Tout savoir sur le fonctionnement d’une chaudière à bois

Une chaudière à bois est un chauffage central qui utilise le bois comme source d’énergie principale pour produire de la chaleur. Le bois peut prendre la forme de bûches, de granulés, de plaquettes ou de copeaux de bois. Tout dépend du type de chaudière considéré et des besoins. 

 

 

Comme toute autre chaudière, la chaudière à bois se compose de :

 

• Une chambre de combustion ou foyer de combustion ou brûleur.
• Un échangeur thermique.
• Un cendrier.
• Un conduit de tirage (arrivée d’air).
• Un conduit d’évacuation de fumées.
• Un silo ou réservoir à combustible intégré (cas des chaudières à granulés et des chaudières à bois automatiques).

Voici concrètement comment fonctionne une chaudière à bois.

 

1️⃣ Combustion du bois

Le bois sous forme de bûches, de granulés, de plaquettes ou de copeaux est introduit manuellement ou automatiquement (au moyen d’un système de vis sans fin ou d’un tapis roulant depuis le silo) dans la chambre de combustion où il est brûlé manuellement ou automatiquement. 

 

La combustion se déroule en 4 étapes à savoir :

 

• Le séchage : le bois perd son eau sous l’effet de la chaleur.
• La pyrolyse ou gazéification : le bois se décompose en gaz combustibles et en charbon de bois sous l’effet de la chaleur et d’un apport limité d’air primaire.
• L’oxydation des gaz : les gaz combustibles réagissent avec l’air secondaire et produisent de l’énergie, du dioxyde de carbone et de l’eau.
• La combustion du résidu charbonneux : le charbon de bois restant brûle avec l’air secondaire et produit de l’énergie, du dioxyde de carbone et de l’eau.

 

2️⃣ Conversion de l’énergie en chaleur

L’énergie produite lors de la combustion est transformée en chaleur par le biais de l’échangeur thermique. Les tubes ou plaques métalliques qui constituent ce dernier l’absorbent et le transmettent à un fluide caloporteur (de l’eau généralement) pour le chauffer. Et ce, progressivement jusqu’à atteindre une température optimale.

 

3️⃣ Distribution de la chaleur

Le fluide caloporteur à haute température circule en circuit fermé jusqu’à l’échangeur thermique d’un :

 

• Circuit de chauffage hydraulique (plancher chauffant, radiateur, etc.) pour chauffer l’eau de chauffe nécessaire au chauffage des différentes pièces de la maison.
• Ballon d’eau chaude sanitaire (ECS) pour produire de l’ECS.

 

Une fois refroidi, il revient au niveau de l’échangeur thermique de la chaudière pour être réchauffé à nouveau. Le cycle se répète jusqu’à ce que la température souhaitée soit atteinte. 

 

4️⃣ Rendement énergétique

Le rendement énergétique désigne le rapport entre la quantité d’énergie consommée (le bois) et la quantité d’énergie produite (la chaleur). Il dépend de plusieurs facteurs, dont les plus importants sont la qualité du combustible (le bois) et la qualité de la combustion. Le principe est simple : un combustible qualitatif et un bon tirage optimisent la combustion et une combustion optimisée permet d’obtenir un rendement plus élevé.

 

Pour que vous puissiez mieux comprendre, nous allons simplifier le processus de combustion du bois comme suit :

 

Bois + Air comburant (O₂) → Chaleur + Dioxyde de carbone (CO₂) + Particules résiduelles + Eau (H₂O) 

 

Cette combustion est optimisée lorsque le bois est entièrement consumé et que la quantité de particules résiduelles, de CO₂ et d’eau produite est minime : on parle de combustion complète. Or, pour que cela soit possible, il faut que l’apport en oxygène (O₂) soit suffisant et que le bois soit suffisamment sec (sinon, il ne brûlera pas entièrement).

 

L’apport en oxygène dépend du mécanisme de tirage de la chaudière à bois et de la qualité du conduit de tirage. On parle de tirage naturel lorsque l’apport en air comburant du foyer de combustion se fait par convection naturelle : l’air chaud est évacué pour laisser place à l’air frais. Et on parle de tirage forcé lorsque les mouvements d’air chaud et d’air froid sont régulés par un ventilateur.

 

Pour que l’apport en oxygène soit optimal, il faut un conduit bien étanche qui ne rétrécit pas, qui ne soit pas coudé et qui soit nettoyé et entretenu régulièrement (propre, en bon état).

 

👉 Relation entre le rendement énergétique et les différentes technologies de chaudière à bois

 

Dans le but d’améliorer le rendement de la chaudière à bois, les fabricants ont mis en place différentes technologies permettant d’optimiser la combustion du bois. Nous pouvons citer :

 

• La double combustion : les gaz de combustion sont récupérés pour être brûlés une seconde fois dans une seconde chambre de combustion (chaudière à bois à condensation) ou dans le foyer de combustion principal après qu’ils aient été aspirés et réinjectés dedans par un conduit d’air secondaire (chaudière à bois à post-combustion).
• La gazéification : un processus thermique qui consiste à brûler entièrement le bois pour le décomposer en gaz combustibles qui vont, à leur tour, être brûlés pour produire de la chaleur.
• La combustion inversée : le bois est brûlé par le haut et non pas par le bas comme d’habitude. 
• L’hydro-accumulation : la chaudière à bois est équipée d’un ballon tampon à l’intérieur duquel la chaleur produite est stockée sous forme d'eau chaude. Cette dernière est utilisée plus tard pour chauffer le logement, même lorsque la chaudière ne fonctionne pas.

 

Plus le rendement est élevé, plus la chaudière à bois est efficace et économique : vous obtiendrez plus de chaleur pour la même quantité de bois consommée.

 

5️⃣ Émissions de la combustion

Les gaz produits lors de combustion sont rejetés à l’extérieur du logement via le conduit de fumées. Ils contiennent du CO₂, des vapeurs d’eau (H₂O) et d’autres particules telles que l’azote (N₂), l’oxyde d’azote (NO_X), l’oxyde de soufre (SO_X), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), etc.

Vous hésitez à investir dans une chaudière à bois ? Ci-dessous quelques arguments qui pourraient vous faire reconsidérer votre choix :

 

• Le confort thermique 🔥

 

Une chaudière à bois produit de la chaleur douce et homogène dans toute la maison. La température est réglable selon les besoins et les préférences de chacun. Les modèles polyvalents peuvent produire de l’ECS, vous n’avez pas besoin d’investir dans un équipement supplémentaire pour assurer cette fonction.

 

• Les économies d’énergie 💸

 

Choisir une chaudière à bois, c’est faire des économies d’énergie sur le long terme. Le bois coûte moins cher que l’électricité, le fioul ou le gaz, et la chaudière offre un rendement énergétique élevé. Cela vous permet de réduire votre consommation de combustible et, par conséquent, votre facture de chauffage.

 

• Le respect de l’environnement 🌱

 

La chaudière à bois fonctionne au moyen d’une énergie renouvelable, locale et qui présente un bilan carbone nul. Son usage ne contribue pas au réchauffement climatique et soutient le développement de filières forestières durables.

Si vous voulez vous chauffer sans encombre et de manière continue avec une chaudière à bois, vous devez disposer d’un espace approprié pour stocker vos combustibles : bûches, granulés, pellets ou copeaux. Cette exigence ne doit pas être prise à la légère parce que la qualité du bois de chauffage en dépend fortement.

 

 

Voici quelques règles à respecter :

 

• Choisissez un endroit sec et ventilé : le bois doit être stocké dans un endroit à l’abri de l’humidité et des intempéries pour le protéger de l’humidité et prévenir la formation de moisissures. Il doit également être bien ventilé pour favoriser son séchage.
• Empilez le bois correctement : les bûches doivent être empilées de manière ordonnée et stable, en laissant des espaces entre elles pour faciliter la circulation de l’air. Utilisez des supports (palettes, chevrons) pour surélever les bûches du sol qui est souvent sujet à des remontées d’humidité. Les granulés, quant à eux, doivent être stockés dans des sacs scellés ou des conteneurs hermétiques.
• Protégez le bois des intempéries, des rongeurs et des insectes mangeurs de bois : si vous stockez votre bois à l’extérieur, vous pouvez utiliser une bâche ou un film plastique pour le couvrir, en laissant les côtés libres pour la ventilation. Vous pouvez aussi utiliser un filet ou un grillage pour le protéger des bêtes qui peuvent les endommager.
• Respectez les normes de sécurité, notamment celles en matière d’incendie. Ne négligez pas la distance minimale entre le bois et la chaudière, les sources de chaleur, les installations électriques ou les produits inflammables. Assurez-vous également de disposer d’un extincteur à proximité du lieu de stockage et vérifiez régulièrement l’état des combustibles.

Pour optimiser les performances de votre chaudière, alimentez-la en bois de qualité : taux d’humidité inférieur à 20 %, certifié et issu de forêts gérées durablement. Vous pouvez vous approvisionner en bois auprès de fournisseurs locaux ou en ligne sur Internet. Assurez-vous juste d’en avoir à disposition avant que votre stock ne soit écoulé pour ne pas vous retrouver en panne de chauffage.

 

En ce qui concerne l’entretien, un nettoyage régulier, un ramonage 2 fois par an et un contrôle annuel par un professionnel qualifié sont nécessaires pour garantir un bon fonctionnement, une bonne sécurité d’usage, un bon rendement et une bonne durabilité. Une attestation vous est remise à la fin de chaque intervention, vous devez le présenter si vous voulez faire jouer la garantie du fabricant.