L’autonomie de la chaudière est la durée de combustion des gaz correspondant à une charge de bois lorsque la chaudière fonctionne en régime nominal permanent Puissance utile (kW) Combustion des gaz Rayonnement des braises Autonomie de la chaudière Heures (h)

186 Hydrotechnique Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
En hydrotechnique, la puissance de la chaudière est ajustée au mieux aux déperditions La chaudière n’est pas ou très peu surdimensionnée (facteur de surdimensionnement limité à 1,5) Le ballon hydroaccumulateur est petit et permet à la chaudière de se décharger sans phase de ralenti Puissance de la chaudière : 20 kW Déperditions du bâtiment : 10 kW Puissance de la chaudière : 20 kW Déperditions du bâtiment : 20 kW Puissance utile (kW) Puissance utile (kW) Le ballon charge 20 kW 20 kW Besoins en chauffage Besoins en chauffage 10 kW Il restitue 1ère charge 2ème charge Heures (h) 1ère charge 2ème charge Heures (h)

187 Hydroconfort Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
En hydroconfort, la chaudière est largement surdimensionnée (facteur de surdimensionnement compris entre 1,5 et 2,5) L’autonomie de l’installation est très importante, de 12 heures les jours les plus froids à 24 heures et plus en demi-saison Puissance de la chaudière : 40 kW Déperditions du bâtiment : 15 kW Puissance de la chaudière : 40 kW Déperditions du bâtiment : 5 kW Puissance utile (kW) Puissance utile (kW) 40 kW 40 kW Le ballon charge Le ballon charge Besoins en chauffage 15 kW Besoins en chauffage 5 kW Il restitue Il restitue 1ère charge 2ème charge Heures (h) 1ère charge 2ème charge Heures (h)

188 Dimensionnement Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
1. Calculer les besoins journaliers en chauffage du bâtiment : Ech 2. Fixer le nombre maximum de charges accepté par l’utilisateur : N 3. Calculer l’énergie minimale dégagée par une charge de bois : EMIN 4. Calculer la charge de bois minimale de la chaudière : MMIN h : rendement de l’appareil PCI : Pouvoir calorifique du bois

189 Pour les résineux : 0,29 kg/litre Pour les feuillus : 0,35 kg/litre
Qu’est ce que l’hydroaccumulation ? 5. Choisir la chaudière bois dont la charge de bois est adapté : MBOIS Pour des raisons pratiques, les constructeurs chaudières indiquent la capacité du foyer en litre. Voici quelques ratios masse/volume foyer : Pour les résineux : 0,29 kg/litre Pour les feuillus : 0,35 kg/litre 6. Calculer l’énergie contenue dans une charge de bois de la chaudière choisie : EBOIS 7. Calculer le volume du ballon d’hydroaccumulation : V DT : Ecart de température sur l’eau (90°C stockage - 40°C retour installation)

190 On veut une installation hydroconfort, avec un nombre de charges de 2
Qu’est ce que l’hydroaccumulation ? Exemple de dimensionnement (hydroconfort) Soit le pavillon de construction récente avec des déperditions de 7,7 kW On veut une installation hydroconfort, avec un nombre de charges de 2 Utilisation de bois feuillus (0,35 kg/litre) Arrondir 7,735 à 7,7 kW

191 Choix chaudière en fonction de ce volume
Qu’est ce que l’hydroaccumulation ? 5 34/0,35 = 97 L de capacité foyer Choix chaudière en fonction de ce volume

192 Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
Dans le cas de l’exemple ci-dessus, on trouve un volume tampon de litres il faut une masse de bois M de 35 kg, ce qui correspond environ à 100 litres de volume foyer On choisira la puissance de la chaudière en fonction de ce volume Attention ! L’hydroaccumulation peut être assurée par un seul ballon jusqu’à litres

193 Exemple de dimensionnement (hydrotechnique)
Qu’est ce que l’hydroaccumulation ? Exemple de dimensionnement (hydrotechnique) Soit le pavillon de construction récente avec des déperditions de 7,7 kW On veut une installation hydrotechnique, avec un nombre de charges de 4 Utilisation de bois feuillus (0,35 kg/litre)

194 Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?

195 Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
Choix de la chaudière et du ballon tampon en fonction des déperditions et du nombre de charges Rendement chaudière de 75 % Bois Feuillus

196 Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
Rendement chaudière de 75 % Bois Résineux

197 Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
Rendement chaudière de 80% Bois Feuillus

198 Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
Rendement chaudière de 80% Bois Résineux

199 Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
Rendement chaudière de 85% Bois Feuillus

200 Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
Rendement chaudière de 85% Bois Résineux

201 Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
Rendement chaudière de 90% Bois Feuillus

202 Qu’est ce que l’hydroaccumulation ?
Rendement chaudière de 90% Bois Résineux

203 Des déperditions minimales au ballon de stockage
Qu’est ce que l’hydroaccumulation ? Conception du ballon Pour concevoir une installation à hydroaccumulation, il faut faire un compromis entre : Des déperditions minimales au ballon de stockage Un volume utile maximal (c’est-à-dire, le volume d’eau soutirable à la température maximale de charge moins 10%)

204 Le ballon hydroaccumulateur perd de la chaleur de 2 façons :
Qu’est ce que l’hydroaccumulation ? Le ballon hydroaccumulateur perd de la chaleur de 2 façons : Les pertes surfaciques dues au rayonnement des parois Les pertes par ponts thermiques dues aux contacts entre le ballon et les piquages ou le sol Un volume utile maximal peut être obtenue par forte stratification. C’est le phénomène naturel de répartition verticale de la température d’eau dans le ballon. Les couches les plus chaudes se situent en haut du ballon.

205 Il doit être équipé de 3 thermomètres de contrôle de charge
Qu’est ce que l’hydroaccumulation ? Afin d’obtenir le meilleur compromis entre pertes thermique et stratification, il est nécessaire d’avoir un rapport hauteur/diamètre proche de 2 Il doit être équipé de 3 thermomètres de contrôle de charge L’épaisseur d’isolant doit être de 40 à 60 mm de polyuréthane ou 50 à 80 mm de laine de verre Il faut éviter les turbulences dues aux entrées et sorties d’eau (effet de jet) Il peut être équipé de résistances électriques d’appoint immergées L’équipement d’une régulation climatique est indispensable pour la bonne gestion de la décharge du stockage d’énergie

206 Avantages de l’hydroaccumulation
Qu’est ce que l’hydroaccumulation ? Avantages de l’hydroaccumulation Diminution sensible du coût de l’exploitation Réduction du nombre de chargement de la chaudière Longévité accrue de la chaudière Diminution des émissions de polluants Possibilité de production d’eau chaude sanitaire en été

207 Installation sans hydroaccumulation
Qu’est ce que l’hydroaccumulation ? Installation sans hydroaccumulation Ce type d’installation est possible mais demande beaucoup de précautions à l’utilisation. Un soin tout particulier devra être respecté dans le fractionnement des chargements surtout en périodes de mi-saison. Cette solution présente un seul avantage, son coût.

208 Protection de la chaudière
Mise en œuvre d’une installation ? Protection de la chaudière La condensation humide et acide dans les chaudières à bois, réduit considérablement la durée de vie des appareils Elle provoque, à terme, le percement du corps de chauffe Pour éviter la condensation humide, la température de retour d’eau à la chaudière doit être supérieure au point de rosée eau du bois* Pour éviter la condensation acide, la température d’eau de la chaudière ne doit pas être inférieure à 80°C Le point de rosée eau est la température des fumées à laquelle un film d’eau se condense sur les parois de la chaudière. Pour le bois, le point de rosée eau est de 65°C. Pour l’acide acétique le point de rosée est de 118°C 3 solutions pour assurer des retours chauds à la chaudière : Une pompe de recyclage Une pompe de charge avec un by-pass Une vanne 3 voies (V3V) thermostatique avec un accélérateur

209 Mise en œuvre d’une installation ?
Pompe de recyclage Pompe de charge Ces deux techniques ne protègent pas vraiment la chaudière des retours froids. Lorsque l’installation est en forte demande, la V3V mélangeuse laisse passer quasiment tout le débit sortie chaudière vers les émetteurs. Les risques de retours chaudière inférieurs à 65°C seront d’autant plus importants que le feu baissera Exemple : avec une température d’eau départ chaudière de 75°C et une forte demande aux émetteurs, la température de retour chaudière est inférieure à 65°C.

210 Montage avec une V3V thermostatique, un accélérateur
Mise en œuvre d’une installation ? Montage avec une V3V thermostatique, un accélérateur Ce procédé, adapté aux deux systèmes de régulation par V3V et V4V, est le seul véritablement efficace. La V3V thermostatique régule la température d’eau départ chaudière de façon à assurer des retours supérieurs à 65°C.

211 Mise en œuvre d’une installation ?
Clapet d’équilibrage automatique Cartouche thermostatique Accélérateur Thermomètre retour de l’installation Thermomètre retour vers chaudière

212 Pas de passage vers l'installation
Mise en œuvre d’une installation ? 65°C Pas de passage vers l'installation Fonctionnement avec une température sortie chaudière inférieure à 72°C (température de la cartouche thermostatique) Orifice fermé Pas de retour de l'installation 65°C

213 Passage vers l'installation
Mise en œuvre d’une installation ? 85°C 85°C Passage vers l'installation 85°C Fonctionnement avec une température sortie chaudière supérieure 72°C (température de la cartouche thermostatique) Orifice ouvert Retour de l'installation 40°C 65°C

214 Mise en œuvre d’une installation ?
Les circulateurs Un circulateur, appelé aussi pompe de circulation, sert à alimenter de façon continu en eau une partie d’un circuit hydraulique. Une installation de chauffage central à bois comporte deux circulateurs destinés à alimenter respectivement : La chaudière pour le circuit primaire (recyclage) Le réseau de distribution pour le circuit secondaire

215 Mise en œuvre d’une installation ?
Dimensionnement Pour choisir un circulateur, il faut connaître deux paramètres du circuit : le débit Q P : puissance délivrée nominale de la chaudière en kW DT : différence de température entre l’aller et le retour qui dépend du type d’émetteur: 20°C radiateurs haute température 15°C radiateurs basse température 8°C planchers chauffants la hauteur manométrique H en mètre de colonne d’eau, correspondant aux pertes de charge du circuit Tracer la courbe caractéristique du circuit H=f(Q) sur les abaques du constructeur Choisir le circulateur tel que le point de fonctionnement résultant soit le plus proche possible du point de fonctionnement calculé.

216 Radiateurs haute température
Mise en œuvre d’une installation ? Exemple de dimensionnement : Pompe de charge V3V fermée A B Radiateurs haute température 20 kW D C Exemple 1 : La perte de charge du circuit ABCD est de 100 mmCE compte tenu : des pertes de charge linéaires des tronçons AB, BC et CD des pertes de charge singulières dans : la chaudière, la pompe, la V3V thermostatique, le coude A, les tés B et C La hauteur manométrique du circulateur doit être de 100 mmCE pour un débit de 0,86 m3/h

217 Mise en œuvre d’une installation ?
Pompe de circulation Chaudière de 30 KW Exemple 2 : La perte de charge du réseau est de 3 mCE compte tenu : des pertes de charge linéaires des conduites reliant la chaudière aux émetteurs des pertes de charge singulières dans les émetteurs et la V3V de régulation grande ouverte La hauteur manométrique du circulateur doit être de 3 mCE pour un débit de 1,3 m3/h

218 Mise en œuvre d’une installation ?
Le vase d’expansion Elément de sécurité indispensable dans une installation de chauffage Le tube d’expansion doit être raccordé directement à la chaudière sans organes de coupure totale ou partiel Doit absorber la dilatation de l’eau dans le réseau lors de la montée en température de la chaudière Doit assurer l’évacuation à l’air libre de la vapeur d’eau produite en cas de surchauffe Deux types de dispositif : Vase d’expansion ouvert Vase d’expansion fermé (couplé à une soupape thermique) Assurer l’évacuation à l’air libre de la vapeur d’eau produite en cas de surchauffe du générateur est notion particulièrement importante dans le cas d’un chauffage au bois. En effet les difficultés de maîtrise de la puissance de chauffage délivrée et les éventuels « coups de feu » peuvent provoquer une ébullition au générateur.

219 Le vase d’expansion ouvert
Mise en œuvre d’une installation ? Le vase d’expansion ouvert Il est raccordé à l’installation par un tube qui permet à la fois, la libre dilatation du volume d’eau de l’installation et l’évacuation de la vapeur d’eau. 1 3 2 5 4 6 V Les tubes 1,2 et 4 doivent être de même diamètre que le tube de sécurité. Les tubes 3 et 5 doivent être de même diamètre Le diamètre du tube 2 se calcule par la formule suivante ( en respectant un minimum Dmin = 26 mm) Tube d’expansion et de sécurité Tube de sécurité Tube d’expansion Prolongation du tube de sécurité servant d’évent Tube de trop plein Trop plein, partie visible en chaufferie V. Capacité utile du vase d’expansion Puissance nominale de la chaudière en kcal/h Diamètre du tube exprimé en mm

220 Mise en œuvre d’une installation ?
Le vase d’expansion ouvert doit être placé au point le plus haut de l’installation Le tube de sécurité et d’expansion doit être raccordé au point le plus chaud de l’installation (le plus près de la sortie chaudière) Position en hauteur, le vase d’expansion est exposé aux risques de gel Placer le vase d’expansion à l’intérieur du volume chauffé Une autre solution consiste à assurer une circulation permanente ou à enclenchement automatique avec vanne motorisée Cette circulation d’eau peut être réalisée par un tube dont le diamètre sera calculé de la façon suivante : Le tube de sécurité et d’expansion doit être raccordé au point le plus chaud de l’installation, c’est-à-dire le plus près de la sortie chaudière afin d’évacuer rapidement l’excès de calories et la vapeur en cas de surchauffe. Puissance nominale de la chaudière en kW Diamètre du tube de mise en circulation en mm

221 Mise en œuvre d’une installation ?
Le tube de mise en circulation doit être raccordé sur le retour chaudière Circulation permanente Circulation à enclenchement automatique La circulation de l’eau chaude dans le vase d’expansion ouvert entraîne quelques inconvénients : La perte de chaleur par le vase d’expansion Le risque de corrosion des conduites de l’installation et de la chaudière par l’oxygénation de l’eau au travers du vase d’expansion La cavitation et le bruit

222 Mise en œuvre d’une installation ?
Pour ces raisons, il est préférable d’installer un système de circulation à enclenchement automatique La vanne motorisée placée sur le tube de mise en circulation ne s’ouvre que si l’une des deux conditions suivantes est réalisées : Défaut de débit dans la chaudière Température d’eau sortie chaudière atteind 95°C La circulation de l’eau est occasionnelle et ne suffit pas à protéger des risques de gel Volume utile représentant 20% du volume total de l’installation suffisant pour absorber l’excès de calories Chaudière moins souvent en surchauffe

223 Le vase d’expansion fermé
Mise en œuvre d’une installation ? Le vase d’expansion fermé L’ensemble est un système étanche toujours raccordé à son circuit fermé respectif, mais à une pression supérieure à la pression atmosphérique (à déterminer) afin de favoriser la circulation du liquide caloporteur Le dispositif est souvent d’aspect cylindrique et sert à compenser les variations perpétuelles de volume d’eau d’une installation calorifique grâce à la compression d’azote maintenu dans ce vase Il est automatiquement associé à une soupape thermique Cette soupape joue le rôle de tube de sécurité afin d’évacuer l’excès de pression et la vapeur en cas de surchauffe. Elle doit être tarée à 3 bars Il est raccordé au retour chaudière Capacité utile au moins égale à 6% du volume d’eau total de l’installation Pour le raccordement en hauteur, se raccorder à une portion d’installation verticale pour éviter les poches d’air

224 Vase à vessie Vase à membrane
Mise en œuvre d’une installation ? La plus part des vases sont constitués d’une membrane élastique séparant les phases gazeuse (azote) et liquide (eau). On en distingue deux grands types du point de vue de leur construction : Vase à vessie Eau Azote Vessie Vase à membrane Eau en contact avec la paroi On rencontre de plus en plus de vases à vessie car leur conception limite les risques de fuite d’azote et la corrosion (pas de contact direct avec la paroi)

225 Les différents vases d’expansions fermés
Mise en œuvre d’une installation ? Les différents vases d’expansions fermés Il existe deux types principaux de vases fermés : Les vases à pression constante. Dans ces systèmes, la pression est déterminée uniquement par les conditions de fonctionnement de l'installation. Les vases à pression variable. Dans ces systèmes, la pression reste comprise entre deux valeurs de consignes imposées, généralement voisines. Le maintien de la pression entre ces deux valeurs dans le vase est alors généralement obtenu par un dispositif régulateur.

226 On estime la contenance en eau de l’installation de chauffage
Mise en œuvre d’une installation ? Calcul d’un vase d’expansion On estime la contenance en eau de l’installation de chauffage Exemple : Volume d’eau chaudière : 100 Litres Volume tampon : Litres Volume tuyauterie/émetteur : 200 Litres Volume total : Litres

227 Dilatation de l’eau en litres par m3
Mise en œuvre d’une installation ? Ensuite on détermine le volume d’expansion en fonction de la température suite au volume estimé avec le tableau suivant : Dilatation de l’eau en litres par m3

228 Volume total : 2 300 litres Dilatation : 32,7 litres/m3
Suite exemple : Volume d’eau chaudière : 100 litres Volume tampon : litres Volume tuyauterie/émetteur : 200 litres Volume total : litres Dilatation : 32,7 litres/m3 Volume d’expansion :

229 Puis on détermine la pression de gonflage avec la formule suivante :
Mise en œuvre d’une installation ? Puis on détermine la pression de gonflage avec la formule suivante : H est la hauteur statique de l’installation, c’est-à-dire la différence entre le milieu radiateur le plus haut et le milieu chaudière (1 m = 0,1 bar) Finalement on calcul le volume du vase : P1 = P0 + 1 bar (pression absolue) P2 = Tarage de la soupape en pression absolue (3 bar + 1 bar) V1 = Volume du vase en litre

230 Volume du vase : Volume total : 2 300 litres
Fin de l’exemple : Volume d’eau chaudière : 100 litres Volume tampon : litres Volume tuyauterie/émetteur : 200 litres Volume total : litres Dilatation : 32,7 litres/m3 Volume d’expansion : Hauteur statique : environ 5 m Pression de gonflage : Tarage de la soupape : 3 bar Volume du vase :

231 Mise en œuvre d’une installation ?
Au vase d’expansion fermé, il faut ajouter un échangeur de décharge thermique, situé en partie haute de la chaudière et dont l’alimentation est commandée par l’ouverture d’une vanne thermostatique calibrée en moyenne à 95°C La commande d’ouverture a lieu lorsque la température d’eau sortie chaudière atteint 95°C L’alimentation en eau froide est prise directement sur le réseau d’eau de la maison et l’écoulement vers une évacuation d’eau. L’écoulement doit être visible

232 Vase d’expansion dans les installations à hydroaccumulation
Mise en œuvre d’une installation ? Vase d’expansion dans les installations à hydroaccumulation Une installation à hydroaccumulation nécessite un volume d’expansion important Le vase doit être dimensionné de façon à absorber juste la dilatation du volume d’eau total de l’installation soit 20% du volume d’eau total de l’installation dans le cas d’un vase ouvert ou 6% dans le cas d’un vase fermé Dans le cas du vase ouvert, le tube de remise en circulation est ici inutile car l’hydroaccumulateur peut absorber l’excès de chaleur dû aux coups de feu de la chaudière

233 Formation nationale Chauffage domestique bois 9- Circuit secondaire
Mise en œuvre d’une installation ? Formation nationale Chauffage domestique bois 9- Circuit secondaire

234 Mise en œuvre d’une installation ?
Eau chaude sanitaire La production d’ECS peut être assurée par la chaudière bois : pendant la période de chauffage pour une installation sans hydroaccumulateur Toute l’année pour une installation à hydroaccumulation Sans hydroaccumulation La production d’ECS est assurée par la chaudière bois lorsque l’électrovanne E est ouverte. Hors période de chauffe, et si la chaudière n’est pas en température, l’ECS peut être assurée par une résistance électrique L’ouverture de E est commandé si : Le thermostat T est enclenché, indiquant que la température de l’eau du ballon d’ECS n’est plus assez chaude (<45°C) La chaudière est en température

235 Avec hydroaccumulation
Mise en œuvre d’une installation ? Avec hydroaccumulation Hydroaccumulateur La production d’eau chaude s’effectue au bain-marie. Le ballon d’ECS est immergé dans l’hydroaccumulateur. Un appoint électrique peut être réalisé par des résistances électriques immergées dans le ballon, en cas d’arrêt prolongé de la chaudière

236 Dimensionnement des résistances électriques
Mise en œuvre d’une installation ? Dimensionnement des résistances électriques Sans hydroaccumulateur La résistance électrique est indispensable pour pouvoir produire l’ECS en été. La puissance de la résistance est calculée pour réchauffer tout le volume du ballon d’ECS pendant 8 heures DT : différence entre la température d’eau de départ et la température à atteindre t : temps de réchauffage du ballon en heure VECS : volume du ballon en litre R s’exprime en W

237 Avec hydroaccumulateur
Mise en œuvre d’une installation ? Avec hydroaccumulateur La puissance de la résistance électrique est calculée pour réchauffer les 2/3 du volume du ballon hydroaccumulateur DT : différence entre la température d’eau de départ et la température à atteindre t : temps de réchauffage du ballon d’hydroaccumulation en heure VECS : volume du ballon d’hydroaccumulation en litre R s’exprime en W

238 Choix des vannes Mise en œuvre d’une installation ?
Le rôle de la vanne de régulation, 3 ou 4 voies, est de réguler la température de l’eau envoyée dans le circuit de distribution Un bon dimensionnement de la vanne de régulation est un critère déterminant pour le bon fonctionnement hydraulique de l’installation Un mauvais dimensionnement de la vanne provoque des irrégularités de débits et des à-coups dans l’écoulement. Une vanne est caractérisée par plusieurs paramètres : Le coefficient Kv : Il représente un débit en m3/h traversant un organe soumis à une pression différentielle de 1 bar V : débit traversant la vanne en m3/h DP : différence de pression autour de la vanne en bar Note : Le coefficient Kvs correspond au fonctionnement de la vanne grande ouverte

239 L’autorité a Mise en œuvre d’une installation ?
C’est le degré d’influence qu’exerce le réglage de l’ouverture de la vanne sur le débit qui la traverse. Elle est comprise entre 0 et 1. DPV : Perte de charge de la vanne en mm de CE DPr : Perte de charge dans le circuit à débit variable en mm CE Note : Une vanne de forte autorité à une courbe réponse ouverture/débit pratiquement linéaire

240 Mise en œuvre d’une installation ?
Le principe de dimensionnement est le même quel que soit le type de la vanne. Pour un bon dimensionnement, il faut respecter les deux règles suivantes : 1. La perte de charge dans la vanne grande ouverte (DPv100) doit être proche de la perte de charge du circuit à débit variable (DPr100) 2. Au pire, DPv100 > DPr et il faut retenir 2DPr100>DPv100 > DPr100 Il en résulte, en terme d’autorité : 1. a = 0,5 2. a > 0,33

241 Exemple de dimensionnement d’une installation de 15 kW
Mise en œuvre d’une installation ? Exemple de dimensionnement d’une installation de 15 kW A C D B Les éléments parcourus par le circuit régulé sont : La V3V thermostatique La pompe Les tuyaux AB, BC, CD et DA

242 Mise en œuvre d’une installation ?
1. Calcul du débit nominal traversant la vanne grande ouverte 2. Calcul de la somme des pertes de charges des éléments parcourus par le débit variable (DPr100). On prendra DPv100 = DPr100 Compte tenu des pertes de charge linéaires et singulières du circuit ABCD, on a DPr100 = 150 mmCE = 1,5 kPa Note : Dans tous les cas, lorsque l’installation est munie d’un bypass, d’un ballon accumulateur ou d’une bouteille casse pression, une vanne de diamètre nominal égal à celui des conduites convient tout a fait 3. Choix de la vanne qui présente un Kvs proche de la valeur lue sur le diagramme 4. La vanne est choisie selon sa valeur de Kvs et son diamètre nominal

243 Mise en œuvre d’une installation ?
2 Kvs = 5,2 m3/h 4 3 1 Pertes de charge du circuit à débit variable 1, 5 kPa Détermination du diamètre nominal de la vanne : 1. En partant du débit V100 = 0,65 m³/h, tracer l'horizontale 1 sur le diagramme. 2. En partant de la perte de charge Dpv100 = 1,5 kPa, tracer la verticale 2. 3. L'intersection de ces deux droites donne le diamètre nominal recherché. Dans le cas présent, on a le choix entre DN = 20/15 et DN = 25/20/ si l'on opte pour DN = 25/20/15, on obtient pour V100 = 0,65 m³/h une perte de charge Dpv100 = 1 kPa. a=(1/1,5+1)=0,4 - si l'on choisit DN = 20/15, pour Dpv100 = 1,5 kPa le débit V100 devient 0,5m³/h, autrement dit il se trouve ramené à 76 % du débit total, soit une réduction de 23 %. On a donc plus du tout le même débit traversant la vanne à perte de charge équivalente. 4. On retiendra donc une vanne type DN = 25/20/15. Débit de l’installation 0,65 m3/h

244 Les robinets thermostatiques
Mise en œuvre d’une installation ? Les robinets thermostatiques Ils permettent une régulation automatique de la température ambiante Ils agissent directement sur l’arrivée d’eau chaude dans les émetteurs Sans hydroaccumulation Il est nécessaire de prévoir des robinets manuels Afin d’éviter de mettre la chaudière en surchauffe, en cas d’interruption de la demande de chauffage Avec hydroaccumulation Il est possible d’installer des robinets thermostatiques sur toute l’installation En effet, en cas de coupure des robinets thermostatiques, le ballon est capable d’absorber l’énergie produite par la chaudière Sans hydroaccumulation En cas d’interruption de la demande de chauffage de toute l’installation, les robinets thermostatiques se fermeraient tous et l’eau chaude bouclerait directement dans la chaudière qui risquerait alors de se mettre en surchauffe. Le maintien en position ouverte de deux robinets manuels, permet à l’installation d’évacuer ses calories. Avec hydroaccumulation L’hydroaccumulation trouve, là encore, un point d’intérêt particulier. Les calories produites sont absorbées par le ballon tampon même si tous les robinets sont fermés.

245 Schémathèques Formation nationale Chauffage domestique bois 10- Différents types d’installations

246 Chauffage seul (chaudière bûche et automatique)
Schémathèques Chauffage seul (chaudière bûche et automatique) Vanne thermostatique + Vanne 3 voies + Vase d’expansion ouvert Vanne thermostatique + Vanne 4 voies + Vase d’expansion ouvert

247 Schémathèques Vanne thermostatique + Vanne 3 voies + Vase d’expansion fermé Vanne thermostatique + Vanne 4 voies + Vase d’expansion fermé

248 La vanne mélangeuse 3 ou 4 voies peut être motorisée
Schémathèques Ce type d’installation existe encore, toutefois un ballon tampon sera fortement conseillé La vanne 3 voies thermostatique assure la température de retour minimale quelle que soit la position de la vanne 3 ou 4 voies La vanne mélangeuse 3 ou 4 voies peut être motorisée

249 Schémathèques Vanne thermostatique + Hydroaccumulateur + Vase d’expansion ouvert Vanne thermostatique + Hydroaccumulateur + Vase d’expansion fermé

250 Schémathèques Très bonne solution La vanne 3 voies thermostatique assure la température de retour minimale quelle que soit la position de la vanne 3 ou 4 voies La vanne mélangeuse 3 ou 4 voies doit être motorisée pour mieux gérer le stockage de l’énergie

251 Schémathèques Montage parallèle +Vanne thermostatique + Vanne 3 voies
Montage série +Vanne thermostatique + Vanne 3 voies

252 Schémathèques Montage parallèle +Vanne thermostatique + Vanne 3 voies
Montage série +Vanne thermostatique + Vanne 3 voies

253 Montage en parallèle Solution acceptable
Schémathèques Montage en parallèle Solution acceptable L’équilibrage est délicat pour le couplage des accumulateurs en parallèle Montage en série Solution recommandée La charge et la décharge des accumulateurs est réalisée l’une après l’autre

254 Chauffage + ECS (bois bûche et automatique)
Schémathèques Chauffage + ECS (bois bûche et automatique) Vanne thermostatique + Vanne 4 voies Vanne thermostatique + Vanne 3 voies

255 La vanne mélangeuse 3 ou 4 voies peut être motorisée
Schémathèques Ce type d’installation existe encore, toutefois un ballon tampon sera fortement conseillé La vanne 3 voies thermostatique assure la température de retour minimale quelle que soit la position de la vanne 3 ou 4 voies La vanne mélangeuse 3 ou 4 voies peut être motorisée La production d’eau chaude est réalisée par un ballon mixte

256 Schémathèques Vanne thermostatique + Hydroaccumulateur + Vanne 3 voies
Indiquer que la température d’ecs extérieur occasionne des déperditions supplémentaire par rapport au ballon Le mitigeur thermostatique possède un mécanisme de régulation automatique de la température. Une manette crantée contrôle la température et une autre le débit. Le système évite de tâtonner pour trouver la température idéale. Ce qui permet à terme d’économiser de l’eau chaude. Vanne thermostatique + Hydroaccumulateur + ECS ext

257 Schémathèques Très bonne solution La vanne 3 voies thermostatique assure la température de retour minimale quelle que soit la position de la vanne 3 ou 4 voies La vanne mélangeuse 3 ou 4 voies doit être motorisée pour mieux gérer le stockage de l’énergie La pause d’un mitigeur thermostatique est indispensable sur la sortie d’eau chaude sanitaire avec des ballons au bain marie

258 Schémathèques Montage parallèle +Vanne thermostatique + Vanne 3 voies
Montage série +Vanne thermostatique + Vanne 3 voies

259 La production d’eau chaude doit être faite dans le premier ballon
Schémathèques Montage en parallèle Solution acceptable L’équilibrage est délicat pour le couplage des accumulateurs en parallèle Montage en série Solution recommandée La charge et la décharge des accumulateurs est réalisée l’une après l’autre La production d’eau chaude doit être faite dans le premier ballon

260 Bi-énergie (bois bûche et automatique)
Schémathèques Bi-énergie (bois bûche et automatique) Vanne thermostatique + Hydroaccumulateur + chaudière fioul/gaz

261 Solution idéale pour la bi-énergie bois/solaire
Schémathèques Vanne thermostatique + Hydroaccumulateur + Panneau solaire + ECS au bain marie Solution idéale pour la bi-énergie bois/solaire Pendant la période d’été la chaudière bois est totalement arrêtée

262 Solution idéale pour la bi-énergie bois/solaire
Schémathèques Vanne thermostatique + Hydroaccumulateur + Panneau solaire + CESI mixte Solution idéale pour la bi-énergie bois/solaire Pendant la période d’été la chaudière bois est totalement arrêtée

263 Solution idéale pour la bi-énergie bois/solaire
Schémathèques Vanne thermostatique + Hydroaccumulateur 2 échangeurs + échangeur contenant l’ECS+ Panneau solaire Solution idéale pour la bi-énergie bois/solaire Pendant la période d’été la chaudière bois est totalement arrêtée

264 Formation nationale Chauffage domestique bois 11- Maintenance
Comment entretenir une installation ? Formation nationale Chauffage domestique bois 11- Maintenance

265 Maintenance et entretien
Comment entretenir une installation ? Maintenance et entretien L’entretien des appareils de chauffage est primordial pour bénéficier des performances optimales et pouvoir se chauffer en toute sécurité. L’entretien est à la charge de l’utilisateur qui doit respecter les consignes d’entretien et de maintenance mentionnées sur les notices des appareils fournies par les constructeurs. Il peut faire appel à son installateur QUALIBOIS ou à une société de services compétente. Le Règlement Sanitaire Départemental impose un ramonage du conduit de fumée et du conduit de raccordement 2 fois par an

266 Tableau récapitulatif
Comment entretenir une installation ? Tableau récapitulatif

267 Formation nationale Chauffage domestique bois 12- Diagnostics
Comment entretenir une installation ? Formation nationale Chauffage domestique bois 12- Diagnostics

268 Comment entretenir une installation ?

269 Comment entretenir une installation ?

270 Coût d’une installation ?
Formation nationale Chauffage domestique bois 13- Récapitulatif et coûts

271 Coût d’une installation ?
Récapitulatif du coût en matériel de différentes installations Soit une habitation d’un volume V=325 m3 située dans le Haut-Rhin G = 1,2 W/m3K et les déperditions sont de 14 kW Les besoins sont de kWh/an Remarque : Coût investissement (€ HT) hors silo de stockage du combustible

272 Quelles sont les aides pour une installation chauffage bois ?
Formation nationale Chauffage domestique bois 14- Aide fiscale et subventions

273 Les aides fiscales Les aides de l’ANAH Les aides régionales
Quelles sont les aides pour une installation chauffage bois ? Nous pouvons distinguer trois formes d’aides pour les installations de chauffage au bois : Les aides fiscales Les aides de l’ANAH Les aides régionales

274 Quelles sont les aides pour une installation chauffage bois ?
Les aides fiscales : Le taux réduit de TVA Sur le bois de chauffage : L’achat de bois de chauffage, des produits de la sylviculture agglomérés destinés au chauffage (granulés de bois et briquettes de bois), des déchets de bois destinés au chauffage sont facturés à un taux de TVA de 5,5%. Sur les installations de chauffage : Les installations de chauffage central sont facturées avec un taux de TVA de 5,5% pour les logements dont les travaux sont achevés depuis plus de 2 ans.

275 Quelles sont les aides pour une installation chauffage bois ?
Le crédit d’impôts : Il a été institué par la loi de finance 2006 au titre de crédit d’impôts en faveur du développement durable : Il concerne les équipements de production d’énergie utilisant une source d’énergie renouvelable Il est de 50% pour tout équipement de chauffage ou de production d’eau chaude fonctionnant au bois ou autres biomasses, de rendement énergétique supérieur ou égal à 65% selon les référentiels des normes en vigueurs, tels que les poêles (norme NF EN 13240), les foyers fermés, les inserts,les cheminées intérieures (norme NF EN ou NF D 35376), les cuisinières utilisées comme mode de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire (norme NF EN 12815) et les chaudières dont la puissance est inférieure ou égal à 300 kW (norme NF EN ou EN 12809)

276 Quelles sont les aides pour une installation chauffage bois ?
Les aides de l’ANAH (Agence Nationale pour l’Amélioration de l’Habitat) L’ANAH attribue des subventions aux propriétaires qui réalisent des travaux pour améliorer le confort dans des logements qu’ils occupent ou qui sont loués ou destinés à être loués à titre de résidence principale. Leur politique en faveur du développement durable offre sous certaines conditions une subvention pour l’installation d’une chaudière individuelle bois. Consulter le site : Ajouter que les aides de l’ANAH ne sont attribuées que pour les matériels Flamme Verte

277 Quelles sont les aides pour une installation chauffage bois ?
Les aides régionales Depuis quelques années, plusieurs organismes publics proposent des aides à l’investissement pour l’étude et l’installation de systèmes de chauffage utilisant les biomasses comme combustible. L’organisme à consulter est le Conseil régional

278 Formation nationale Chauffage domestique bois 15- Logiciel
Quels logiciels sont disponibles ? Formation nationale Chauffage domestique bois 15- Logiciel

279 Logiciel Quels logiciels sont disponibles ? Adresse internet
Lancement du Logiciel

280 Formation nationale Chauffage domestique bois 16- Glossaire

281 ADEME : Agence De l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie
CAPEB : Confédération des Artisans et des Petites Entreprises du Bâtiment UCF : Union Climatique de France UNCP : Union Nationale de Couverture Plomberie SER : Syndicat des Energies Renouvelables GFCC : Groupement des Fabricants de matériels de Chauffage Central CTFT : Centre Technique Forestier Tropical COSTIC : Comité Scientifique et Technique des Industries Climatiques CETIAT : Centre Technique des Industries Aérauliques et Thermiques CTBA : Centre Technique du Bois et de l’Ameublement AFNOR : Association Française de Normalisation


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