Chaudière à bûches : Fonctionnement et types d'appareils
Ne confondons pas poêle à bûches et chaudière à bûches qui sont des appareils très différents et qui n'ont pas les mêmes objectifs. Bien qu'ils utilisent tous les deux des bûches de bois pour chauffer, l'un chauffe l'air tandis que l'autre chauffe de l'eau qui sera utilisée ensuite pour le chauffage via des radiateurs et pour les besoins d'eau chaude des équipements sanitaires. Nous aborderons dans cet article les différents typ
Sommaire
- Qu'est ce qu'une chaudière à bûches ?
- Quels sont les types de chaudières à bûches ?
- Fonctionnement d'une chaudière à bûches à combustion montante ?
- Fonctionnement d'une chaudière à bûches à combustion horizontale ?
- Fonctionnement d'une chaudière à bûches à combustion inversée ?
- Fonctionnement d'une chaudière à bûches à tirage forcé ?
- Fonctionnement d'une chaudière mixte bois/granulés ?
- Production d'eau chaude avec une chaudière à bûches ?
Qu'est ce qu'une chaudière à bûches ?
Cet appareil fait parti de la famille des appareils destinés à la mise en place d'un système de chauffage central. Il utilise une source d'énergie très spécifique, le bois, sous forme de bûches. Ces bûches sont à charger dans la machine qui va s'occuper des bruler comme le ferait une simple cheminée, et qui va dans le même temps chauffer de l'eau qui sera ensuite envoyée vers un ballon tampon.
Cette chaudière à bûches a pour objectif de gérer l'ensemble de la production d'eau chaude d'une maison, que ce soit pour les besoins du système de chauffage via les radiateurs à eau chaude, ou pour les équipements sanitaires comme la douche, le lavabo de la salle de bain ou l'évier de la cuisine, bref, l'ensemble des installations dont les occupants ont besoin.
L'appareil, relativement imposant, nécessite d'être installé dans une cave ou une pièce dédiée car il faut aussi installer un ballon tampon qui va permettre à la fois de stocker l'eau chaude pour le chauffage afin de la restituer quand c'est nécessaire, mais aussi stocker l'eau chaude sanitaire (ECS) qui devra être disponible dès actionnement du robinet.
Pour installer tout ce système, il va falloir pas mal de surface c'est pourquoi c'est une installation que l'on retrouve principalement dans les corps de ferme ou les grandes propriétés assez énergivores à la campagne.
Le gros avantage est le coût de la matière première, la bûche de bois, qui est nettement moins élevé que des granulés par exemple ou que le gaz. De plus, à la campagne, beaucoup de gens possèdent des terres boisées ou ont accès facilement à cette ressources, parfois gratuitement. Néanmoins, le revers de la médaille est que pour chauffer, il faut recharger souvent.
Bien-sûr, comme tout système de chauffage centralisé, l'utilisation d'un thermostat d'ambiance avec sonde externalisé est possible et équipe souvent de base ces appareils.
Quels sont les types de chaudières à bûches ?
Ce qui va permettre de différencier ces chaudières les unes par rapport aux autres est la technologie de combustion qui va être utilisée pour brûler les bûches. Bien que les rendements soient globalement très bons pour ces chaudières, toutes ne se valent pas, l'objectif étant de réaliser un maximum d'économie financière sur le bois.
Actuellement, 5 modes de fonctionnement équipent ces chaudières :
- La combustion montante
- La combustion horizontale
- La combustion inversée
- La combustion à tirage forcée
- La chaudière mixte bûches/granulés
Les rendements calorifiques de ces chaudières dépendent de la technique de combustion utilisée, de 60% environ pour la combustion montante jusqu'à 90% pour une inversée. L'autonomie de l'appareil dépendra du nombre de bûches que la chambre de combustion pourra accueillir, mais surtout du volume du ballon tampon qui fournira l'eau chaude au système.
Passons maintenant aux explications détaillées de chaque technique.
Fonctionnement d'une chaudière à bûches à combustion montante ?
Fonctionnement : Il s'agit de la technologie de combustion la moins performante en terme de rendement mais aussi la plus simple dans son mode de fonctionnement. Le flux d'air permettant d'alimenter le foyer en oxygène arrive par le dessous et sort par le dessus. La qualité de la combustion n'est pas optimale, difficile à maitriser car trop brutale et les fumées atteignent des températures trop élevées.
Avantages : Ce sont des chaudières très simples techniquement, qui sont peu coûteuses par rapport à des modèles plus avancés sur le plan technologique.
Inconvénients : La consommation de bûches est importante et les imbrûlés sont en trop grande quantité. La gestion de la température est délicate à gérer. Le rendement étant mauvais, il faut souvent recharger et il y a beaucoup de nettoyage à faire.
Fonctionnement d'une chaudière à bûches à combustion horizontale ?
Fonctionnement : Solution technique un cran au dessus de la précédente, la direction du flux d'air permettant la combustion est cette fois horizontale, c'est à dire que la flamme s'oriente horizontalement et non plus verticalement. Cela réduit significativement le taux d'imbrûlés et permet une gestion plus aisée de la température du foyer car le bois est attaqué par couches minces successives.
Avantages : La combustion est réalisée moins brutalement, elle s'effectue par couches successives, la rendant beaucoup plus efficace et plus contrôlable. Cela réduit la quantité de bois qui est mal brûlé et permet de gérer plus facilement la température de la chaudière.
Inconvénients : Ce type de chaudière est déjà plus coûteux. Il faut recharger malgré tout assez souvent. Ce n'est pas encore la solution parfaite et le rendement n'est pas mirobolant.
Fonctionnement d'une chaudière à bûches à combustion inversée ?
Fonctionnement : Cette fois le flux d'air possède une direction du haut vers le bas. Les 2 entrées d'air sont distinctes, ce qui améliore grandement la qualité de la combustion. Cela permet aux flammes de se développer à travers la grille ou la tuyère de façon optimale. Les imbrûlés sont donc réduits, les fumées moins chaudes et la gestion de la température plus homogène.
Avantages : Les flammes peuvent dégrader le bois de manière optimale. Le volume de résidus et d'imbrûlés est réduit. La température est plus homogène dans le foyer et donc plus simple à réguler en sortie. La consommation en bûches est donc moins importante.
Inconvénients : C'est une chaudière à bois efficace mais onéreuse.
Fonctionnement d'une chaudière à bûches à tirage forcé ?
Fonctionnement : Le fonctionnement est très similaire au modèle à combustion inversée. L'air circule de la même manière afin de créer une première combustion. Puis, les gaz imbrûlés sont réinjectés par l'intermédiaire d'une ventilation. Ce tirage forcé permet d'optimiser la combustion en utilisant à la fois l'air extérieur mais aussi les fumées qui ont encore du rendement énergétique à offrir. C'est un peu le même principe qu'avec une chaudière gaz à condensation, utiliser le maximum de calories et en perdre le minimum.
Avantages : La quantité de gaz imbrûlés et de résidus de combustion est très limité. Le rendement de la machine est donc optimal et cela se ressent sur son rendement. La quantité de bûches à recharger est bien moindre. Le coût global de fonctionnement est donc réduit tout en assurant un grand confort aux occupants.
Inconvénients : Ce matériel coûte cher et n'est pas accessible à toutes les bourses.
Fonctionnement d'une chaudière mixte bois/granulés ?
Fonctionnement : Une alternative intéressante à la chaudière à bûche classique, il s'agit ici d'utiliser à la fois des bûches en bois mais aussi des granulés/pellets pour alimenter le foyer. En réalité, cette machine possède deux compartiments indépendants, un pour les bûches et l'autre pour les granulés. On pourrait dire qu'en fait, il s'agit de deux chaudières distinctes.
Avantages : L'autonomie de l'appareil qui n'a plus rien à voir, en particulier avec l'utilisation d'un silo en tissu qui peut stocker jusqu'à plusieurs tonnes de pellets. Vous pourrez continuer d'utiliser des bûches si vous avez des besoins ponctuels ou que vous souhaitez faire des économies.
Inconvénients : C'est une installation qui occupe une grande superficie car la chaudière est vraiment imposante. De plus, il faut aussi de la place pour le silo à pellets ainsi que pour le ballon tampon et tout le reste de l'installation sanitaire. C'est aussi évidemment une technologie qui coûte très cher.
Production d'eau chaude avec une chaudière à bûches ?
La problématique avec les chaudières à bûches est de pouvoir produire une eau chaude de façon instantanée. Comme il est difficile de maitriser le feu du foyer, il est difficile de réguler la température de l'eau en direct. Pour produire l'eau chaude sanitaire ainsi que l'eau chaude pour le chauffage, il faudra donc coupler la chaudière avec un ballon tampon.
Ces ballons, souvent de grands volumes, vont permettre de stocker l'eau chaude produite par la chaudière et de la restituer le moment venu, soit lorsque le thermostat du chauffage indique qu'il faut chauffer la maison, soit quand les occupants ont besoin d'eau chaude sanitaire (ECS) pour prendre une douche par exemple.
Le couplage chaudière à bois + ballon tampon est appelé installation à hydro-accumulation. Elle permet à la chaudière à bûches de fonctionner de façon optimale, c'est à dire à plein régime, et d'éviter le gaspillage d'eau chaude et d'énergie en stockant ce qui est produit pour des besoins ultérieurs.