kWh réel / kg bois dans une chaudière ...

[Ulyssesourd]

Salut,

Je vais vous poser une question de math et de logique ... Pas d'expérience réalisée.

Souvent dans le forum, on parle de l'energie (kWh) que le bois peut fournir.
Mais il y a quelque chose qui me tracasse... un Kilo du bois bien sec peut fournir 5kWh par kg. (le terme "5kWh.kg" ca existe?)

Mais la différence doit-elle exister entre si l'on met 10kg de bois finemment fendu (2-5cm) et moyennement fendu (10-15cm) dans une chaudière ?

Surement le bois plus finemment fendu brulera beaucoup plus vite et peut etre l'énergie produite trop vite est perdue par le conduit ...

Si vous n'avez pas compris ma question : je vous donne un exemple.

1) Chaudière 25kW. 10kg de bois fendu 2-5cm. brulé en 1h.
2) chaudière 25kW. 10kg de bois fendu 10-15cm. brulé en 3h.

Entre 1) et 2) l'énegie produite est la même (logique). Est ce qu'en fonction de la VITESSE de combustion, l'énergie peut etre perdue par le conduit sans modifier les réglages de la chaudière pour les 2 cas 1) et 2) ?

A+
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[42jerome]

Dans le cas 1°, le bois est brûlé plus proprement, meilleur rendement car favorise mieux la double combustion, donc plus d'énergie produite.
Dans le cas 2°, certains imbrûlés s'échappent avant combustion et encrassent plus le conduit et l'air extérieur.

Le cas 1° dégage donc plus d'énergie que le 2°.
Le problème, c'est que l'énergie est dégagée en un temps beaucoup plus réduit que le cas 2°.
Pour profiter de toute l'énergie, il faut la stocker temporairement en apportant de la masse dans l'habitat autour du poële.

On en revient donc au fil célèbre: feu ralenti ou feu continu ainsi que le débat sur les PDM.

[Garlik]

L'enonce de la question souleve une confusion entre energie et debit d'energie (ou puissance), tout en posant le probleme de l'efficacite.

Quelles que soient les conditions de combustion, la quantite d'energie contenue dans une masse de matiere est une constante.

La reponse a la premiere partie de la question vient donc tout naturellement : il n'y a aucune difference.

Oui mais dans l'exemple donne (1 heure de combustion contre 3 heures, et avec une meme puissance) on n'a apparement pas la meme quantite d'energie fournie.

Alors ou est le probleme ? Il est dans l'annonce de la puissance de votre chaudiere. Cette puissance n'est pas le debit d'energie que la chaudiere fournit en permanence, mais le debit maximal qu'elle est capable de produire (ou a laquelle elle est capable de resister, c'est selon) . Enoooooooorme nuance.

Ainsi :
- avec 5 kg de petit bois crames en une heure, vous allez - potentiellement - liberer 25 kWh d'energie, soit une puissance moyenne de 25 kW. La chaudiere fonctionne en permanence a plein regime.
- avec 5 kg de buches, brulees en 3 heures, vous allez - toujours potentiellement - liberer 25 kWh d'energie, soit une puissance moyenne de 8,33 kW. La chaudiere fonctionne alors ici en sous regime.

C'est pour cela qu'il est tres important de bien choisir la puissance de ses appareils de chauffage au bois, car le meilleur rendement est generalement obtenu a puissance maximale.

A cette simple constatation de variation de la puissance de la chaudiere vient s'ajouter le rendement de celle ci et la performance de la combustion, et qui vont fortement influer la quantite d'energie reellement extraite et distribuee. C'est le sens de la remarque de 42jerome

[LutopiSTe]

en principe on parle plutôt de 4KWh/Kg de bois à 15% d'humidité (bois sec)

maintenant il ne faut pas mélanger la puissance de la chaudière (25KW dans ton exemple) et la quantité d'énergie fournie par la combustion du bois 10Kg*4KWh/Kg=40KWh (le h est important)
la puissance s'éxprime en W, elle est instantanée
une quantité d'énergie s'exprime en joule (J) (un joule égale un watt pendant une seconde) ou plus couramment en KWh (un kilo watt heure égale mille watt pendant une heure)
si tu brule tes 10Kg de bois en une heure il te faut une chaudière de 40KW (40 KWh/1h=40KW) si tu les brule en 3 heures 13KW suffiront (40KWh/3h=13.33)
on a KWh/h , le h est au dénominateur comme au numérateur, on retrouve donc bien une puissance en KW.
dans le premier cas il y à trop d'énergie tu risques d'endommager ta chaudière et tu vas perdre l'excédant par le conduit dans le deuxième cas, tu n'as pas assez d'énergie, la combustion sera de moins bonne qualité, il vaut mieux prendre une chaudière moins grosse.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Ulyssesourd]

Grace à vous j'y vois plus clair.

Il faut que la quantité maximale du bois à charger pour une heure doit etre 25kWh soit 6.25kg au maximum. Donc si je charge la chaudière à fond (mon foyer accepte environ 25Kg), il faut obligatoirement que le feu brule pendant 4 heures exactement à pleine puissance. Si elle met plus ou moins de 4h = probleme.
Un autre probleme : l'art de fendre son bois ... Il faut faire attention à ne pas fendre ni trop fin ni trop gros...
Alors le fait de charger la chaudière à fond est néfaste pour la chaudière comme le souligne Lutopiste, faut il donc charger exactement 6.25Kg par heure ou quoi ?
A+

[silenzio]

L'idéal selon moi serait de réguler l'entrée d'air sur un foyer à combustion inversée pour réinjecter les gazs non brulés via une turbine si besoin tout en surveillant le taux d'O2 pour assurer la combustion complète et n'ouvrir le conduit de fumée que pour évacuer une fumée "ultime" à basse température...une chaudière au fioul à ventouse serait une bonne base !

[Ulyssesourd]

L'idéal selon moi serait de réguler l'entrée d'air sur un foyer à combustion inversée pour réinjecter les gazs non brulés via une turbine si besoin tout en surveillant le taux d'O2 pour assurer la combustion complète et n'ouvrir le conduit de fumée que pour évacuer une fumée "ultime" à basse température...une chaudière au fioul à ventouse serait une bonne base !

Salut
Oui mais si tu charges a fond ta chaudière et que tous les ballons sont pleins comment tu fais ?
Ce n'est pas la régulation d'air primaire ou secondaire, la double combustion qui règle le problème que je pose...
Le problème c'est en fonction de la puissance de la chaudière, c'est : ne pas surcharger ou sous charger la chaudière.
C'est également l'importance de l'art de fendre son bois : si on fend trop fin, la combustion est très forte donc il faut trouver le bon diametre pour chaque essence de bois , son taux d'humidité et pour chaque type de chaudière...ce qui n'est pas évident...
Donc il faut mesurer le taux d'humidité, faire une très bonne fende, et charger intelligeamment en pesant le bois et calculer les besoins en kWh pour saturer le ballon d'hydro par cycle de chauffe, calculer l'apport en air primaire et secondaire, calculer le tirage etc...
Ce qui n'est pas évident pour un utilisateur débutant (moins de 2 ou 3 hivers)...tel que moi...
Oups !
A+

[invite26868663]

En fait moi je procède de la manière suivante :
1) Toutes les buches sont fendues et pas plus de 10 cm.
2) J'ai un fichier excel avec lequel j'ai calculé, le taux d'humidité et donc l'énergie pour chaque kgs
3) J'ai mesuré au début la masse maxi de chargement : 30 Kgs
je connais donc en fonction du taux d'humidité, l'énergie qui va être delivrée en fonction du chargement.
je connais aussi en fonction de la prévision météo, le besoin journalier en kWh.
Un coup d'oeil à la température ballon et je sais donc combien il me faut de kgs de bois et combien je tiendrais avant le prochain allumage.
Tout ça avec Excel. Il me reste à tester le programme à partir de fin Octobre de le valider.

[Ulyssesourd]

Ok laurent c'est très bien. Mais je ne vais pas mesurer à chaque fois l'humidité + temp extérieur + ballon etc...

[invite26868663]

Je sais bien, mais cela fait partie de l'expérience, aprés c'est au pif

A+

[silenzio]

L'intéret de mon montage serait de pouvoir stoper la combustion lorsqu'il n'y a pas de besoin (stockage plein)...
Ensuite si la régulation est suffisament intelligentee ;quelque soit la charge et le taux d'humidité (raisonnable) de la chaudière on aura une combustion quasi complète car même si le bois est humide on pourra assurer un séchage dès que le stockage sera suffisament chargé en minimisant l'arrivée d'air pour juste sécher le bois.

[Ulyssesourd]

Salut silenzio
Je ne pense pas que ce soit la bonne solution car en séchage du bois l'humidité dégagée est corrosif pour les parois de la chaudière...
Il vaut mieux le laisser secher à l'air libre sous abri...
Mon probleme est : en fonction de la fente du bois selon l'épaisseur la combustion est plus ou moins rapide et en fonction de la puissance de la chaudière, la question est de savoir le nbre de kilos par charge en fonction de la fente du bois... plus il est fendu fin, plus la combustion est rapide...Car si le bois fendu à 10cm n'est rien à voir avec celui fendu à 5 cm...
A+

[silenzio]

Dans ton cas précis il vaudrait mieux travailler en visualisant la température des fumées et réguler en fonction le débit d'air; avec du bois sec çà devrait marcher et te laisser de la marge pour la taille du bois fendu...

En bref si c'est trop chaud tu baisse le tirage pour laisser à la chaudière le temps d'absorber les calories qui seront produites plus lentement...


Pour la charge je pense qu'il vaudrait mieux partir de 50% pour permettre au corps de chauffe de bien absorber les calories sans trop en perdre...

Pour le séchage je suis OK c'était juste pour affiner et illustrer mon propos.

[Ulyssesourd]

Et tu sais quel est le seuil de la température de fumée qui sort ?

[invite26868663]

J'ai fait quelques tests (pour pas changer) avec ma chaudière régulée et je pense que j'atteind difficilement 230 °C à pleine puissance (sortie chaudière). Bois > 20 % petit format.

C'est un des points que je dois voir cette année (en fait c'est moi qui régle la chaudière).

Temp mini fumée = 180°C
Temp Maxi fumée = 230°C
Et le rapport entre l'air primaire et secondaire

[Ulyssesourd]

OK,merci je vais réguler ma chaudière en fonction de la temp de la fumée. Hé, c'est pour bientot le chauffage au bois...ca ne tarde pas à venir ...
On se tiendra au courant de nos expériences...
A bientot !
PS j'ai une chaudière Saint Roch NOVA CK25, tirage et combustion montantes, une chaudière toute simple...

[silenzio]

Une autre chose ;la température de départ eau chaude doit rester supérieure à 55°C pour éviter la corrosion et la fumée doit se trouver entre 110 et 350°C d'après les docs fabriquants que j'ai pu lire...

[invite26868663]

Pour moi la chaudière pas avant mi octobre. J'ai un modèle turbo et 1000 l de reserve. Actuellement mon bois "pesé" que du charme fait 13%.

On se tient au courant.

[Ulyssesourd]

Une autre chose ;la température de départ eau chaude doit rester supérieure à 55°C pour éviter la corrosion et la fumée doit se trouver entre 110 et 350°C d'après les docs fabriquants que j'ai pu lire...

J'ai mis une pompe de recyclage, elle tourne tant que la pompe de decharge fonctionne (>80°C) et que le retour fait moins de 65°C...
Pour la température de la fumée je dois acheter un thermomètre graduée à 500°C...
MAis la plupart du temps la fumée qui sort de la cheminée est preque invisible donc bonne combustion...
a+

[djangoe]

L'idéal selon moi serait de réguler l'entrée d'air sur un foyer à combustion inversée pour réinjecter les gazs non brulés via une turbine si besoin tout en surveillant le taux d'O2 pour assurer la combustion complète et n'ouvrir le conduit de fumée que pour évacuer une fumée "ultime" à basse température...une chaudière au fioul à ventouse serait une bonne base !

Bonjour à tous, je rejoins ce raisonnement, en effet tout dépend de la régulation de la chaudière. Sans entrer dans des calculs savants il me semble que la quantité de bois fin brûlée en une heure contre la même quantité brûlée en trois heures serait logique dans un environnement externe (pas d'inertie) et sans aucune régulation de la demande de calories. Exemple, un brasero sur une terrasse.
Personnellement j'utilise une chaudière à bois VIGAS a combustion inversée de 25KW.
La régulation bien étudiée de la VIGAS permet un usage de la chaudière sans ballon tampon. En période de veille ou de faible production, période où les rendements sont les moins bons (même nuls en veille puisqu'on garde un peu de feu comme veilleuse), le peu de combustion restant produit également peu de chaleur et de gaz. Cela est rendu possible par un très bon contrôle de l'air de combustion. Bien réglée, l'encrassement peut être limité. Cette faible quantité produite est possible grâce à une maîtrise de l'apport d'air progessive. Contrairement à la plupart des chaudières, la chaudière VIGAS non seulement surveille sa température en fonction de la limite de la température de consigne, mais en plus elle "anticipe" en tenant compte de la vitesse d'évolution des températures.
Le ventilateur sera donc piloté progressivement en fonction de ces paramètres (et non en tout-ou-rien comme c'est le cas sur beaucoup de modèles). Il est à remarquer que cette fonction permet de bien gérer le feu mais que c'est également un facteur de sécurité en prévenant les risques de surchauffe.
beaucoup de fourniseurs de chaudières sont péremptoires sur la mise en place de ballons tampons pour cette dernière raison de sécurité : si la régulation ne réagit pas rapidement (chaudières à clapets mécaniques ) et surtout n'anticipent pas, les risques d'une production excessive de chaleur sont réguliers et seul un ballon tampon offre la possibilité raisonnable d'absorber ces surplus de chaleur.


les chaudières VIGAS peuvent travailler sans ballon tampon, elles y résistent depuis plus de 15 ans, et offrent un rapport qualité/prix très intéressant mais, utilisées avec un ballon tampon, le bilan écologique et de confort sont accrus ( sauf qu'il faudra rallumer la chaudière plus souvent). Le prix de l'installation augmentant mais la qualité également, le rapport est toujours bon.
C'est à l'utilisateur de juger quels critères il privilégie en fonction de son budget et de la place dont il dispose.

[Ulyssesourd]

Salut Djangoe,
Au début je voulais une chaudière moderne comme la tienne mais en fain de compte j'y ai renoncé par peur des pannes possibles de la régulation et des pièces indispensables tels que l'extracteur de fumée, turbine à air, clapets. Et j'avais peur que les pièces de rechange coutent cher. Donc j'ai pris une très simple: tirage et combustion montantes. Les seules pièces automatiques sont les circulateurs commandées par le thermo-aquastat.
Voila pourquoi j'ai posé ma question au début du post pour savoir la différence entre le bois fin et le bois un peu gros...puisque ce n'est pas "régulée automatiquement".
A+

[djangoe]

oki. Que penses tu de mon système?

[Ulyssesourd]

Tu as une chaudière bois toute automatique (sauf le chargement bois et l'allumage)... Mais je me demande comment elle fait pour evacuer la fumée quand elle n'est pas en service? Je pense que la combustion ne doit pas être complète dans ce cas là...
Mon objectif est (puisque je suis "vert") que la combustion doit être la plus complète possible car sinon c'est très polluant... et ce serait dommage de polluer l'air avec du bois.
Ma chaudière bois est convertible en gaz, fioul et pellet...par ajout d'un bruleur adapté.
Peu etre quand je serais un peu "rouillé", je vais pouvoir passer aux granulés. j'ai prévu un espace pour le silo...J'y ai tout pensé...
A+

[Ulyssesourd]

Salut

Je reviens...

J'ai mis20Kg de bois ce matin et tout est brulé en 3h. donc 20kg * 3,5kw = 70kW, puissance chaudière 20kW, rendement 82% d'après le fabricant, La chaudière a donc fonctionné en plein régime et absorbé les calories comme il faut car 70 * 82% = 57,4 kw absorbés en 3H soit 19,13kw/h, c'est tout bon !
Le ballon de 800L au départ était à 42°C et 3h après elle etait à 80°C par -4.5°c extérieur, donc ma maison a eu besoin de 7,6kW par heure pour 200m².
A+

[invite63db4469]

moi je suis un peu perdu dans vos calculs,et je souhaite avoir votre avis quand a ma consommation:
je brule par -5° 32 k/g de pellet par jour ecs comprise pour une surface de 175m2.
ne connaissant pas le rendement de ma bête,et,en me basant sur la réflection d'ulyssesourd, je multiplie 32x4,3(puissance calorique du pellet) et je divise par 24 pour avoir le nombre de k/w par heure
ce qui me donne 5,7kw/h
mes opérations sont-elles justes ?
qu'en pensez vous ?
merci pour vos critiques ou reflextions

[Ulyssesourd]

Salut Pilote

Si vraiment tu chauffes 24h/24h, tes calculs sont justes mais si tu arretes le chauffage pdt la nuit, il faut diviser par le nombre d'heures de chauffage. Pour le rendement de ta chaudière et sa puissance, il suffit de cumuler le nb d'heures de fonctionnement de ta chaudière, et mesurer la température du foyer et de la fumée qui sort.
donc le rendement = ((Tfoyer-Tfumée)/Tfoyer)*100 et la puissance : 32x4,3= 137,6/nb h de fonctionnement
si je ne me trompe pas.
A+

[Ulyssesourd]

Hello à tous,
Je reviens là car j'ai mis des jours à comprendre l'importance de la fumée qui sort. D'après mes conclusions il s'avère que plus la température de la fumée est elevée meilleur est le tirage quelque soit la température de la chaudière...
Mais si la température est trop elevée, il y a trop de perte d'energie, donc le meilleur compromis est entre 180 et 220°C pour une chaudière de 20kW. Il arrive qu'en début de flambée (allumage en Top Down) que la température frole les 300°C mais baisse progressivement dès que les buches plus grosses sont en combustion. En ce qui concerne le réglage du tirage, on baisse par palier d'un quart quand la température dépasse un seuil suivant type de chaudière.
Plus la chaleur est haute, plus l'échange se fait mieux en prime la combustion est plus propre.
Le plus gros probleme se situe à la taille des bûches en fonction de son humidité et son essence. Si le bois est tendre, ne pas le fendre trop fin (15cm) si le bois est dur, le fendre à 10 cm max, et utiliser environ 20% du volume du gros bois en petit bois pour qu'il ait un bon compromis entre le gros et le fin...
Donc une seule charge de 20kg est brulée en un peu plus de 3h (du petit bois jusqu'à braises presque encore visibles au fond du foyeret(il n'y a plus rien près d'arrivée d'air ...) donc l'énergie totale est de 20*4=80kwh*0.82 de rendement soit 65,6kWh, donc par heure 21,8kW pour une chaudière de 20kW...Mais attention : l'énergie produite au début, milieu et fin de combustion n'est pas la même... C'est l'énergie produite au milieu de la combustion qui est la plus importante, et donc plus de perte par le conduit et se situe vers la 2ième heure de la combustion dans mon cas (durée totale = 3h)...
A+

[KroM67]

moi je suis un peu perdu dans vos calculs,et je souhaite avoir votre avis quand a ma consommation:
je brule par -5° 32 k/g de pellet par jour ecs comprise pour une surface de 175m2.
ne connaissant pas le rendement de ma bête,et,en me basant sur la réflection d'ulyssesourd, je multiplie 32x4,3(puissance calorique du pellet) et je divise par 24 pour avoir le nombre de k/w par heure
ce qui me donne 5,7kw/h
mes opérations sont-elles justes ?
qu'en pensez vous ?
merci pour vos critiques ou reflextions

Pilote 68, juste pour préciser les unités:

sur 24h tu brûles:
32kg de pellets
ce qui équivaut à 32x4,3= 137,6kWh

soit, par heure: 137,6/24=5,73kWh par heure (kWh/h ) en moyenne sur 24h

une énergie par unité de temps étant une puissance, ça nous fait donc bien une puissance de 5,73kW.

[invite63db4469]

bonsoir
je vous remercie de toutes ces précisions:
mais en partant de cette puissance,(5,73 kw/h/h)pourrai-je
savoir la déperdition totale de ma maison?
et comment la calculer ?
serais-ce juste de multiplier cette puissance par le nombre d'heures
par an ?ensuite de diviser par la surface,pour obtenir la deperdition par m2 ? mais quels m2?surface du sol ?ou surface sol , murs ,et plafond?
beaucoup de questions ,mais j'ai du mal...
merci pour d'eventuels eclaircissements

[KroM67]

Oui c'est le bon calcul, s'il fait -5°C toute l'année chez toi...