Biomasse

En région Wallonne on a une surface de biomasse qui est relativement importante. On distingue 2 types de biomasses :

  • humide (bio-méthanisation et bio-carburant)
  • sèche (bois et dérivé de bois ainsi que les agro-combustibles)

Le bois est une énergie renouvelable car l’arbre va capter du CO2 pendant sa croissance et une fois qu’on le coupe et qu’on le brûle il va relarger ce CO2 donc si on replante un arbre dès qu’on en coupe un on n’émet pas de CO2 supplémentaire. Attention que la filière bois n’a pas une émission de 0 car il y a toutes les machines, conditionnements, transports,…

Emission par filière en équivalent CO2 (CO2, N2O et CH4)kg CO2/kWhp
Emission filière gaz0,251
Emission filière mazout0,310
Emission filière bois0,035
Emission filière électrique classique0,456

Avantages du bois comme énergie :

  • renouvelable
  • respectueuse de l’environnement (si on brûle du bois non traité)
  • alternative à l’exploitation des énergies fossiles
  • systèmes à haut rendement pour ce combustible
  • sous forme de plaquettes ou de granulés (pellets) permet l’alimentation automatique des appareils
  • elle génère une activité locale

On ne coupe pas des arbres pour faire du pellet. On récupère les sciures pour les compresser en pellet.

La forêt Wallonne c’est 540 000ha qui produit en moyenne 6 à 7 m3 de bois par hectare et par an. La forêt doit être gérée de façon durable :

  • pas de coupe à blanc (on ne coupe pas tout)
  • élagages, éclaircies et débroussaillement
  • sous-produits de scieries, de menuiseries,…

Se chauffer à la biomasse est économique mais demande de l’espace et de la manutention.

Il y a différents types de combustibles :

  • buche
  • buche densifiée (un gros pellet)
  • pellets
  • plaquette

L’hygrométrie est très importante. Un bois qui vient d’être coupé contient entre 50 et 60% d’humidité relative. Il brulera mais aura une hygrométrie faible. L’idéal est de brûler un bois qui a bien sécher (maximum 20-25%). Si on brûle du bois humide on risque d’avoir des problèmes de condensations dans la cheminée et donc des dépôts de suies et de goudrons, qui peuvent s’autoenflammer et provoquer un bois de cheminée.

Pour bien faire sécher il faut surtout éviter de mettre une bâche en plastique dessus car on va emprisonner l’humidité et le faire pourrir. Le mieux est de le laisser aérer et de l’installer dans un carport. Pour un feuillu le séchage doit être de 2 ans, 3 ans pour un résineux. Pour mesurer l’hygrométrie du bois on utilise un humidimètre ou un hygromètre.

Bûche

Le bois en bûche est vendu en stère, une stère c’est 1 m3. Attention qu’en fonction de la longueur de la coupe de la bûche, une stère ne fera pas précisément 1m3, plus on le coupe en petite dimension moins la stère fera 1 m3 car il y aura moins d’espace vide. En terme de pouvoir calorifique et à hygrométrie identique les essences seront identiques. Mais attention on achète au volume donc un bois dense aura plus de matière pour un même volume, il faut donc comparer les masse volumique des différentes essences.

Bûches
Unité de ventem3 apparent (stère)
Humidité (HR%)Variable selon séchage : 50% si bois frais, 30% si séché 1 an à l’air libre, <25% si 2 ans
Contenu énergétique volumique1,600 à 2200 kWh/MAP selon essence et HR%
Masse volumiqueTrès variable selon essence et CE
AvantagesInconvénients
Facilement disponible en zone ruraleHétérogénéité
Prix attractifsManutention importante, pas d’automatisation
Charme de la flammePlace de stockage et séchage importante
PCI/stère très variable selon essence, HR%, CE (de 0,55 à 0,70)

Plaquette

On parle aussi de bois déchiquetté. C’est obtenu à partir du déchiquetage d’arbres, de branches ou de sous-produits de l’industrie du bois. Le bois ainsi broyé est ensuite séché à l’air libre pour évacuer l’eau qu’il contient. Pour les plaquettes on ne parle pas en stère mais en MAP (mètre cube apparent), 1 mètre cube de bois plein équivaut à 2,5-3 MAP.

Plaquettes
Unité de venteMAP (1 m3 apparent), Tonne (plus rare)
Humidité (HR%)Variable selon séchage : 50% sir frais, 25-30% si séché 1 an sous abri ventilé, <25% si séchage artificiel
Contenu énergétique volumique750 à 1000 kWh/MAP
Masse volumique250 à 350 kg/MAP selon humidité et granulométrie
AvantagesInconvénients
Facilement disponible Place de stockage importante
PPas d’utilisation en poêles
Fluidité permettant l’automatisationAppareils de chauffage plus chers, rentable pour puissances moyennes (>30 kW)
Manutention aiséeTaille et qualité variable

Bûche compressée

Fabriqué à partir de copeaux et de sciure naturelle. Elle est aussi appelée briquette ou bûche densifiée. De part sa densité éveillée, la bûche compressée a un pouvoir calorifique de 3 bûches traditionnelles. Attention afin d’éviter une montée en température excessive dans le foyer il faut mettre 1 bûche compressée à la fois.

Pellet de bois

On parle aussi de granulé de bois. C’est un petit bâtonnet cylindrique de bois compacté. Il provient de sous-produits de l’inductrie de bois comme la sciure et les copeaux.

Pourquoi utiliser les granulés de bois :

  • Energie renouvelable issue de sciure et de copeaux de bois (cycle carbone neutre)
  • Compétitif notamment comparé à l’électricité (environ 2,5 fois moins cher que l’électricité)
  • Pouvoir calorifique élevé autour de 4,8 kWh/kg (contre 3,9 pour le bois bûche)
  • Simple d’utilisation (sacs de 10 à 15kg, peu de cendre, approvisionnement en magasin)
  • Combustible certifié
Pellets
Unité de venteTonnes (vrac) ou sacs de 15 kg
Humidité (HR%)5 à 12%
Contenu énergétique volumique4500 à 5100 kWh/T
Masse volumique600 à 650 kg/MAP
AvantagesInconvénients
Facile à transporterPerte de l’aspect “feux de bûches”
Fluidité et grande homogénéité permettant l’automatisationPrix plus important
Autonomie importanteTrès sensible à l’humidité
Haute densité et contenu énergétique
Place de stockage moins importante
Combustion performante grâce à la standardisation du combustible

Avantages des poêles à pellets :

  • Appareil de chauffage indépendant destiné à chauffer une ou plusieurs pièces
  • Utilise comme combustible du bois qui est renouvelable, économique et généralement produit localement
  • Confort d’utilisation grâce à un allumage automatique
  • Autonomie de fonctionnement de 12 à 72 heures grâce à un petit silo intégré dans l’appareil
  • Permet une régulation en fonction de la température ambiante
  • Est programmable (programmation hebdomadaire,…)
  • Est un équipement performant avec un rendement élevé
  • Peut être commandé à distance
  • Facilité d’utilisation
  • Esthétique et chaleureux

Diffusion de la chaleur :

  • convection naturelle
  • ventilé (convection forcée)
  • canalisable
  • hydraulique (avec bouilleur)

Une poêle est dit étanche lorsqu’il va chercher son air comburant à l’extérieur du bâtiment dans lequel il se trouve, soit via un conduit concentrique, soit via un conduit d’air indépendant.

La qualité du pellet est indiquée par le label EN+

Comparaison

Pour avoir 10 000 kWh via différent combustible :

  • 1000 litre de Fioul
  • 1000 m3 de gaz naturel
  • 781 kg de propane
  • 2,6 tonnes – 6,5 MAB de bois bûches
  • 2,9 tonnes – 11 MAP de bois déchiqueté
  • 2,1 tonnes – 3,1 m3 de granulés de bois
  • 2,5 tonnes – 3,4 m3 céréales

Types d’appareils de chauffage individuels

Feux ouverts :

  • à bannir
  • fonctionnement aux bûches
  • très mauvais rendement (10 à 20%)
  • pour l’agrément uniquement

Inserts et cassettes encastrables :

  • restent conviviaux (bûches)
  • rendement meilleurs (40 à 80%)
  • réglage air primaire et secondaire

Poêles à bûches modernes :

  • restent conviviaux (bûches)
  • performants (rendement de 70 à 80%)
  • plus grande autonomie
  • réglage air primaire et secondaire

Poêles de masse :

  • très bon rendement (70 à 80%)
  • très grande autonomie
  • peu polluant
  • chaleur par rayonnement
  • prix élevé, encombrement important

Poêles à pellets :

  • excellent rendement (80 à 90%)
  • très grande autonomie
  • automatisation
  • peu polluant
  • prix élevé, nécessité d’une alimentation électrique

Types d’appareils de chauffage central

Chaudière à bûches :

  • avantageux si combustible bon marché
  • rendement 50 à 80%
  • chaudières modernes avec régulation de la combustion
  • manutention
  • autonomie limitée

Chaudière à plaquettes :

  • rendement excellent 80 à 90%
  • entièrement automatique
  • grande autonomie
  • modulation
  • prix plus élevé
  • puissance minimal élevée
  • grand espace de stockage
  • nécessité d’une alimentation électrique

Chaudière à pellets :

  • rendement excellent 80 à 95%
  • entièrement automatique
  • grande autonomie
  • modulation de la puissance
  • prix plus élevé que la chaudière à bûches
  • nécessité d’une alimentation électrique

Dimensionnement

Identification des besoins (futures mesures d’amélioration de l’isolation ou de consommation supplémentaire). Le rendement de combustion diminue de façon importante à bas régime, avec un accroissement des émissions d’imbrûlés. Un équipement trop puissant par rapport aux besoins n’apportera pas une marge de confort supplémentaire mais se révèlera souvent inadapté. Il est recommandé de s’adresser aux professionnels.

Exercice 20.