Silo, stockage et alimentation automatique des granulés

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Chauffage aux granulés de bois: les question à se poser avant de choisir ce mode de chauffage?

Quel tonnage de pellets seront nécessaires? Voir aussi le calcul de consommation de pellets?

Silo à granulés fait maison
Silo à granulés fait maison

Une fois que vous avez votre bilan thermique annuel vous pouvez en déduire tonnage de granulés nécessaire et ainsi le volume du votre silo.

a) en partant du bilan thermique

Votre bilan thermique vous donne un besoin d’énergie utile annuel esprimé en kWh.
Chaque kg de granulés contient entre 4,5 et 5kWh. Prenons 5kWh ce qui correspond aux normes allemandes.

Ainsi il suffit de diviser vos besoins énergétique annuels en kWh par 5 pour trouver vos besoins en pellets en kg.

Il faut également corriger et diviser par le rendement moyen de votre chaudière, prenons 90% de rendement.

Exemple: une maison moderne très bien isolée de 150 m² a besoin de 100 kWh/m².an soit 150 000 kWh par an. Chaudière avec un rendement de 90%.

Cela fait donc 15000 / (5 * 0,9) = 3333 kg soit 4 Tonnes à la livraison (la plupart des fournisseur livrent à la tonne).

ps: attention votre bilan thermique peut déjà avoir pris en compte votre rendement chaudière. Dans ce cas la correction des 0.9 est à supprimer.

b) en partant de la consommation de fioul ou de gaz

Là aussi c’est assez simple: 2 kg de Pellets = 1 L de fioul = 1 m3 de gaz.

Ainsi si votre maison consommait 2000L de fuel, il vous faudrait 4000 kg de Pellets.

Une correction est également à apporter au niveau du rendement de la chaudière. Mais ceci dépend également du rendement de votre ancienne chaudière.
Ainsi, si vous aviez une chaudière qui avait 30 ans environ, nous pouvons estimer le rendement à 70%. Le rendement de votre nouvelle chaudière étant de 90%, vous allez consommer moins d’énergie brute pour une même énergie utile.

Reprenons donc les 2000L énergie brute soit 20 000 kWh: il correspondaient donc à 14 000 kWh (= 20 000 * 0,7) d’énergie utile soit 15 555 kWh (= 14 000 / 0.9) d’énergie brute dans votre nouvelle chaudière de rendement à 90% soit 3100 kg de Pellets.

Quel volume de silo est nécessaire?

La masse volumique des pellets en vrac est comprise entre 650 et 750 kg/m3. Prenons 700 kg/m3. Le tonnage nécessaire divisé par 0,7 donne donc le volume de silo nécessaire.

Prenez une sécurité de 10 à 15% pour les volumes morts.

Exemple: 4 Tonnes de Pellets nécessitent donc : (4 / 0,7) * 1,15 = 6.57 m3 soit 7m3.

Autre méthode: en partant de votre cuve de mazout, par exemple de 2000L il faut multiplier par un coefficient de 3,5.

Aspects technologiques du silo

L’extraction du silo se fait soit par une vis sans fin, soit par des bouches d’aspiration suivant les marques.

Si l’extraction se fait par vis, il faut se renseigner sur les longueurs standards de vis afin de s’adapter.

a) Alimentation par vis

vis d'alimentation automatique chaudière à pellets
Vis d’Archimède pour l’alimentation automatique d’une chaudière à pellets

La longueur interne du silo sera supérieure de 20 à 60 cm à la longueur de vis.
La largeur interne du silo doit être limitée pour alimenter correctement la vis (1,5 à 1,8 m maxi).

Tremie de silo pas obligatoire

Contrairement à ce que préconisent les fabricants, je conseille de ne pas faire de plancher en forme de trémie. C’est compliqué si on veut le faire solide (il doit résister à plusieurs tonnes de granulés!) donc cela revient vite cher et cela ne sert finalement à pas grand chose: si ne ce n’est vider à 100% son silo et il est évidement illusoire de vouloir vider son silo jusqu’au dernier granulé avant de faire re-remplir ?

Néanmoins pensez, si possible, à le vider complètement tous les 2 remplissages afin que les pellets « stagnantes » soient consommées. En effet, après 2 ans et suivant les conditions d’hygrométrie, il se peut que les pellets perdent leur qualité (augmentation de l’humidité donc de la consommation et des émissions polluantes d’imbrulés).

Je préconise un plancher plat à hauteur de la vis (faux plancher en aggloméré de 22mm sur moellons de 5cm posés à plat). Dans ce cas, deux « triangles » de granulés ne seront jamais consommés. C’est votre « réserve » (comme sur les motos) : si jamais vous arrivez en fin de silo en oubliant de le faire remplir. Dans ce cas, vous entrez dans votre réserve, donnez quelques coups de pelle pour rassembler les granulés sur la vis en attendant la livraison (attention: parfois plusieurs semaines de délai).

Silo à granulés fait maison
Silo à granulés fait maison: « fondations » du silo.

Le silo sera construit en moellons de 10 cm, avec une porte d’accès ouvrant vers l’extérieur du silo avec un joint pour éviter les poussières lors du remplissage.

Silo à granulés fait maison
Silo à granulés fait maison: « porte » vers l’exterieur.

Coté intérieur de l’ouverture, il faut mettre deux cornières permettant d’insérer des planches (épaisseur 27mm) de retenue des granulés. Pour savoir ce qui reste dans le silo, je préconise une fenêtre sur une des planches du haut. Il faut penser à l’orifice de remplissage et celui de sortie d’air (fournis avec la chaudière), situés du même coté du silo.

Il faut également un tapis en caoutchouc, fixé libre au plafond en face de l’orifice de remplissage, pour éviter que les granulés n’explosent en sciure sur le mur opposé lors du remplissage. Attention de ne pas avoir de tuyaux d’eau et de conduits électriques qui passent à l’intérieur du silo.

En cas de silo à l’intérieur de la maison, soignez sa construction au maximum pour éviter que des parties du silo frottent soit entre elles, soit contre les murs. En effet, durant le fonctionnement de la vis d’alimentation, le silo peut vibrer et résonner dans toute la maison!

Silo à granulés fait maison
Silo à granulés fait maison: bouche de remplissage et d’aération. Attention, cette bouche doit être vers l’extérieur uniquement sinon il y a un gros risque de poussières dans toute la cave lors du remplissage. Renseignez vous, votre fournisseur de pellets à peut être un système à double tuyau qui aspire également les poussières (un peu comme pour le ravitaillement des voitures de circuit).

Afin d’éviter le captage de l’humidité de l’air (hygroscopicité) le silo doit être le plus étanche possible avec des courants d’air extérieurs, les parois évidement seront préalablement traité contre l’humidité ou recouverte d’un panneau.

Suivant votre implantation, votre chaudière est immédiatement adjacente au silo ou pas. Si c’est le cas, la vis sans fin peut alimenter directement la trémie de la chaudière. C’est la solution qui est conseillée mais pas possible tout le temps, dans ce cas il faut avoir recours à un système par aspiration!

b) Alimentation par aspiration

Si votre silo est éloigné de la chaudière, vous pouvez opter pour un transport par aspiration directement depuis l’intérieur du silo. Néanmoins, même dans ce cas la longueur maximum de l’aspiration est 20m et 6m de hauteur!

Vous avez alors une turbine d’aspiration (c’est un gros aspirateur 1000 à 1400 W environ de moteur) et deux tuyaux souples de diamètre 60mm entre le silo et la trémie de la chaudière. La turbine fait circuler l’air à grande vitesse dans cette boucle aller-retour, ce qui entraine les granulés au passage.

Coté chaudière, le flux passe dans un cyclone où les granulés ralentissent puis tombent dans une trémie, tandis que l’air est ré-aspiré dans le 2eme tube. On peut même monter d’un étage, et faire une longueur maxi d’une vingtaine de mètres.

alimentation des pellets par aspiration
Alimentation des pellets par aspiration

Dans ce cas, la chaudière possède une trémie réserve d’environ 1 journée de chauffe pour éviter d’appeler du granulé depuis le silo trop souvent. La turbine d’aspiration est assez bruyante.

On programme à quelle heure on souhaite le remplissage de la trémie, ça évite que ça se produise au milieu de la nuit. Le remplissage ne dure que quelques minutes.

Important, le piège de l’électricité statique: mise à la terre obligatoire!

Le frottement des pellets secs génèrent de l’électricité statique.

Il est impératif de mettre à la masse les bouches de remplissage ainsi que les tuyaux silo-chaudière que cela soit avec une alimentation par vis mais surtout avec une alimentation par aspiration ou l’effet des frottements de l’air est encore augmenté.

En effet: la poussière des pellets peut être inflamable (nous rappelons que les premier moteurs diesel marchaient…à la poussière de charbon!) et une étincelle dans l’air peut donc enflammer cette poussière!

Une mise à la terre de toutes les parties métaliques du local est donc plus que conseillée! Le risque n’est pas très important mais il existe tout de même!

Lire la suite: Eau chaude sanitaire ECS et chaudière à bois ou granulés

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