La mise en place d'une installation de chauffage au granulé, qu'il s'agisse d'une chaudière ou d'un poêle, implique une considération approfondie du stockage et du transfert du combustible. Le granulé, matériau délicat, présente des défis spécifiques qui nécessitent des solutions adaptées pour garantir un approvisionnement continu, fiable et conforme aux normes de sécurité. Cet article explore en détail les différentes facettes des systèmes d'aspiration pour silos à granulés, en abordant la conception des silos, les technologies de transfert pneumatique, et les considérations pratiques pour une installation domestique ou collective.
La construction ou la rénovation d'un silo à granulés requiert une attention particulière à plusieurs éléments structurels et fonctionnels. Il est impératif de faire valider les plans d'exécution du silo par un professionnel, tel que votre installateur ou le distributeur de granulé. Cette validation garantit que le silo répondra aux exigences de résistance et de fonctionnalité.
Les parois du silo doivent être suffisamment résistantes pour supporter la poussée du granulé tant pendant le stockage que lors de la livraison. Elles doivent être protégées de la pression exercée par les granulés et être suffisamment hautes et larges pour permettre un accès aisé lors des opérations de maintenance ou de dépannage.
Les matériaux de construction varient. Les silos peuvent être métalliques, offrant une grande robustesse et une bonne étanchéité. Une autre option est la construction en planches horizontales d'une épaisseur minimale de 27 mm, qui sont glissées dans des profils métalliques en forme de Z. Cette méthode permet une certaine flexibilité dans la conception tout en assurant la solidité nécessaire.
Pour les systèmes d'extraction par vis sans fin, l'aménagement intérieur du silo est crucial. Un angle minimum de 40° par rapport au sol est recommandé pour faciliter le glissement des granulés vers le point d'extraction et permettre une vidange aussi complète que possible du silo. Cet angle, souvent appelé "angle de glissement", est une donnée essentielle dans la conception des silos à granulés.
Dans le cas des systèmes d'aspiration, un tapis peut être utilisé pour amortir la chute des granulés lors du soufflage. Ce tapis doit être suspendu à environ 35 mm du mur, positionné à l'opposé de la bouche de remplissage. Cette disposition permet de réduire l'impact des granulés projetés, minimisant ainsi la production de poussières fines et l'usure prématurée du système.
Le local de stockage lui-même peut adopter différentes formes : rond, carré ou rectangulaire, en fonction de l'espace disponible et des contraintes architecturales.
Le transfert des granulés du silo vers le générateur de chaleur (chaudière ou poêle) est généralement réalisé par un système pneumatique. Deux méthodes principales existent : par aspiration (dépression) et par soufflage.
C'est la méthode la plus couramment utilisée dans les installations domestiques et collectives pour le transfert de granulés. Le principe repose sur la création d'une dépression dans un circuit de tuyauterie, qui aspire les granulés du silo et les transporte vers leur destination.
Les solutions construites autour des systèmes d'aspiration NOVA1, NOVA2 et NOVA3 sont entièrement automatisées. Elles permettent l'alimentation continue du combustible, sans intervention d'un opérateur, à distance du générateur et dans le respect de la réglementation (normes et sécurité). Elles répondent également aux contraintes liées à l'approvisionnement, tout en étant adaptées à la configuration du bâti et à la place disponible.
Dans une installation domestique (avec une chaudière < 70 kW), ces solutions de pompes de transfert de granulés permettent de transférer jusqu'à 3 à 5 kg de pellets par minute en moyenne, en prenant en compte les temps de chargement et de déchargement des cycles de dosage. La distance maximale entre le silo et le réservoir de la chaudière peut atteindre 20 mètres, avec une dénivellation maximale de 6 mètres pour certains systèmes comme le Vacupellets.
Les éléments essentiels d'un système d'aspiration comprennent :
La durée d'un cycle d'aspiration est déterminée lors de l'initialisation du système et dépend de la distance et du dénivelé que le granulé doit franchir. Lorsque le clapet du doseur se ferme, un contacteur informe le système d'aspiration via le contrôleur, et un nouveau cycle peut débuter. Ces cycles se succèdent jusqu'à ce qu'un événement y mette fin, comme la non-fermeture du clapet du doseur, l'atteinte d'un niveau haut détecté par une sonde, ou un minuteur.
Différentes options de gestion du niveau de granulés dans la trémie existent :
Le système de transfert par aspiration peut être mis en dépression grâce à un clapet de doseur maintenu fermé par cette dépression.
Le transfert par soufflage est moins courant pour les installations domestiques en raison de sa complexité et de son coût. Il est principalement utilisé pour les livraisons en vrac par camions souffleurs ou dans des systèmes industriels pour le transfert de grains. Cette méthode demande des équipements onéreux et une puissance importante pour déplacer la matière.
Dans tous les cas, pour un transfert pneumatique qualitatif, il est essentiel d'obtenir un bon équilibre entre la matière à transférer (les granulés) et l'air, le fluide support du transfert.
La gestion du stockage et du transfert des granulés peut parfois poser problème, notamment pour s'adapter à des configurations de bâti variées et à l'espace disponible.
Des solutions universelles et simplifiées ont été développées pour s'adapter à des applications diverses. Les systèmes automatisés d'aspiration permettent une alimentation continue et sans intervention d'un opérateur.
Le système FIREPOD, plus simple et léger, nécessite une intervention manuelle pour les chargements. Le système M-TANK représente un compromis entre les deux, offrant une certaine automatisation tout en restant gérable manuellement.
Pour ceux qui disposent d'un espace comme un garage, une solution consiste à aménager une sorte de silo en maçonnerie avec une ouverture vers le bas, facilitant le remplissage d'un seau pour alimenter un poêle. Cette option peut être particulièrement pertinente pour les poêles à granulés, où l'investissement dans un système de stockage et d'alimentation automatisé peut être jugé trop lourd par rapport au coût du poêle lui-même. Un poêle avec un grand réservoir, comme le Rika Topo (47 kg), peut nécessiter un remplissage seulement deux fois par semaine en hiver, ce qui peut être une alternative plus économique.
Pour faciliter la livraison des granulés, un raccord pompier est souvent prévu sur le silo. Il permet de connecter l'aspirateur du livreur pour le transfert du combustible. Alternativement, un évent (tube métal) avec une manchette de filtration des poussières peut être installé. Ce dernier peut être fixe ou mis en place par le livreur.
Il est important de placer le raccord pompier ou l'évent à une distance minimale de 50 cm de l'extrémité intérieure du raccord de remplissage, et idéalement 5 à 10 cm au-dessus de ce dernier. Cette précaution vise à éviter une aspiration directe des granulés lors du remplissage, minimisant ainsi les pertes et l'usure du système. Si le remplissage par côté dépasse 2,5 mètres, il est recommandé de prévoir deux raccords pour assurer une distribution homogène du combustible dans le silo.
L'idée de mettre sur une même ligne plusieurs moteurs d'aspirateur pour créer une aspiration suffisante pour le transfert de granulés a été explorée. L'utilisation d'un moteur de type "bypass" a montré une légère aspiration, mais insuffisante pour aspirer directement depuis un sac de granulés. La fabrication d'un dispositif plus conséquent a été envisagée. L'exploration de systèmes utilisant de l'air comprimé a également été mentionnée, bien que les camions livreurs utilisent un système pneumatique différent.
La question de la mise en dépression d'un silo pour convoyer du pellet est apparue dans des discussions en ligne, où des utilisateurs cherchaient des solutions pour améliorer l'efficacité de leurs systèmes d'aspiration, notamment face à des souffleurs électriques dont la puissance était jugée insuffisante.
Dans le domaine du transfert pneumatique, qu'il s'agisse d'aspiration ou de soufflage, l'obtention d'un bon équilibre entre la matière à transférer et l'air est fondamentale. Les granulés de bois, en tant que matériau délicat, nécessitent une attention particulière. Les conseillers Prosynergie sont à même d'accompagner les utilisateurs dans leur réflexion sur leurs besoins et la meilleure manière d'y répondre, en tenant compte de la puissance de l'appareil à desservir, du volume de stockage requis, des distances à franchir (horizontalement et verticalement), et du type de conditionnement reçu.
La recherche continue d'évolutions et de solutions performantes est essentielle sur ce marché, afin de pouvoir transposer les technologies les plus adaptées à une infinité de cas de figure différents. L'engagement pour la planète, par la compensation des émissions de CO2 liées au transport et à la fabrication, est également une considération croissante dans le choix des systèmes.
Les frais de transport peuvent être optimisés en regroupant les livraisons dans une même zone géographique à la même date. Les délais de livraison peuvent varier, avec des systèmes de commande et de réapprovisionnement qui garantissent l'envoi sous 24 ou 48 heures dès la réception en entrepôt.
En conclusion, la conception d'un silo à granulés et le choix d'un système de transfert pneumatique sont des étapes cruciales pour une installation de chauffage performante et fiable. L'aspiration, méthode privilégiée pour son efficacité et sa relative simplicité, nécessite une conception soignée du silo et des composants du système pour garantir un approvisionnement optimal du combustible.
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