Hydro-accumulation : dimensionnement

Problématique 

Le fonctionnement ralenti d’une chaudière bois occasionne une combustion incomplète, de mauvais rendements annuels du fait que la puissance fournie est hormis les périodes de pointe toujours inférieure aux besoins thermiques.  Ce phénomène apparaît notamment avec le combustible bûches. Il en résulte production d’imbrulés, fumées corrosives , dysfonctionnements chaudière à la longue.
Pour produire une combustion optimum il est nécessaire de diminuer les phases de ralenti et donc de stocker la chaleur dans un ballon hydro-accumulateur. Ainsi le stockage de l’énergie eau chaude dans le ballon permet d’allonger les intervalles entre chargements de combustibles et permet des rendements nominaux performants de la chaudière.

Visuel source Deville Thermique

 Calcul du volume ballon hydro-accumulateur bois

Nous allons admettre que le ballon accumule l’énergie d’un chargement de bois et le dimensionner en conséquence

 Partons des Besoins journalier en chauffage : B (kWh) = Déperditions (kW) x 24 (h)

 Soit « C » le nombre de chargement bûches/jour
Pour un chargement, nous avons  l’énergie minimum : E mini (kWh) = B/C

La charge minimum de bûches dans la chaudière : ‘C mini’ (kWh)= E mini / (Rc x PCI)
Avec Rc le rendement de la chaudière et PCI le Pouvoir Calorifique du bois.

• Sélectionnez une chaudière dont la capacité en chargement bois est adaptée et

Telle que ‘C bois’ sup. ou égal à ‘C mini’

• Calculez l’énergie d’une charge de bois : ‘E cb’ (kWh) = Rc x ‘Cbois’ x PCI

Exemple :  

• Déperditions : 10 kW
• Nb de chargements journalier : 2
• Chaudière bûches rendement : 80%
• PCI bois-bûches : 3,8 kWh/Kg

- Besoins de chauffage 24 x 10 = 240 kWh/jour
- Charge mini de bûches C mini = (240/2) / (0,80x3,8) = 39,47 kg admis 40 kg (choisir la chaudière qui admet cette capacité)
- Energie d’une charge de bois : E cb = 0,80 x 40 x 3.8 = 121,6 kWh/jour

VOLUME BALLON > 121600 / (1,16 x 50) = 2096 litres – admis BALLON de 2 m³

NB : les calculs peuvent s’effectuer plus rapidement par abaques en fonction du rendement chaudière, du type de bois, du nombre de charges quotidiennes, ….