Les granulés de bois (pellets)

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1 Les granulés de bois (pellets)
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Origine Les régions boisées des USA Jusqu’au début des années 70, la sciure de bois représente un déchet embarrassant pour l’industrie. Puis vient la crise pétrolière en 1973 Cette première remise en cause des énergies fossiles déclenche une série de recherches. C’est dans ce contexte que naît le granulé de bois aussi appelé « pellets ». DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

3 Le début de la production
Tout commence dans l’état de l’Idaho, où Ken Tucker, actuel pdg de la société Lignetics remarque que l’on pourrait transformer la sciure de bois comme on le fait avec la luzerne séchée destinée à l’alimentation du bétail. Les granulés sont destinés à une utilisation industrielle, brûlés dans des chaudières industrielles. DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

4 Début de la commercialisation
Très peu de temps après, dans l’état de Washington, Jerry Whitfield, alors ingénieur en aéronautique spécialisé dans les tuyères d’avion, s’intéresse à ce nouveau combustible et met au point un poêle capable de brûler ces granulés avec un rendement supérieur dépassant de loin tous ceux des autres installation à bois. DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

5 Shell se lance dans la production
En 1975, cherchant à gagner une autonomie énergétique vis à vis de l’OPEP, la compagnie Shell Oil fait construire au Canada une usine d’une capacité de production de 100’000 tonnes par an. Ces granulés sont brûlés dans 4 centrales initialement conçue pour le charbon DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

6 Un développement trop rapide
En , une expansion très rapide qui contradictoirement porte préjudice à l’image du poêle à granulés. Le marketing, la concurrence, une gamme de produit de qualité très inégale. La technologie des poêles nécessite de très nombreuses compétences scientifiques en thermodynamique et mécanique des fluides, ce que les industriels des poêles à charbon et à bûches ne maîtrise pas toujours. DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

7 Caractéristiques des granulés de bois
Des cylindres de bois comprimés à base de copeaux secs. Ils ont un diamètre de 4 à 10 mm. resp. de 5 à 7 mm. selon le standard suisse. Leur longueur est de 10 à 50 mm. Comparativement à des copeaux et du bois bûché, les pellets présentent les avantages suivants : DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

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Avantages Caractéristiques homogènes Faible teneur en humidité (teneur en eau de 10 %) Pouvoir calorifique élevé et constant (17-18 MJ/kg = 5 kWh/kg) Faible volume de transport et de stockage grâce à une densité énergétique élevée (3-4 fois inférieur à celui des copeaux de bois) DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

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Avantages Bonnes caractéristiques de ruissellement et d’insufflation Bonne aptitude au dosage Possibilité de travailler avec de faibles puissances Possibilité de prévoir un allumage automatique simple Combustible bien défini excluant toute possibilité d’utilisation d’un combustible prohibé DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

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Inconvénients Les granulés de bois sont hygroscopiques et absorbent rapidement l’humidité Les granulés de bois peuvent gonfler et se désagréger Risque accru de scorification, car ils est possible d’atteindre de très hautes températures dans le lit incandescent DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

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Inconvénients La production de pellets nécessites des prestations préliminaires Disponibilité, selon la région Visibilité restreinte de la flamme, selon les modèles DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

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Normes Respecter l’ordonnance sur la protection de l’air (Opair) quant aux combustibles utilisés Les pellets n’y sont pas explicitement mentionnés. Ils tombent néanmoins dans la catégorie des combustibles ligneux, catégorie du bois agloméré laissé à l’état naturel. En Suisse, la norme DIN a été reprise comme norme suisse (SN) Energie Bois-Suisse a en outre introduit le label « Swisspellet » qui renforce encore les dispositions en vigueur sur certains points (taux de poussières abrasives). DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

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Densité énergétique Le compactage sous pression permet de parvenir à une densité d’environ 1,2 kg / dm3 La liaison sous pression s’opère moyennant des substances naturelles présentes dans le bois ainsi que par adjonction de vapeur d’eau. La densité en vrac est d’environ 650 kg/m3 Avec 3’200 kWh par mètre cube de pellets en vrac, la teneur énergétique est trois à quatre fois supérieure à celle des copeaux DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

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Densité énergétique La teneur énergétique de 2 kg. de granulés de bois est équivalente à celle de 1 litre d’huile de chauffage DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

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Comparatif DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

16 Densité énergétique et volume de stockage
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17 Potentiel et production
La Suisse produit annuellement près de 180’000 tonnes de sciure et de copeaux qui conviennent pour la production de granulés de bois et ne sont que partiellement utilisés aujourd’hui. Ces déchets naturels permettraient d’approvisionner 45’000 villas familiales à raison de 4 tonnes de granulés de bois par villa (correspondant à 2000 litres d’huile de chauffage) par année. DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

18 Potentiel et production
Actuellement, la consommation n’est que de 6000 à 8000 tonnes par année. Pour produire des granulés de bois à partir de sciure, il est indispensable de sécher celle-ci, alors que les copeaux sont secs et peuvent généralement se comprimer directement. DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

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Le fourneau à pellets Le prix ~Fr Avec circuit hydraulique de 8 à 10 kW Le prix ~Fr DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

20 Chargement des pellets
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21 Citerne à pellets et transfert
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Stockage DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

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Chaudière à pellets DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

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Chaudière à pellets Le prix de 12 à 18’000 Fr. l’appareil Les puissances de 4 à 40 kW (Trois modèles) La chaufferie, de 25 à 35’000 Fr. DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

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Le prix des pellets Livraison en vrac HT Dès 2 tonnes Fr la tonne Dès 4 tonnes Fr la tonne Dès 6 tonnes Fr la tonne Dès 9 tonnes Fr la tonne Dès 12 tonnes Fr la tonne En sac de 15 kg le sac Fr. 11.- 500 kg. en sac Fr DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

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Pour un calcul rapide 1 kW de puissance = 1 m3 de pellets 1 m3 de pellets = 650 kg 4,9 kWh/kg Soit de 5 à 6000 kg. pour une maison de ~150 m2 chauffé DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

27 Bilan énergétique et écologique
Bilan neutre, mais … La production des pellets est liée à des prestations préliminaires nécessitant de l’énergie grise DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

28 Consommation d’énergie pour la production des pellets
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29 Consommation d’énergie pour le transport
Pour les pellets de bois, elle se monte à 0,5 % du pouvoir calorifique par 100 km de distance parcourue.Ce chiffre est valable pour une capacité de 23 m3 ou 15 tonnes de pellets, pour une consommation de diesel de 35 litres aux 100 km. Pour la sciure , le coût est d’environ 2% aux 100 km, car la capacité de chargement est de 34 m3, qui correspond à 7,5 tonnes de sciure humide. DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

30 Ecobilan des différents combustible ligneux
Les résultats (étude de l’OFEFP) font ressortir que la production de chaleur avec des pellets de bois est écologiquement plus avantageuse qu’avec des copeaux ou du bois bûché. L’avantage des granulés de bois résulte des plus faibles émissions d’oxyde d’azote et de poussière lors de la combustion. Pour autant que les pellets soient brûlés dans un appareil adapté. DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

31 Influence de l’effet de serre
Avec une forte pondération de l’effet de serre, tous les combustibles ligneux se révèlent meilleurs qu’une huile de chauffage à raison d’un facteur de trois à quatre. DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

32 Domaines d’application
Poêles ou fourneaux individuels, par pièce Poêle ou fourneaux à chauffage central Chaudières automatiques, avec : Citerne contigüe Citerne distante Citerne en terre Silo « textile » DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

33 Combustion des granulés de bois
En brûlant, le bois ou les pellets de décomposent pour former des matières gazeuses et un solide résiduel, à savoir le charbon de bois. Comme environ 85% du poids du bois se transforme en gaz lors de la combustion, il convient de garantir la combustion totale des gaz libérés. Cela nécessite : Une chambre de combustion bien dimensionnée Une température de combustion élevée, 850oC Un mélange complet des gaz et de l’air comburant DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ

34 Valeurs d’émission et rendement
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A votre disposition pour une analyse, une mise en place de votre projet Une façon simple, économique et écologique pour se chauffer en accord avec l’environnement. Sources : OFEN office fédéral de l’énergie OFEFP office fédéral de l’environnement Energie-bois Suisse ITEBE revue de l’association internationale des professionnels du bois DB TECHNIQUES Sàrl CH-1420 FIEZ