Avantages et inconvénients des systèmes de chauffage au bois
Les bûches, les copeaux de bois, les coupures de broussailles et les herbes servent tous de combustibles ligneux renouvelables de la biomasse convenant à la production de chaleur et d'électricité. La combustion de matériaux ligneux est le système de chauffage domestique d'origine, car il est prouvé que les peuples préhistoriques ont brûlé des matériaux ligneux dans des grottes pour les chauffer pendant des millénaires avant que quiconque ne reconnaisse que le charbon ou d'autres matériaux pourraient être brûlés pour produire de la chaleur. Et même dans un passé pas si lointain, comme dans l'Europe coloniale, brûler des bûches de bois dans une cheminée ou un poêle à bois était le principal moyen de chauffer une maison.
Aujourd'hui, les cheminées et les poêles à bois restent un moyen viable de fournir de la chaleur, bien que l'utilisation de conceptions traditionnelles soit généralement plus une question de nostalgie et d'atmosphère qu'une fonction pratique.
Attention
Lorsque le bois brûle, il libère des gaz dangereux (oxyde d'azote et monoxyde de carbone) et de la suie (particules). Pour éviter les problèmes de pollution, les foyers, les poêles à bois et les appareils et installations de production d'énergie au bois doivent être correctement conçus et recevoir des permis conformes aux réglementations et aux normes de qualité de l'air.
Des cheminées du XIXe siècle aux chaudières institutionnelles
Là où elles existent encore dans les maisons d'aujourd'hui, ces cheminées ouvertes à l'ancienne sont plus pour l'ambiance que pour le chauffage, car leur conception est intrinsèquement inefficace en termes de consommation d'énergie. Alors qu'une cheminée à foyer ouvert semble confortable et chaleureuse dans la zone immédiate autour de la cheminée, les courants de convection naturels provoquent en fait une cheminée à foyer ouvert pour aspirer l'air intérieur vers le haut et hors de la maison par la cheminée. Plus d'un propriétaire a remarqué que tandis qu'une cheminée crépitante flamboie dans la tanière ou la salle familiale, il aspire également de l'air froid autour des fenêtres et des portes dans d'autres parties de la maison. De plus, le foyer au bois traditionnel ou le poêle à bois n'utilise qu'environ 15% de l'énergie potentielle stockée dans le bois, de sorte que ces conceptions plus anciennes cèdent de plus en plus la place à des méthodes plus écoénergétiques.
Les feux de bois ont également l'inconvénient très réel de créer une pollution de l'air. Dans certaines régions du pays, il existe des restrictions légales sur l'utilisation des cheminées et des poêles à bois. Dans le Colorado, par exemple - un endroit où vous pourriez penser qu'un foyer à bois est presque obligatoire - la fumée de bois est un risque de pollution tel que les foyers et poêles à bois non certifiés dans les nouvelles constructions ne sont pas autorisés à des altitudes inférieures à 7000 mètres, et lorsqu'ils sont utilisés, ils doivent être des unités spécialement conçues, conçues comme principales sources de chaleur et non à des fins ornementales. À certaines périodes de l'année, réputées «jours à forte pollution», la combustion du bois dans des foyers non certifiés peut être totalement interdite.
Pour cette raison, lorsque le chauffage au bois est souhaité comme stratégie réelle de chauffage domestique, les systèmes impliquent désormais généralement des fours scellés ou des poêles à granulés qui brûlent des granulés de biomasse comprimée. Il existe également des modèles de cheminées et de poêles qui utilisent des chambres de combustion scellées et des fonctions de circulation d'air mécanique. Une industrie dynamique existe pour la conversion de vieilles unités de foyer en conceptions «certifiées» plus écoénergétiques. La conception vise à brûler le bois à des températures plus élevées qui minimisent les particules qui s'échappent sous forme de fumée et essorent autant d'énergie que possible du bois brûlé comme combustible. L'EPA a une certification programme pour poêles à bois et inserts de cheminée. Parmi les styles approuvés, les poêles à bois catalytiques brûlent plus proprement (n'émettant pas plus de 4,1 grammes de particules par heure).
À plus grande échelle, la biomasse ligneuse peut faire fonctionner des chaudières qui chauffent les écoles, les bureaux, les institutions et les installations de fabrication. Les plus grandes installations fonctionnant au bois produisent généralement de la chaleur et de l'électricité en même temps. Ces systèmes de "cogénération" d'énergie thermique et électrique sont en fait les plus écoénergétiques.
Comme toute source d'énergie, la biomasse ligneuse a ses avantages et ses défis en tant que source de combustible.
Le coût net du combustible est moins cher que le mazout, le gaz naturel ou le charbon.
La biomasse ligneuse peut être cultivée et achetée localement, ce qui profite aux économies locales.
Le carburant (sous forme de bûches, de copeaux de bois, de débroussaillages, d'herbes et de déchets de jardin) est largement disponible, renouvelable et durable.
Les prix des carburants sont relativement stables.
Les poêles à pellets, qui brûlent des granulés de biomasse ligneuse comprimée, sont relativement non polluants et sont approuvés par l'EPA.
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Dans certaines régions du pays, il existe des restrictions légales sur l'utilisation des cheminées et des poêles à bois.Avec une ingénierie appropriée, les systèmes à bois émettent moins de polluants dans l'air que le charbon et le pétrole.
Au cours de son cycle de vie, la biomasse est une source de carburant neutre en carbone.
L'utilisation des déchets forestiers améliore la santé des forêts. En supprimant les impasses de la forêt, cette pratique peut réduire les risques d'incendies de forêt.
Une utilisation constante nécessite un approvisionnement continu en bûches, copeaux de bois ou autre biomasse.
Les systèmes en bois nécessitent plus d'espace pour stocker le combustible volumineux.
Les cendres résiduelles qui restent après la combustion doivent être éliminées de manière appropriée et sûre.
La plupart des poêles à granulés et des foyers scellés nécessitent de l'électricité pour faire fonctionner les ventilateurs à circulation.
Le coût en capital initial de la construction d'une importante installation de dendroénergie peut être élevé; cela peut prendre des années pour réaliser des économies.
Par rapport aux systèmes de chaudières à gaz ou à mazout conventionnels, les systèmes en bois nécessitent une chaudière plus grande pour gérer le combustible.
Les systèmes de convoyeurs automatisés de copeaux de bois et l'équipement de manutention du combustible doivent être surveillés de près pour éviter les bourrages et les arrêts du système.
Les copeaux de bois varient selon la taille, la teneur en humidité et la teneur en énergie. Le carburant standard non séché, ou «vert», contient 30 à 55% d'eau, ce qui ralentit la combustion.
L'équipement pour sécher les copeaux de bois et améliorer l'efficacité est très coûteux. Remarque: le bois sec est hautement inflammable et nécessite un système de chaudière sophistiqué.
