Installer une chaudière à bois : bien la choisir et bien l'entretenir

 

Si l'investissement est élevé, il est souvent inférieur à celui d'une pompe à chaleur dans le cas d'une chaudière à bûches, voire équivalent si l'on choisit un modèle à granulés. Les combustibles ont vu leur prix se maintenir au cours des derniers mois. Leur approvisionnement peut être localement tendu en raison de la demande, mais il n'est a priori pas soumis aux aléas que connaissent le fioul, le gaz et l'électricité.

 

Pour autant, la pose d'une telle chaudière demande aux installateurs de se pencher sur quelques questions essentielles pour le bon fonctionnement du système de chauffage.

1- Bien dimensionner
2- Bûches ou granulés ?
3- Maîtriser la chaleur
4- Évacuer les fumées
5- Précautions et maintenance

1- Bien dimensionner

 

Comme tout générateur, une chaudière à bois doit répondre à un dimensionnement précis. Les bureaux d'études et installateurs utiliseront un outil de calcul répondant à la norme NF EN 12831-1. Il faut retenir que ces chaudières présentent des spécificités. En particulier, leur rendement est bon quand elles fonctionnent à leur puissance nominale. Ce qui conduit à respecter un principe : installer un appareil dont la puissance correspond aux déperditions calculées.

 

Les chaudières à granulés : Elles sont réputées pour leur modulation de combustion, mais cette régulation est plus limitée que celle disponible sur les chaudières fioul ou gaz. Leur rendement diminue lorsque le taux de charge baisse et ce d'autant plus que l'on est en deçà d'un seuil de modulation (par exemple, 30%) ; il faut donc s'interdire de surdimensionner aux risques de ne pas tirer tout le potentiel de son installation. Sans oublier qu'un surdimensionnement signifierait aussi un surcoût sensible. Il faut aussi s'interdire de sous-dimensionner pour éviter de ne plus répondre aux besoins de confort lors des pointes de froid. Ce qui constituerait un cas de litige juridiquement défendable par le client.

 

Les chaudières à bûches : Le choix d'une chaudière à bûches vient bouleverser le bel ordonnancement de l'approche qui vient d'être développée. Dans ce cas, le point dur de l'installation est son autonomie nocturne de chauffage. Car, impossible de demander aux occupants d'un logement de se lever pour recharger le foyer ; là aussi, un tel défaut est condamnable en cas de procédure judiciaire.

 

Pour répondre à ce critère, l'installateur doit calculer l'énergie libérée par une charge de bois. Si le fabricant de la chaudière ne la donne pas dans sa documentation, il faut en passer par une estimation d'après la masse de bois, la durée de combustion exigée ou le volume du foyer. Ces formules de calcul sont précisées dans le document Pacte "Schémathèque - Appareils de chauffage au bois bûches en habitat individuel" paru en mars 2019. De fait, il est possible que la puissance retenue soit du double, voire du triple des besoins déterminés par les déperditions. On verra plus loin ce que cela implique en termes hydrauliques et de régulation.

 

2- Bûches ou granulés ?

 

Le choix du combustible tient aux arguments de coût, d'espace disponible et de contraintes acceptables par l'usager.

 

En raison de la technologie plus classique de son foyer en fonte ou en acier, et d'une régulation plus sommaire, une chaudière à bûches peut afficher un avantage financier ; cependant, la dépense comprendra aussi les périphériques tel que le ballon d'hydro-accumulation pour gérer la puissance développée. L'espace occupé tiendra compte du stockage de bois. Cette solution implique un chargement manuel quotidien ; il n'existe pas de modèle à bûches pour maison individuelle à chargement automatique.

 

Les chaudières à granulés adoptent généralement une construction avec un corps de chauffe en Inox (du 316 L) et des brûleurs modulants. Ces matériels affichent des coûts élevés en raison des caractéristiques des composants (les brûleurs sont plus sophistiqués), de la présence de nombreux périphériques - ballon, moteurs avec pignons et chaînes, circulateurs… - et d'une régulation plus développée. Plus compactes, ces générateurs de 10 à 20 kW occupent souvent à peine plus d'un mètre carré au sol de la chaufferie.

 

La solution "granulés" demande cependant un important volume dédié au stockage. Sa taille sera déterminée par l'espace disponible et par le nombre de rechargements acceptables par le propriétaire de la maison ; au mieux, une fois par an. Il sera placé à proximité de la chaudière - plutôt au même niveau ou au-dessus, mais il s'en installe dans des cuves enterrées -, sinon à moins de 20 mètres. Pour une maison de 150 m², un silo "standard" occupera un espace au sol d'environ 4 m² et mesurera 1,5 à 2 mètres de hauteur. Il pourra être construit sur mesure ou peut être constitué d'un modèle préfabriqué en textile ou métallique. L'important est qu'il soit accessible pour une livraison par camion équipé d'un système de remplissage par soufflage.

 

Cet équipement, maçonné ou préfabriqué, doit être hermétiquement isolé de l'habitation. Il est aussi important de veiller à la ventilation des silos maçonnés. Gaz carbonique, dioxyde de carbone - toxique et inodore -, COV et odeurs peuvent s'y accumuler. Généralement, les orifices de soufflage sont munis d'évents à cette intention.

 

Il est indispensable de demander aux usagers de se fournir en granulés de qualité certifiée par une marque telle que DIN Plus, EN Plus ou NF "biocombustible solide". Il faut aussi conseiller aux particuliers de retenir un fournisseur proche de chez eux.

 

À noter qu'un décret du 30 mars 2022 définit les conditions de séchage des bûches et un arrêté du 30 mars 2022 traite des critères techniques des granulés : humidité, cendres, pouvoir calorifique…

 

3- Maîtriser la chaleur

 

La combustion du bois - bûches ou granulés - implique essentiellement deux contraintes hydrauliques qu'il faut absolument prendre en compte :

 

1- Ce mode de chauffage libère une quantité importante de chaleur qui ne peut généralement pas être directement distribuée dans le réseau de chauffage. D'où l'obligation d'interposer un hydro-accumulateur entre la chaudière et les émetteurs de chaleur. Les techniciens préfèrent parler d'un ballon d'hydro-accumulation plutôt que d'un ballon tampon, le premier étant placé en parallèle, le second en série. Ainsi, une installation au bois comprend schématiquement un circuit primaire entre la chaudière et l'hydro-accumulateur ; et un circuit secondaire entre ce ballon et les émetteurs de chaleur.

 

Comme son nom l'indique, le rôle de ce ballon est d'emmagasiner la chaleur produite par la chaudière - généralement 80°C - dans un grand volume d'eau. Le calcul du volume du ballon est défini par la formule :
V=E_bois/(1,16×ΔT)
- V est le volume du ballon en litres,
- E_bois est l'énergie produite par une charge de bois en kWh,
- ΔT, la différence de température en les points haut et bas du ballon.

 

À défaut, on peut appliquer le ratio de 40-60 l/kW ; il fournit une simple approche.

 

Il est ainsi possible de devoir installer un module de 500 à 800 l, un encombrement à prévoir dans le plan de chaufferie.

 

Les chaudières à granulés ne répondent pas aux mêmes contraintes. La mise en œuvre d'un ballon d'hydro-accumulation n'est généralement pas nécessaire étant donné que la chaudière fonctionne avec modulation de puissance et qu'il s'agit d'une installation à coupure rapide.

 

Néanmoins, une hydro-accumulation permet d'allonger la durée des cycles de fonctionnement de la chaudière et ainsi de diminuer le nombre d'allumages, la consommation électrique et l'usure de l'allumeur. Les fournisseurs le proposent en option. Leurs volumes sont de 200 ou 300 l.

 

2- Pour les chaudières qui n'acceptent pas la condensation, le retour d'eau en chaudière doit être maîtrisé : 60 °C pour les chaudières à granulés, et à 65-70 °C pour les chaudières à bûches. La raison tient à la condensation des fumées en dessous du point de rosée du bois que produirait un retour trop "froid", et à la corrosion rapide des matériaux du corps de chauffe qu'occasionnerait le ruissellement d'eau très acide.

 

Ce principe impose la mise en place d'un système "anti-retour froid" constitué d'une vanne trois voies mélangeuse thermostatique ou électro-mécanique reliée à une sonde placée au retour d'eau de la chaudière.

 

4- Évacuer les fumées

 

Lors d'une substitution d'une chaudière gaz ou fioul par une version au bois, ce sujet est crucial. Les températures et caractéristiques des produits de combustion des précédents générateurs étant différentes de celles du bois, leur utilisation demandera une remise à niveau technique. Pour information, les chaudières à bûches émettent des fumées de l'ordre de 400 °C, celles à granulés, de 300 °C. En la matière, l'arrêté du 22 octobre 1969 et la norme NF DTU 24.1 font autorité.

 

Si le conduit existant est repris, il sera intégralement vérifié :

 

- son débouché doit dépasser le faîtage de 40 cm (de 1,2 m pour un toit-terrasse), sans obstacle à moins de 8 m ;
- les parois doivent être étanches, stables, et le passage intérieur, vide ;
- le nombre de coudes est limité à 2 sur la hauteur, et l'angle de ces dévoiements ne doit pas dépasser 45° par rapport à la verticale, 20° chacun si la paroi est rugueuse ;
- le conduit doit respecter une distance de sécurité vis-à-vis des matériaux combustibles.

 

Si une chaudière à bûches est installée, les points sensibles sont la résistance du conduit de fumée au feu et à la haute température des produits de combustion. Généralement, il est indispensable de tuber le conduit existant avec des tuyaux rigides ou flexibles. La NF DTU 24.1 donne les caractéristiques minimales à respecter. Le conduit de fumée (ou le tubage) doit répondre aux exigences telles que :

 

- température : on retient du T400 ;
- pression : N1 pour du tirage naturel ;
- résistance aux condensats : la classe D (Dry, sec) suffit, mais on peut opter pour de la classe W (Wet, humide) ;
- résistance à la corrosion : les classes 2 et 3 sont adaptées (dans le cas des conduits métalliques, la classe 1 suffit) ;
- résistance au feu de cheminée : la classe G est demandée.

 

Pour les chaudières à granulés, il est possible de retenir des composants d'une classe de température T300 ; la classe de résistance aux condensats sera impérativement W.

 

À noter que ces chaudières peuvent être à circuit de combustion étanche. Ce qui autorise l'utilisation d'une « ventouse », c'est-à-dire un conduit concentrique d'arrivée d'air comburant et d'évacuation des fumées ; elles peuvent être posées en façade ou en toiture. Au regard des assurances, la NF DTU 24.1 ne les prend pas en compte ; les chaudières sur ventouse doivent avoir fait l'objet d'un avis technique ou d'un document technique d'application (DTA).

 

5- Précautions et maintenance

 

Les conduits de cheminées des chaudières au bois doivent être ramonés deux fois par an, dont une fois durant la saison de chauffe. Cette obligation répond au règlement sanitaire départemental type. Comme son nom l'indique, dans certains départements, cette mesure minimale peut être amendée. En Alsace, l'opérateur doit être titulaire d'un brevet de maîtrise de ramonage ; dans de nombreux départements, la certification professionnelle précisée dans l'arrêté du 2 juillet 2012 - valable 5 ans - suffit.

 

Autre réglementation applicable : celle sur l'entretien annuel des chaudières dites de faibles puissances, de 4 à 400 kW. Elle est fixée par l'arrêté du 15 septembre 2009 modifié. Demandée par le propriétaire au professionnel, cette opération vérifiera particulièrement les organes de sécurité, les températures des fumées et la teneur en monoxyde de carbone ambiant.

 

Les chaudières bois produisent des cendres que le propriétaire retirera régulièrement. Ces cendres sous foyer sont valorisables sous forme d'engrais, par épandage - elles contiennent de la potasse et du calcium.

 

Pour respecter les niveaux bas d'émissions de particules dans les fumées, certaines chaudières domestiques sont dotées d'une filtration multicyclone. Les éléments fins et toxiques récupérés - ils contiennent des dioxines et des furanes… - peuvent être mélangées avec les cendres sous-foyer et épandues ; certaines déchetteries municipales les reprennent, au même titre que les solvants et peintures. Il en va tout autrement des installations biomasse de grosses puissances : elles doivent déposer ces polluants en déchetteries de classe 1, pour déchets industriels spéciaux.

 

Les silos des chaudières à granulés doivent pour leur part subir une inspection et un entretien réguliers. Après vidange tous les deux ou trois remplissages, un dépoussiérage est effectué pour nettoyer les pièces principales et l'entraînement mécanique du combustible. Portes et trappes sont aussi vérifiées. Il est recommandé de ventiler ces espaces avant d'y entrer pour les nettoyer. Les silos textiles sont régulièrement inspectés visuellement pour s'assurer de leur intégrité.