Rendement réel et effectif de votre chaudière fioul ou bois?

[dedeleco]

Le rendement peut être évalué en mesurant les températures des gaz à l'entrée de l'échangeur d'eau chaude en cuivre et après à la sortie la température dans le tuyau d"évacuation vers la cheminée. En supposant que la chaleur spécifique par gramme des gaz change peu avec la température (correction possible) on voit que le refroidissement des gaz sert à chauffer l'eau dans l'échangeur et donc le rendement est d'autant meilleur que la température des gaz de sortie est basse (si en dessous de 100 degré on a des condensations et augmentation du rendement en ajoutant la chaleur de condensation de l'eau importante) et sa valeur est grossièrement :
(Tentree_échangeur---Tsortie)/(Tentree_échangeur---Tair entrée chaudière) .
On peut appliquer des facteurs correctifs avec chaleurs spécifiques et de condensation, mais l'essentiel est dans cette formule basique.
Tous les échangeurs sont sous dimensionnés, les gaz sortent trop chauds dans l"évacuation (sauf condensation) à plein débit et donc on a intérêt à réduire le débit de combustion et donc des gaz dans l'échangeur pour augmenter fortement le rendement en laissant le temps aux gaz de se refroidir contre l'échangeur avant de sortir. Il est simple de mesurer la température dans les gaz à la sortie et de la réduire le plus possible. On peut ainsi doubler et même plus le rendement à faible régime en chauffant lentement.
Ainsi on évite des mesures et calcul complexes et on peut régler efficacement.
En réduisant la puissance de fonctionnement on diminue fortement sa facture de chauffage surtout par temps doux où on doit chauffer peu. Par temps très froid avec eau revenant bien froide des radiateurs les gaz sont plus refroidis et on peut augmenter le débit en gardant la même température des gaz évacués.
Ma facture de chauffage est ainsi améliorée.
Avec une cheminée et les inserts le rendement devient ridicule avec des flambés trop fortes car toute la chaleur part dans la cheminée! On peut brûler du bois pour rien.
Les chaudières ordinaires ne régulent pas leur rendement en contrôlant la température des gaz évacués

[Did67]

a) Tiens faudrait que tu nous expliques la méthode du compteur à moins que tu l'ai déjà expliqué quelque part?

C'est d'une bêtise consternante :

- sur une chaudière à pellets "pilotée", l'amenée des pellets est dosée par une une vanne doseuse, puis une vis sans fin les introduit dans le bruleur

- le dosage se fait par "pilotage" du nombre de tours (ce sont très exactement des impulsions de quelques dixième de secondes, correspondant à des parties de tour !)

- j'ai donc acheté (en solde, 9,90 €) un compteur de vélo chez Décathlon (sans pub), j'ai monté un fil de fer rigide en bout d'arbre et j'ai fixé mon aimant dessus ; j'ai fixé le capteur sur le cadre

- j'ai vérifié que le compteur gardait bien en mémoire le nombre de tours

- cet hiver, le compteur compte donc des kilomètres (qui sont en fait des nombres de tous) ; je re-remplirai le silo en fin de saison et j'établirai la proportionalité :

x km au compteur = y kg de pellets consommés = z dizaines de milliers de tours de ma vis doseuse (que je calculerai)

Et donc je saurais qu'un tour = tant et tant de g de pellets

- alors, pour tester le rendement de la préparation d'ECS par ex, je mets le compteur "trip" à zéro, je lance le chauffage de mon ballon et je relève le compteur après. Je connaitrai avec beaucoup de précision la consommation réelle de pellets pour l'opération...

PS : vu que cela vaut que dalle, j'ai mis un second compteur sur la vis d'extraction du silo, que j'étalonne aussi ; cela me servira à gérer mon stock ; il doit y avoir les photos quelque part sur un fil...

PS 2 : je n'ai pas la patience de Dirk pour ouvrir la trémie, égaliser, peser, refaire le plein...

[Christophe]

Pensez vous que ceci (principe) puisse améliorer le rendement?



C'est un simple tuyau de fumisterie (une chute, coût moins de 1€) mis directement dans le foyer afin que les gaz de combustion fassent un chemin plus long dans le poele (un espèce de S au lieu d'un I et de partir directement dans la cheminée).

Le tirage n'est pas réduit.

[Did67]

Je ne le pense pas.

Pour bruler les particules qui vont se déposer sous forme de suie, il faudrait, à mon avis :

- qu'elles repassent dans le foyer où elles bruleraient à haute température ("recirculation")

- ou avoir une chambre de post-combustion (très chaude)

- ou optimiser le rapport O² / combustible ; cela n'est possible qu'en apportant le combustible de façon parcimonieuse et dosée, en même temps qu'on pilote l'insufflation de l'air (c'est le cas des chaudières à gaz, à fuel ou à pellets...). Ce n'est pas facle avec un combustible solide.

Maintenant, je ne pense pas que ton tuyau ne puisse nuire !

Ce n'est qu'un avis (oulà, je deviens prudent !).

[dedeleco]

Avec vos compte tours de vélo vous pouvez mesurer le rendement pour différentes allures de chauffage et tester comment le rendement s'accroit avec la diminution de température T des gaz évacués en diminuant le débit de granulés brulés.
Vous devez isoler avec de la mousse en gaine les tuyaux d'eau (quelques €) car ces pertes sont importantes d'autant plus que la vitesse de chauffage est faible.
Vous pouvez mesurer la température avec une sonde posée dans l'évacuation des gaz. Un thermocouple est le mieux. On peut en bricoler en soudant un fil de cuivre avec un fil de fer et un millivoltmètre et en étalonnant avec un thermomètre ordinaire.
Un amplificateur peut être réalisé avec un circuit intégré 741 et des résistances (1à 2€) pour utiliser un voltmètre pas cher (sur internet des plans et achat à Conrad ou Selectronic).
A priori si les gaz sortent à un peu au dessus de 100°C en continu le rendement est entre 70 à 80%, décroit fortement au dessus de 150°C (40à60%) et tombe vers 20 à 30% au dessus de 250°C.
Ainsi l'électricité peut facilement être plus intéressante à puissance maxi.

[dedeleco]

A mon avis plus que de rebruler les particules de suie, il faut que les gaz chauds passent suffisamment de temps dans l'échangeur avec les tuyaux d'eau pour se refroidir en les chauffant. Ce tuyau ne ralentit pas assez en particulier le tirage pour éviter que les gaz brulés ne sortent trop chaud. Il faut mesurer leur température en fonctionnement continu et la réduire à un peu au dessus de 100°C.
Remplir au dessus du foyer avec les tuyaux d'eau à chauffer (alors fortement léchés par les gaz) est la meilleure solution comme échangeur.
Une difficulté est que cela va se remplir de suie et il faudra secouer et ramoner souvent.

[ulyssesourd]

Salut,
Pour augmenter sensiblement le rendement de ma chaudière bois (20kW bois - 25kW charbon - combustion montante - tirage naturel ), j'ai placé 4 briques refractaires dans le parcours de fumées à mi chemin : à reglages égales (volet air primaire et air secondaire) j'ai vu diminuer la température de fumée de 30-50°C en sortie à la buse. Donc le rendement est ainsi amélioré avec la meme qualité de combustion. Je mets 20kg de bois pour chauffer 200m² + ECS 200L + accumulation ballon 800L de 40 à 70°C + 100L d'eau bois + 80L d'eau fioul .
Energie bois = 20*3.7= 74kW (car 1st =1700kW pour 450kg)
Energie produite = 200m²*30Wh=21KW pendant 3.5h + 5kW ECS + 27.8kW ballon + corps fioul et bois = 7kW soit un total de 60.8kWh
Donc rendement : 82% c'est exact comme indiqué par le fournisseur !
Et le ballon tient 3h30 par 0°C extérieur. c'est tout bon !!
Des fois je dois mettre plus de bois ou de fois j'en mets moins cela dépend de hydrométrie du bois...
Ma chaudière fonctionne à fond ! En effet si on fait couver le feu pour avoir un temps plus long en chauffe mais ca ne chauffe bien, et ca encrasse ! Alors depuis j'allume la charge en Top-down et je laisse l'air primaire ouverte à fond mais je joue avec l'AS et le clapet de tirage pour que la chaleur ne parte pas trop vite. Et grace aux briques refractaires, la T° de la fumée est sensiblement abaissée.
A+

[bernardd]

Très fin, le coup de la brique réfractaire ! Merci de le faire partager.

Et j'imagine qu'elle ne se recouvre pas de suie ?

Car elle chauffe, et une fois chaude elle doit favoriser la combustion des gaz/suies qui la touche : cela devient presque un catalyseur :-)

C'est cohérent avec ce que je pensais de l'expérience de Christophe : le dépot de suie sur son tuyau métallique révélait un point froid, et on pouvait imaginer que c'était dû à la trop grande conductivité thermique du métal...

Reste plus qu'à attendre un essai de Christophe pour savoir si dans son contexte cela fonctionne aussi :-)

Tu me donnes une idée pour injecter de l'air enrichi en oxygène, expérience que je veux tenter : en le faisant aboutir sur une brique chaude, ou dans cette brique percée de manière adéquate, on devrait favoriser la combustion finale...

[ulyssesourd]

oui, je suis en train de reflechir comment fabriquer des tubes en briques refractaires car j'ai un triple parcours de fumée en forme d'étages et entre 2 étages, je voudrais placer une plaque avec des gros trous sur le coté dans le sens des fumées...Je vais voir s'il existe de telles plaques et je vais pouvoir créer un véritable catalyseur ! Et pourquoi pas couvrir les parois de la chambre de combustion en briques refactaire mais ca prend de la place et du coup j'aurais moins de volume de charge ...Mais je me demande que si avec le recouvrement en briques, pour en tirer la meme energie, on aura moins besoin de bois non ?
A+

[Did67]

Avec vos compte tours de vélo vous pouvez mesurer le rendement pour différentes allures de chauffage et tester comment le rendement s'accroit avec la diminution de température T des gaz évacués en diminuant le débit de granulés brulés.

Juste pour clarification, car plusieurs choses se croisent :

- mes compteurs à vélo sont sur une chaudière à pellets à condensation...

- la combustion est pilotée (quantité de granulés, amenée d'air, extrcation des gaz de combustion), optimisée par une batterie de sondes...

- le rendement de la chaudière (selon les tests par des organismes de certification) se situe entre 100 et 104 %

- la température des gaz évacués se situe entre 30 et 40 ° C (fonction bien sûr de la modulation de l'allure).

- mon propos n'est pas de modifier la chaudière, mais d'évaluer l'impact de différents réglages du circuit de chauffage (abaissement nocturne ou pas abaissement ; rendement en production d'ECS seul)

- en production d'ECS seul, le problème chez moi n'est pas au niveau du rendement chaudière (chez moi, il n'y a plus rien à gratter de ce coté là) mais lié au fait que l'eau contenue dans la chaudière + le corps de la chaudière se réchauffent d'abord, avant transfert dans le ballon, son aussi chaud que l'ECS à la fin et puis se refroidissent pour rien... Tout ça est "perdu"...

- je te rassure, je ne suis pas incohérent au point de payer très cher un système à condensation et de ne pas isoler les tuyaux (même si le ballon est jsute à coté)

- c'est même vraiment que pour la curiosité que je vas essayer de savoir, puisque j'ai un CESI et que cet été, je n'ai allumé la chaudière qu'une seule fois pour l'ECS... C'est pour donner des éléments à Christophe sur ce qu'est ce foutu rendement avec une chaudière qu'on peut considérer comme au top (comparé à la rustique Deom de Christophe) ; je ne m'attends néanmois pas à plus de 50 % (pour cette raison de masses d'eau / corps de la chaudière).