L’enquête de terrain récemment menée par l’Agence Qualité Construction en partenariat avec le centre de ressources Envirobat Centre a permis d’identifier douze enseignements clés à connaître lors de la mise en œuvre d’une chaufferie bois dans des opérations existantes. Un focus a été fait sur les installations comprises entre 4 et 400 kW, étant les installations les plus courantes dans la région Centre où l’enquête a été réalisée, mais également car ces dimensionnements correspondent à l’arrêté du 15 septembre 2009 sur l’entretien des chaudières. Si un document reprenant ces points est prévu sur le site de REX Bâtiments Performants, nous retrouvons ici une sélection des points de vigilance à avoir en tête, du dimensionnement de la chaudière à celui du silo en passant par le stockage du combustible mais également sa qualité.

Les 8 commandements d’une chaufferie biomasse en rénovation

1. Tu ne surdimensionneras point la chaudière

Lors de l’enquête réalisée avec Grégory Barrier du Cebi45 et Denis Reoux du Crer, EnviroBat Centre a constaté sur certaines installations des cycles de fonctionnement de la chaudière courts et répétés ainsi que des fumées d’évacuation noires, épaisses et persistantes, ce qui indique un surdimensionnement de la chaudière. Souvent, il est le résultat d’une mauvaise prise en compte de l’amélioration du bâti, notamment des travaux d’isolation. Le surdimensionnement peut également être la conséquence d’une transposition des méthodes de dimensionnement d’une chaudière gaz ou fioul à une chaudière biomasse, alors que les méthodologies sont différentes. L’absence de prise en compte de la faible modularité de l’équipement et l’addition des besoins en chauffage et en ECS sont également des causes expliquant ce surdimensionnement.

Sauf qu’un surdimensionnement de la chaudière entraîne une usure prématurée du foyer, une augmentation de l’encrassement des conduits et du foyer ou encore une surconsommation du combustible, du fait de la mauvaise performance globale de l’installation.

Pour limiter les cycles courts et les temps de fonctionnement en deçà de la puissance nominale, il est possible d’installer un ballon tampon (photo 1). À température élevée, il permet de faire fonctionner la chaudière quelques heures par jour. Autre idée, installer deux chaudières d’une maximale puissance équivalente (photo 2). Parmi les bonnes pratiques à adopter, on pourra retenir l’installation en cascade de deux chaudières, en mono ou biénergie. Dans ce cas, le bois devra représenter 80 à 90 % de la production de chaleur, l’appoint étant généralement fourni par le gaz.

2. Tu ne sous-dimensionneras point le silo

Souvent, à cause d’un mauvais dimensionnement du silo, la fréquence de remplissage est plus importante que ce qui était prévu en conception. Les livraisons peuvent également être incomplètes, le camion ne pouvant pas tout dépôter dans le silo. Il faut noter qu’un silo est doté d’un volume utile, au-dessus du déssileur et d’un volume mort autour des pâles (photo 3). Sachez également qu’un silo rond ne palliera pas ce problème de zone morte dans le silo.

Ce sous-dimensionnement va impacter un surcoût lié à l’augmentation de fréquence d’approvisionnement, à cause du transport, mais également des difficultés à trouver un fournisseur de petites quantités de bois. Pour rectifier ce défaut, il est préférable d’envisager de rehausser le silo (photo 4). On peut également changer la méthode de dépôtage en choisissant le soufflage, plus onéreux mais qui permet un remplissage complet. Et pour éviter complètement le problème, il faudra prendre en compte dès la conception de la chaufferie des différents volumes disponibles en livraison localement.

3. Tu ne crééras point de labyrinthe entre la trémie et le silo

Lors de l’enquête sur le terrain, nous ont été remontés des problèmes de bourrages intempestifs voire des casses du système de convoyage entre la trémie et le silo. La durée de remplissage du silo est ainsi longue et bruyante. Pire, l’installation peut être mise à l’arrêt à cause des bourrages qui entraînent également un surcoût de maintenance.

Pour ne pas rencontrer ces dysfonctionnements, il est conseillé de préférer les silos aériens ou semi-enterrés, de minimiser le nombre de vis de convoyage et d’envisager un système de soufflage pour les chaudières inférieures à 100 kW (photo 5).

4. Tu ne compliqueras point le transfert entre le silo et la chaudière

De la même manière qu’entre la trémie et le silo, des bourrages intempestifs et des casses ont été constatés entre le silo et la chaudière, à cause d’un nombre trop élevé de vis de convoyage (photo 6), entraînant là aussi des surcoûts de maintenance et des mises à l’arrêt de l’installation.

Parmi les bonnes pratiques, il est conseillé de choisir, là aussi, un silo semi-enterré ou aérien, et d’éviter au maximum une différence d’altimétrie importante entre le silo de stockage et le foyer (photo 7). Il faut également prévoir des trappes de visite pour faciliter la maintenance. Enfin, il faudra être vigilant sur les différences des vis sans fin entre fabricant, et entre chaudière et silo et trémie et silo.

5. Tu ne laisseras point de corps étranger dans le silo

C’est l’une des pathologies les plus récurrentes, la présence de corps étrangers dans le silo tels que des pierres ou autres métaux et déchets (photo 8). Ce problème engendre rapidement le blocage du système d’alimentation du combustible, que ce soit la vis ou le déssileur, voire la casse d’un élément du convoyeur puis la mise à l’arrêt de la chaudière.

L’une des solutions correctives est d’échanger un maximum avec le fournisseur du combustible pour comprendre d’où viennent ces corps étrangers. Le mieux reste de toujours contrôler visuellement au moment du déchargement.

6. Tu ne feras point brûler des plaquettes trop humides

Parfois, certaines plaquettes livrées sont humides, parce que toutes ne sont pas stockées correctement. Résultat, fermentation et condensation font leur apparition dans le silo, conduisant à la formation d’agglomérats et entraînant des bourrages dans les vis sans fin (photo 9). L’humidité des plaquettes cause aussi une combustion incomplète, elle-même à l’origine d’un encrassement de la chaudière, des émissions de fumées, d’odeur de monoxyde de carbone.

Pour évaluer la qualité du combustible lors de sa livraison, il suffit d’en sélectionner une petite partie à l’aide d’un seau. Choisissez des plaquettes qui ne sont pas à la surface de l’air, mais plutôt au milieu du tas. Sélectionnez 100 gr à l’aide d’une balance et passez-les au micro-ondes pendant une minute, ou jusqu’à ce que le bois crépite. Une fois sorti du micro-ondes, si le combustible pèse 70 gr c’est qu’il est donc humide à 30 % (photo 10). Cette méthode est d’ailleurs approuvée, même recommandée par l’Ademe.

7. Tu ne génèras point l’evacuation des fumées

Il a été constaté lors de l’enquête que l’extraction des fumées ne se faisait pas toujours de manière optimale, les fumées étant grises et odorantes, parfois même présentes dans le local. Parmi les causes relevées, on notera un ramonage irrégulier, un coude trop important dans le réseau d’extraction des fumées, une longueur du conduit d’extraction insuffisante, un manque d’air comburant ou même une mise en route de la chaudière biomasse en intersaison avec des températures extérieures trop élevées plaquant les fumées sur le sol.

Ces dysfonctionnements peuvent être dangereux pour le personnel, qui peut souffrir d’intoxication au monoxyde de carbone mais également des nuisances pour les riverains et une baisse des rendements. Pour corriger, il est recommandé de réaliser une étude de fumisterie, de vérifier le réglage de la chaudière et d’étudier la possibilité d’ajouter un modérateur de tirage.

8. Tu n’oublieras point l’entretien de la partie amont de la chaufferie

Sans entretien annuel, on peut passer à côté d’un dysfonctionnement du système d’approvisionnement du combustible, entraînant la mise à l’arrêt de l’installation suite à la casse du déssileur ou des vis de convoyage (photo 11). Le mieux est donc de faire intervenir un technicien en fin de saison de chauffe plutôt qu’en septembre où le planning est très chargé et de rédiger un cahier des charges précis et propre aux équipements en place.

Et pour ne pas en arriver là, il est conseillé de vider le silo une fois par an pour effectuer la maintenance, de vérifier à l’aide d’un carnet de suivi si l’entretien a été régulièrement réalisé et de s’assurer que les techniciens ont été formés à la marque de la chaufferie.

D'autres points de vigilance sont à surveiller tels que la vérification des réseaux hydrauliques existants pour écarter toute fuite, le paramétrage de l'installation en inter-saison ou encore la priorisation de la chaudière bois dans les installations bi énergie.

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