LA COMBUSTION DU BOIS:

la combustion du bois et d'autres biomasses

La combustion COMPLÈTE et PROPRE du BOIS n'est pas du tout facile à réaliser...

LE BOIS À FEU EST UN COMPOSÉ COMPLEXE qui nécessite des technologies de pointe pour exprimer tout son potentiel thermique dans des conditions d'écologie maximale.

LA COMBUSTION DU BOIS et de toutes les biomasses EST INITIALE COMME LA COMBUSTION DU GAZ...
PENDANT LA PHASE TERMINALE DE BRACI ALIVE, C'EST COMME SI LA "BOUTEILLE CONTENANT DU GAZ" PEUT AUSSI BRULER.

Le démarrage de la combustion du bois se produit en présence de conditions qui la déclenchent et la favorisent.

2) il doit y avoir de l'oxygène.

Pour renouveler la présence d'oxygène comburant dans les poêles, l'air primaire et le tirage sont complètement ouverts... si cela ne suffit pas, la porte de chargement du bois ou d'évacuation des cendres peut être maintenue entrouverte le temps nécessaire à l'allumage du feu. Le bon tirage du conduit augmente le débit d'air (et donc d'oxygène) dans la chambre de combustion. La présence de la prise d'air extérieur il assure l'oxygénation, le bon fonctionnement et élimine les risques d'empoisonnement par la fumée.

Le chauffage du bois au-delà d'un certain seuil (150 °C) déclenche le dégagement de gaz combustibles de ses fibres... c'est comme ouvrir le robinet d'une bouteille de gaz contenant entre autre : de l'hydrogène, du méthane, du carbone... qui s'enflammer à 225°C développant des températures toujours plus élevées, jusqu'à plus de 750°C.

La première phase de la combustion d'un morceau de bois est difficile car une partie de la chaleur est perdue dans l'évaporation de l'humidité résiduelle encore contenue dans le bois... d'où l'importance de brûler du bois sec !
A la fin de l'émission des gaz combustibles, il reste un morceau de charbon de bois (carbone) qui brûle également mais sans flamme, produit une température de 400°C et devient incandescent et brillant : c'est de la braise !
La phase de combustion des gaz avec la flamme nue fournit le double de la chaleur par rapport à la phase de braises suivante (qui dure cependant beaucoup plus longtemps).

Le bois qui brûle dégage des gaz pour 85 % de sa masse, les braises ne représentent que 14 % de la masse, le 1 % restant sera le résidu de cendres (qui peut être utilisé comme engrais ou pour fabriquer des détergents biologiques).

Les gaz produiront 67% de la chaleur dans la phase initiale de combustion à flamme nue tandis que les braises qui durent plus longtemps pourront encore nous donner 33% de la chaleur.

Puisque les braises développent environ 400°C et ont besoin de 225°C pour déclencher la combustion des gaz (émis déjà à 150°C) on comprend comment en jetant des flocons de bois ou des écorces ou des brindilles sur les braises rougies le feu se rallume facilité : il est plus facile de rallumer le feu que d'en allumer un de la tête au poêle froid.
Attention car il ne faut jamais espérer mettre le feu à une grosse bûche avec peu de braises...
Voir aussi la section Bois de chauffage, pour plus d'informations.

Petite histoire de "qu'est-ce que le bois"

Le bois est une matière première tellement familière qu'il est évident et banal de lui donner une définition.
Le bois est produit par un vaste groupe d'organismes végétaux appelés « plantes ligneuses » (arbres et arbustes).

D'un point de vue biologique, le bois est un tissu très complexe, composé de plusieurs
éléments (vaisseaux, fibres, cellules du parenchyme).

Il a une double fonction :
mécano-structural : soutenir et donner forme au corps
physiologique : assurer le transport de la lymphe dans le corps

Chimiquement, sa composition est la suivante :
cellulose 40-50%
lignine 20-30%
autres substances (glucides, graisses, tanins, sels minéraux) 20-30%


 

Le bois comme tout autre tissu végétal dérive finalement de la photosynthèse qui utilise :
l'énergie lumineuse produite par le soleil,
l'eau et les sels minéraux présents dans le sol,
dioxyde de carbone (CO 2) présent dans l'atmosphère.

LA POST-COMBUSTION ou COMBUSTION SECONDAIRE du bois :

Grâce à des études techniques et des expériences, il a été compris que les fumées résiduelles résultant de la combustion du bois peuvent être re-brûlées, générant toujours une bonne quantité de chaleur. De plus, dès leur post-combustion, on obtient des fumées moins polluantes et une forte diminution de la quantité de monoxyde de carbone est obtenue.
Les fumées doivent être très chaudes pour être re-combustées, doivent dépasser 600°C et doivent recevoir une quantité suffisante d'air chaud bien oxygéné.
Il existe des fabricants bien connus de poêles et foyers qui ont choisi d'insérer un catalyseur dans la chambre de post-combustion capable de diminuer la température nécessaire de 600 ° C à seulement 300 ° C.
Cet élément déclenche une bonne post combustion, purifie les fumées et génère de la chaleur.

Ce système intéressant garantit de meilleures performances et moins de pollution même à des vitesses minimales où il serait impossible d'atteindre 600°C. Ces poêles sont également équipés d'un pyromètre pour vérifier l'avancement de la combustion.

Une technologie alternative valable se produit dans les nouveaux foyers capables de maintenir des températures à l'intérieur du four même supérieures à 1100 ° C avec une combustion exceptionnelle en présence de quantités inférieures d'air de combustion, même à des vitesses moyennes à modérées.

La combustion COMPLÈTE ET PROPRE du bois de chauffage n'est pas du tout facile à réaliser... peu d'appareils sont capables d'offrir la commodité d'une combustion lente et longue jusqu'à plus de 30 heures

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LE PYROMÈTRE :
C'est un instrument de mesure, c'est un "thermomètre de température de combustion".
Il peut être utile de réguler et de surveiller les températures de combustion.

PYROMÈTRE MAGNÉTIQUE :

c'est un thermomètre magnétique externe qui peut être appliqué sur une zone externe du foyer exposée à la flamme et nous donnera des indications sur les températures de surface du métal... la température interne sera plus élevée que celle de surface, la indication, bien que TRÈS UTILE, ne sera jamais précise.

Souvent, le pyromètre est appliqué au conduit de fumée (métal).

Dans la SORTIE DES FUMÉES, nous lisons la température de surface du métal, si elle est inférieure à 200 ° C, elle peut réduire le tirage tandis que si elle dépasse 300 ° C, elle a tendance à réduire l'efficacité en raison de la dispersion excessive de la chaleur dans les fumées ... attention à ce que la température interne des fumées soit presque le double de la température du métal indiquée par le pyromètre.

Attention car dans les poêles génériques une température indiquée de 250°C peut en réalité correspondre à des fumées à 400 ou 500°C correspondant à des fuites et des déperditions de chaleur très importantes... seuls les équipements de pointe peuvent récupérer la chaleur sans la perdre excessivement de la cheminée !

SONDE PYROMÈTRE :

Dans les chaudières il y a parfois un thermomètre à sonde placé à la sortie des fumées.

Dans les poêles catalysés canadiens, vous trouverez un PYROMÈTRE À SONDE qui mesure la température des fumées à la sortie du générateur de chaleur.

image : catalyseur actif qui brûle les fumées

C'est un outil beaucoup plus précis et utile que le pyromètre magnétique.
La chaleur que l'on retrouve à la sortie du catalyseur est très précieuse, une chaleur que les poêles normaux ne récupèrent pas des fumées et permet une réduction significative de la consommation de bois.

Image : Pyromètre à sonde mécanique

La sonde entre en contact direct avec les fumées offrant ainsi une indication de température extrêmement précise et réelle.

Voir aussi COMBUSTION PROPRE