Bois de chauffage : pouvoir calorifique PCI PCS, séchage, stockage

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Bûches de bois de chêne pour l'énergie de chauffage Picbleu

Pour utiliser de façon optimale votre appareil de chauffage, il est important de bien connaître le bois énergie grâce à 7 paramètres :

- La durée et la méthode de stockage sont des facteurs qui favorisent une bonne combustion.
- Le taux d'humidité contenu dans le bois dégrade les performances. Résultat : une pollution accrue, une dégradation précoce des appareils de chauffe et un entretien accéléré (ramonages, maintenance, etc.).
- Le pouvoir calorifique d'un combustible est la chaleur maximale qu'il dégage lors de sa combustion complète. Le pouvoir calorifique du bois varie peu d'une essence à une autre.
- Que signifie le « I » de PCI ou le « S » de PCS ?  Cet article détaille et explique les facteurs qui influent sur le pouvoir calorifique du bois.

Sommaire

  1. Le pouvoir calorifique du bois énergie
  2. La teneur en eau du bois de chauffage
  3. Le séchage du bois de chauffage
  4. Les variations de PCI du bois de chauffage
  5. Le pouvoir calorifique des essences
  6. La combustion du bois de chauffage humide
  7. Le bon stockage du bois de chauffage

1. Le pouvoir calorifique du bois énergie

Le pouvoir calorifique est la principale caractéristique d'un combustible. On mesure la quantité de chaleur dégagée par la combustion complète de l'unité de masse du combustible.
Deux cas sont à considérer :

1) l'eau produite lors de la combustion est entièrement condensée = Pouvoir Calorifique Supérieur (PCS)
2) l'eau produite lors de la combustion demeure en l'état de vapeur = Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI)

La valeur du pouvoir calorifique est retenue pour tous les calculs.
Le pouvoir énergétique des différentes essences de bois sont proches, mais il varie considé­rablement selon que le bois est sec (moins de 20 % d'humidité) ou vert (45 % d'humidité). Dans ce dernier cas, la chaudière voit son rendement divisé par 2, s'encrasse et pollue jusqu'à 4 fois plus.

2. La teneur en eau du bois de chauffage

Lorsque l'arbre est vivant sur pied, la teneur en eau de son tronc et de ses branches varie de 30 % à 100 %. Après l'abattage, cette eau s'évapore peu à peu, et, au bout de deux ans de séchage dans de bonnes conditions, le taux peut atteindre 15 à 20 %.

3. Le séchage du bois de chauffage

Le tableau ci-dessous indique que la façon de sécher le bois est importante car brûler du bois humide fait baisser le pouvoir calorifique (PCI) du bois. L'allumage sera difficile et cette mauvaise combustion provoquera de la condensation et le goudronnage des conduits de cheminée.

Comparatif de séchage de bois.
Temps de séchage
Humidité moyenne du bois
 
 
Stères laissés à l'air libre
Bûches coupées en 0.33 m stockées sous abri dès le façonnage.
 
Quartiers
Rondins
Quartiers
Rondins
0 *
75
78
73
76
3 mois
48
62
36
40
6 mois
37
46
25
29
9 mois
33
38
23
28
1 an
36
35
24
27
1 an 1/2
18
27
15
16
2 ans
16
24
14
13
2 ans 1/2
15
24
13
13
*(Humidité initiale en %)

 

4. Les variations de PCI du bois de chauffage

Les variations du PCI varient suivant les essences car des mesures ont montré qu'après avoir éliminé totalement l'humidité, le PCI est équivalent à :

  • 4300 kcal/kg pour les feuillus.
  • 4600 kcal/kg pour les conifères.

Le tableau ci-dessous, indique les variations du pouvoir calorifique du bois en fonction de son humidité que l'on peut comparer au pouvoir calorifique des autres combustibles exprimés en PCS et PCI. Sur la courbe, le bois de feuillus dont le PCI à l'état anhydre est de 4300 kcal/kg environ mais passe à 2000 kcal/kg lorsqu'il est mouillé (100 % d'humidité). 

 

Courbe de taux d'humidité et de pouvoir calorique du bois Schéma ACQUALYS

Courbe de taux d'humidité et de pouvoir calorique du bois. Schéma Picbleu 

5. Le pouvoir calorifique des essences

Les valeurs du pouvoir calorifique sont assez voisines, quelles que soient les essences. Par contre, si le PCI est ramené au volume, c'est-à-dire au MAP (mètre cube apparent) autrefois appelé stère, les différences sont plus sensibles.

Le bois qui fournit le plus de calories au stère est du plus calofifère au moins calorifère :

• le charme
• le chêne,
• le hêtre,
• les feuillus durs,
• les feuillus tendres et les conifères.

Essences
Masse moyenne du stère (25% humidité)
PCI KWh/ stère 25% d’humidité
Charme
400 à 500 kg
1520-1900
Chêne
380 à 480 kg
1440-1820
Hêtre
350 à 450 kg
1310-1680
Mélèze
300 à 400 kg
1230-1640
Pin
300 à 400 kg
1230-1640
Sapin
250 à 350 kg
1035-1450

6. La combustion du bois de chauffage humide

Le bois humide : une combustion imparfaite. 

Le taux d’humidité du bois est un critère essentiel, car il intervient directement sur le contenu énergétique. Entre un bois sec prêt à l’emploi (moyenne de 20 % d’humidité rapportée à la masse brute) et un bois fraîchement coupé (45 % à 50 % d’humidité rapportée à la masse brute), l’énergie restituée est pratiquement divisée par deux. Le bois de chauffage, nouvellement débité, conditionné en un mètre, doit être stocké au minimum deux ans pour obtenir une combustion optimale. Coupé, fendu et conservé sous abri dans un endroit bien ventilé, le bois sèche plus vite et ce délai est ramené à un an. Mal stocké, le bois se dégrade très rapidement.

 

Le bois humide : une combustion imparfaite. Doc Acqualys

7. Le bon stockage du bois de chauffage

Comment stocker le bois énergie de stockage ?
Le schéma ci-dessus démontre que le bon stockage du bois est primordial pour sa conservation et l'optimisation de sa combustion. Schéma Picbleu

Comment stocker le bois énergie de stockage. Doc Acqualys

 

Commentaires
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Des commentaires et des exemples pour le bois de chauffage
GRANULES, BÛCHES ET PLAQUETTES – 3 combustibles 100 % BOIS, mais à taux d’humidité pouvant défavoriser les bûches et les plaquettes… Pour chacun de ces 2 combustibles BOIS, il faut exiger un POUVOIR CALORIFIQUE comparable à celui des GRANULES : c'est pourtant désormais possible. À défaut, il peut s’auto obtenir tout en prenant évidemment le risque toujours complaisamment décrit… de pollution de l’environnement pour cause de consommation de bois insuffisamment sec alors que ces deux combustibles BOIS sont nettement plus économiques que le granulé pour le consommateur qui dispose des conditions adéquates de stockage... Au contraire de ce qui est arbitrairement et curieusement annoncé par la majorité des médias, à tonnage égal leur valeur calorifique respective est NATURELLEMENT très proche l’un de l’autre puisque chacun d’eux n’est constitué… que de bois ! Savez-vous que quelque soit son essence A TONNAGE ÉGAL, le pouvoir calorifique du BOIS est identique à quelques 3 % près à condition d’un TAUX HUMIDITÉ IDENTIQUE ? Prendre les stères ou les MAP comme comparaison pour les valeurs calorifiques de chaque essence de bois n'a guère d'intérêt. Les deux seuls critères sont le POIDS et LA SICCITE : Les autres données n'offrent que des approximations. Ce n’est plus aux consommateurs de corriger le défaut principal des bûches et des plaquettes : une humidité supérieure à 20 %. De plus en plus de fournisseurs sont engagés dans une offre adéquate et conforme à leurs bonnes règles d’emploi. Il suffirait de créer un organisme fédérateur de type PROPELLETS appelés par exemple PROBUCHES et PROPLAQUETTES pour booster l’évolution en cours citée ci-dessus tout en moralisant leurs filières à une souhaitable marche forcée ! L’entreprise POUJOULAT en est le spectaculaire exemple : 2012 et 2013 plus de 200 000 stères de bois bûches proposées garantis sec à 20 % maxi et 400 000 fin 2015 avec une forte perspective de développement en interne qui provoque déjà un fort impact qualité sur l’ensemble de la filière « bûches ». On peut citer ONF bois énergie à un niveau plus modeste, les entreprises d’exploitations forestières PIKORSKI / VOGEL / BARRAQUAND / BLANC … . La décision d’être plus présentes dans les médias par l’ensemble des professionnels des deux filières bûches et plaquettes se traduirait par une meilleure gestion de l’ensemble de la ressource française en BOIS ENERGIE. Qui ne sera pas inépuisable comme on le laisse croire… comme toutes ressources. Il faut savoir que consommer du BOIS ENERGIE insuffisamment sec équivaut à gaspiller cette précieuse ressource heureusement nationale. Les médias continuent d’ignorer les réalités DE NOTRE TEMPS en ce qui concerne LES BÛCHES et LES PLAQUETTES consommables par les PARTICULIERS et se bornent, comme le fait votre site, à énumérer les défauts de pratiques de consommations qu’il convient en effet de dénoncer et à glorifier des réalisations industrielles pas toujours logiques ! Pourquoi maintenir les consommateurs dans l’ignorance de leurs possibilités techniques actuelles alors que beaucoup de PARTICULIERS sont en condition d’adopter, à leur avantage entre autres financier, le combustible BOIS BÛCHES ou celui de type multi combustible appelé PLAQUETTES ? Ce site est soucieux de rétablir « des vérités et compétences » sur les trois combustibles BOIS GRANULES, BÛCHES et PLAQUETTES. Les habitations ne sont pas encore toutes à la norme RT 2012 !
La seule techique 100% fiable pour sécher le bois et lui conserver 100% de ses qualités est le séchage artificiel dans des séchoirs conçus à cette effet. Cette technique est enfin en pleil développement.
A retenir concernant le bois de chauffage
Un stère de sapin ne pèse que 250 kg (s'il est sec à 20 %). Le même stère de charme 400 kg. Le tableau ci-dessus laisse penser aux profanes « que le charme est un meilleur bois de chauffage que le sapin ». Ceci est vrai lorsqu'on l'utilise comme bois bûche, car un stère de 400 kg de bois « tiendra évidemment plus longtemps au feu... que le même stère de 250 kg » ! Par contre, ramené à la tonne et en faisant abstraction de son foisonnement plus important, transformé en plaquettes séchées à 20 % et introduites dans un foyer volcan et à dose contrôlée la tonne de sapin (payée moins cher que la même tonne de charme) fournira environ 2 à 3 % de calories supplémentaires... grâce à la présence de résines, lesquelles, sèches, ne pollueront pas le circuit fumée combiné avec la qualité de régulation automatique de combustion d'une (bonne) chaudière à plaquettes. Laquelle saura aussi consommer des granulés, de la sciure, des sarments de vignes et des coques de noisettes ou noyaux de fruits (toujours secs)?.
Bon stockage du bois et qualité finale
Une bûche de feuillus dont l'aubier est « échauffé ». Une bûche de hêtre ou de charme dont le bois est en totalité « fusé», car stockée à l'air plus de 12 à 18 mois dont une partie au sol « le temps de le livrer » ! ...ne délivre plus - et de loin - la même quantité de calories que les mêmes bûches séchées artificiellement et dès sa sortie de coupes et fentes. La perte peut atteindre 30 %. Les traditions ancestrales du séchage à l'air ne font que confirmer le temps - tout de même quelques dizaines d'années - pendant lequel le séchage artificiel n'existait pas. Les fausses bonnes idées ont la vie dure !
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