Fabriquer une chaudière à biomasse...sans flamme

[marc91]

document au format word sur la fabrication d'une chaudiere a biomasse

https://www.econologie.info/share/partag ... hfShqs.doc

Dossier fabrication d'une chaudière a biomasse

Cette chaudière est basée sur les travaux de Jean Pain , celui ci avait découvert qu'une amas de déchets végétaux de plusieurs m3 en décomposition émet une température pouvant aller jusqu'à 75° pendant plusieurs mois , il se chauffait ainsi .
Cette chaudière n’émet pas de co2 car elle ne consume aucune matières, elle récupère la chaleur issue de la décomposition des végétaux.

Fabrication :
l’idéal serait de l'inox mais couteux et difficile a souder, ( on peut aussi récupérer une cuve d'un ancien ballon réchauffeur en inox) , a défaut nous nous contenterons d'acier qualité chauffage , soudé a l'arc , protégée contre la corrosion par un traitement.

Pour commencer se procurer :
un tube diam 300 long 1,5m ( on en trouve chez les ferrailleurs)
deux fonds bombés diam 300
deux tubes 26x34 long 50cm
deux petits morceaux de 15x21 et 20x27
du fer U (épais) quatre morceaux de 50cm
deux brides a souder 26x34 DN 50

plier les fer U a 90 ° a env 35cm ( les chauffer a rouge au chalumeau) pour fabriquer les pieds

percer les fonds bombés en leur centre ( un a 15 , l'autre a 20)
souder le fond bombé percé a 15 a une extrémité du tube de 300 ( haut de la chaudière)

fabriquer un turbulateur * ( il doit ralentir la circulation de l'eau dans la chaudière ) , le glisser dans le tube de 300 et souder l'autre fond bombés souder un morceau de tube fileté (15x21 du coté percé a 15 pour la purge) et ( 20x27 coté percé a 20 pour la vidange)
souder les pieds le long de la partie basse de la chaudière ( veiller a souder TOUS les cotés)

percer le corps de la chaudière a env 10cm du bord supérieur a 26 , pointer un tubes de 26x34 a l’équerre et pointer la bride a souder ( vérifier bien l’équerrage ) faire pareil a 10cm du bord inférieur (canalisation retour ) et souder le tout

mettre la chaudière verticalement , elle doit tenir debout bien stable
placer des plaques percées avec des joints sur les brides , des vannes sur la vidange et la purge , gonfler a l'air( au moins 4 bars) et tester les soudures a l'aide d'un produit pour les fuites de gaz
en cas de fuite reprendre les soudures ( meuler et reprendre) sinon la remplir d'eau , se faire prêter par un plombier une pompe a épreuve et mettre sous pression d'eau a 20 bars pendant 4 heures.

Mettre une bonne couche de peinture antirouille sur la totalité de la chaudière ( les pieds également) , laisser sécher au moins une semaine avant de passer une peinture époxyde

Mettre la chaudiere en place et raccorder au circuit de chauffage avec des vannes d'isolement ( attention mettre une soupape 3 bars en amont)

la chaudière doit être maintenue droite pendant le chargement ( la fixer au sol ou adossée a un mur avec un écart minimum de 50cm du mur) , recouvrir avec 3m3 de déchets végétaux broyés fin ( bois , broussaille, ronces) arroser avec 5 seau d'eau de pluie , laisser trois jours , puis recouvrir de 10cm de terre .
La réaction commence entre 15 a 20 jours et dure plus de 8 semaines, après quoi la température décroit , lorsqu’elle n'est plus que de 30° on peut enlever le mélange qui a composté et l'utiliser tel que ou mélangé a de la terre .
Chaque année vérifier l’état du traitement antirouille , brosser soigneusement et refaire les peintures.

NOTA : on peut mettre en batterie plusieurs chaudières et les faire fonctionner a tour de rôle , il faut dans ce cas stocker au sec les déchets ou les produire au fur et a mesure a l'aide d'un broyeur.

[Christophe]

En voyant le 1er schéma j'ai mis quelques secondes à comprendre de quoi on parlait car ce n'était pas une chaudière mais un ballon...

J'ai finalement renommé le titre de ton sujet pour que cela soit plus clair et attise la curiosité.

Concernant le concept, c'est plus, je pense, un réchauffeur (à mettre donc en amont d'une chaudière) qu'une chaudière autonome.

De plus les quantités de végétaux doivent être importante. Je connais les pouvoirs méthanogènes de la plupart des végétaux mais je ne connais pas les potentiels thermiques de décomposition (forcément plus faibles que les pouvoirs méthanogènes...non?). C'est par là qu'il faudrait commencer...

Est ce qu'un modèle grandeur nature a déjà été construit?

[Gaston]

Est-ce que le fait d'extraire la chaleur du matériau en décomposition ne nuit pas à la décomposition

Le tas de compost au fond du jardin n'aime pas du tout être refroidi...

[cortejuan]

Bonsoir,

même remarque que Gaston, l'extraction de la chaleur ralentit l'action des bactéries et il va se former autour du ballon une zone moins chaude car peu active, sa chaleur proviendra du reste du tas qui transmettra (mal) ses calories, donc je suis étonné que le système fonctionne autrement que comme moyen d'augmenter légèrement la chaleur du fluide caloporteur.

Cela dit, c'est sans doute la source principale de chaleur qui est l'élément déterminant : si le retour du chauffage principal arrive à 30-40 degrés, cette chaleur va activer les bactéries qui vont faire monter la température du tas, l'eau peut alors sortir avec un gain de quelques degrés par rapport à l'entrée.

Mais combien de m3 faut-il pour entretenir l'activité microbienne ?

Quel type de déchet ?

Quelle isolation du tas ?

Il y a encore plein de questions sur le sujet.

Cordialement

[Ahmed]

J'ai déjà répondu à ce sujet, ayant suivi les expérimentations des émules de Jean Pain.

En résumé:
- il y a confusion entre la masse calorique du tas en fermentation et le flux de chaleur produit;
- l'effet de paroi, à l'interface entre le substrat et l'échangeur, provoque un dessèchement du broyat qui devient alors isolant.

Je relève de plus deux erreurs dans le cas particulier envisagé ici:
1- le volume de bois est très largement sous-estimé;
2- l'affirmation que la décomposition du bois exclut le dégagement de CO2: ce dégagement est plus lent, mais égal à celui d'une combustion (pour la part de matière qui est transformée, puisque , contrairement à ce qui est affirmé, il y a bien diminution de la masse végétale).

Les expériences antérieures ont largement démontré l'impasse de ce procédé alors même que les conditions de mise en œuvre étaient très favorables: masse de broyat et surface d'échange importante (par enroulement d'un tuyau Socarex)...

Pour faire écho au message de Cortejuan, il n'est nul besoin d'un apport calorifique pour faire démarrer l'activité des bactéries...

[marc91]

En voyant le 1er schéma j'ai mis quelques secondes à comprendre de quoi on parlait car ce n'était pas une chaudière mais un ballon...

J'ai finalement renommé le titre de ton sujet pour que cela soit plus clair et attise la curiosité.

Concernant le concept, c'est plus, je pense, un réchauffeur (à mettre donc en amont d'une chaudière) qu'une chaudière autonome.

De plus les quantités de végétaux doivent être importante. Je connais les pouvoirs méthanogènes de la plupart des végétaux mais je ne connais pas les potentiels thermiques de décomposition (forcément plus faibles que les pouvoirs méthanogènes...non?). C'est par là qu'il faudrait commencer...

Est ce qu'un modèle grandeur nature a déjà été construit?

Oui , jean pain avait construit un amas de 3m de haut et de 6m de diametres , mais celui ci comportait en son centre , une cuve etanche qui produisait du Biogaz , pour le chauffage il avait entouré la cuve avec 200m de tuyau d'arrosage autour de la cuve , qui lui permettait de sortir de l'eau a 60°

[marc91]

J'ai déjà répondu à ce sujet, ayant suivi les expérimentations des émules de Jean Pain.

En résumé:
- il y a confusion entre la masse calorique du tas en fermentation et le flux de chaleur produit;
- l'effet de paroi, à l'interface entre le substrat et l'échangeur, provoque un dessèchement du broyat qui devient alors isolant.

Je relève de plus deux erreurs dans le cas particulier envisagé ici:
1- le volume de bois est très largement sous-estimé;
2- l'affirmation que la décomposition du bois exclut le dégagement de CO2: ce dégagement est plus lent, mais égal à celui d'une combustion (pour la part de matière qui est transformée, puisque , contrairement à ce qui est affirmé, il y a bien diminution de la masse végétale).

Les expériences antérieures ont largement démontré l'impasse de ce procédé alors même que les conditions de mise en œuvre étaient très favorables: masse de broyat et surface d'échange importante (par enroulement d'un tuyau Socarex)...

Pour faire écho au message de Cortejuan, il n'est nul besoin d'un apport calorifique pour faire démarrer l'activité des bactéries...

l'isolation etait il me semble assuré par une couche de terre de 10cm, il s'agit bien d'un schema de principe et la masse de matieres me semble aussi insuffisante pour assurer une telle production.
ceci dit , etant enfant lorsqu'on mettait la main dans de l'ensilage ( fourrage conservé en tas humide) on arrivait a se bruler serieusement !!!

[marc91]

1. La valorisation énergétique :

Cette filière, très méconnue de nos jours, s’est développée avec la crise énergétique des années 70-80. Comme nous l’avons vu précédemment, le compostage dégage de la chaleur due à l’action des micro-organismes. Cette chaleur a deux « devenirs » possibles : 1. une partie sert au déroulement du processus fermentaire en élevant la température interne du tas et en évaporant l’eau ; 2. le reste, excédentaire, est perdu vers l’extérieur. Le principe de la valorisation énergétique du compost va être de récupérer cette énergie dégagée soit au niveau du tas, soit au niveau du fermenteur (si le compostage se déroule en système fermé). Pour cela, on peut :

- installer un échangeur eau-compost dans la masse en fermentation (tuyau de polyéthylène ou polypropylène) et y faire circuler de l’eau qui s’échauffe progressivement à ce contact. En 1980-82, l’association SOLEIL VERT à Saint Aulaye (Dordogne) a expérimenté ainsi le chauffage de douches d’un stade par compostage de bois broyé. On calculé à cet effet qu’un tas d’environ 25 tonnes de broyat (soit 80 m3), avec une température moyenne interne de 65° C, a permis d’élever 22 473 litres d’eau en 225 jours d’une température moyenne de 12° C (eau de ville) à une température moyenne de 45,5° C (eau chaude au compteur). On a ainsi calculé que le tas a fourni au total une énergie de 1 426 810 kilocalories, soit 1 659 kW.heure. La puissance installée moyenne sur 225 jours est donc de 307 Watts, soit 12,3 W/tonne, avec 25 W/t en puissance de pointe (pics de fermentation). D’autres expériences ont été menées en ce sens notamment par le CEMAGREF.

[Ahmed]

Marc91, tu écris:

...étant enfant lorsqu'on mettait la main dans de l'ensilage ( fourrage conservé en tas humide) on arrivait a se brûler sérieusement !!!

C'est cette observation pertinente qui est à l'origine de l'erreur entre masse et flux!

[cortejuan]

Bonsoir,

pour répondre à Ahmed sur la capacité de démarrage sans apport énergétique, on est bien d'accord, c'est le mécanisme de fermentation des tas de gazon qui montent à 70 degrés et du regain humide qui incendie le hangar. Ce que je dis c'est qu'une température minimale doit être maintenue et l'explication fournie va dans ce sens car le retour dans le tas doit être à une quarantaine de degrés (puisque la chaleur disponible est de 45 degrés). Ce retour permet de maintenir la fermentation au meilleur niveau.

Cordialement