La Formation Théorique : Le Poêle à Granulés Hydro

Les poêles à granulés hydro, aussi appelés thermopoêles à granulés, sont capables de transmettre la plus grande partie de la chaleur produite à l’eau. Ils peuvent ainsi s’intégrer dans une installation de chauffage central comprenant radiateurs, plancher chauffant et même chauffe-eau. Retour sur cette technologie assez méconnue mais pourtant très efficace en rénovation.

FONCTIONNEMENT D’UN POÊLE À GRANULÉS HYDRO

Définition : Un poêle à granulés hydro fonctionne comme une chaudière. La chaleur produite par la combustion des pellets est récupérée par un échangeur de chaleur puis transmise à l'eau. Cette eau est mise en circulation par une pompe et acheminée vers des radiateurs.

Fonctionnement : Les granulés contenus dans le réservoir (1) tombe dans le brûleur (2) grâce à une vis sans fin actionnée par un motoréducteur (3). La combustion s'amorce grâce à l'air comburant (4) amené par dépression par l'extracteur des fumées (5) et sous l'effet de la résistance d'allumage (6).

Une machine compacte mais polyvalente

La chaleur est récupérée par un échangeur tubulaire dans lequel circule l'eau du réseau de chauffage (7). Elle est ensuite distribuée vers les émetteurs (départ 8, retour 9). Une petite partie de la chaleur est aussi transmise à l'air grâce à un ventilateur de convection (10). La vase d'expansion (11) assure la sécurité du système.

Tout le système hydraulique nécessaire au fonctionnement est intégré dans l’appareil : circulateur, vase d'expansion et soupape de sécurité.

PERFORMANCES DES POÊLES À GRANULÉS HYDRO

Performances : Les poêles à granulés hydro sont très performants et affichent un rendement autour de 90%. Ce haut rendement est possible par un ajustement automatique des paramètres de combustion (arrivée d’air, quantité de granulés brûlés). L’immense majorité des poêles à granulés hydro du marché respectent les caractéristiques du label Flamme Verte 7 étoiles.

Bilan environnemental : Le poêle à granulés utilise une ressource renouvelable et son bilan carbone est très faible. L’Ademe l’estime autour de 30 g de CO2 par kWh contre 324 g de CO2 par kWh pour une chaudière au fioul.

CONFIGURATIONS POSSIBLES AVEC UN POÊLE À GRANULÉS HYDRO

Chauffage uniquement : Dans ce cas, la demande de chaleur se situe au niveau de la sonde du poêle. Généralement, lorsque la température réelle est inférieure de 1°C à la température demandée, le poêle s’allume.

Chauffage + production d’eau chaude sanitaire instantanée : Le poêle à granulés hydro peut disposer d’une fonction « bouilleur » pour le chauffage de l’eau chaude sanitaire. La demande de chaleur peut alors venir soit de la sonde au niveau du poêle (température de l’air) soit du fluxostat au niveau du chauffe-eau (température de l’eau).

Attention, si cette solution est très compacte, elle n’est pas idéale. Il faut considérer que si un besoin en eau chaude survient, le poêle doit obligatoirement être allumé et fonctionner à sa puissance nominale. Sinon, il faut attendre plusieurs minutes avant d’obtenir de l’eau chaude.

Chauffage + chauffe-eau : Le poêle à granulés hydro est branché en direct sur les chauffages (commande de chaleur par la sonde du poêle). Pour l’eau chaude sanitaire, un chauffe-eau amène une certaine souplesse à l’installation en conservant une quantité d’eau chaude disponible (commande de chaleur par l’aquastat du ballon).

Chauffage + eau chaude avec ballon tampon (recommandé) : Ici, l’eau chauffée par le poêle à granulés hydro est stockée dans un ballon tampon avant d’être redistribuée selon les besoins de chauffage et/ou d’eau chaude sanitaire. C’est toujours le ballon tampon qui commande le poêle hydro.

Dans cette configuration, l’eau chaude sanitaire peut être chauffée par bain marie (cuve inox immergée dans le ballon tampon) ou par un préparateur indépendant.

Et en été ? En mi-saison, la vanne 3 voies dirige le flux de chaleur uniquement vers l’eau chaude sanitaire. En été, il faut prévoir une énergie d’appoint (électrique ou solaire) pour ne pas surchauffer la pièce de vie.

POÊLE À GRANULÉS HYDRO ET BALLON TAMPON

Rôle du ballon tampon : Le poêle à granulés hydro est un système modulant qui peut fonctionner sans ballon tampon. Cela limite le budget et permet une installation plus compacte. Toutefois, le ballon d’hydro-accumulation offre une plus grande souplesse dans l’installation grâce à une réserve d’eau qui stocke l’énergie produite. Son utilisation reste donc toujours recommandée. Il limite les arrêts et redémarrages trop fréquents au niveau du poêle et préserve ainsi la bougie d’allumage, notamment en mi-saison où les besoins de chauffage sont plus faibles.

Pour limiter les pertes, le ballon tampon doit être installé si possible au plus près du poêle. Les réseaux situés en dehors du volume chauffé doivent être isolés (calorifugeage).

Quand est-il obligatoire ? Il faut retenir qu’un ballon tampon est absolument requis dans les cas de figure suivants :

• Si l’installation comporte un plancher chauffant. Comme le poêle hydro produit de l’eau chaude autour de 70°C et que le plancher chauffant utilise de l’eau autour de 30°C, le surplus d’énergie doit être stocké.

• Si l’installation comporte une autre source d’énergie : une chaudière en relève ou des panneaux solaires thermiques. Le ballon tampon peut ainsi recevoir de l’énergie de différents appareils avant de la rediriger vers les émetteurs de chaleur.

Dans le schéma ci-dessus, l’ancienne chaudière reste en relève en cas de panne du poêle.

Dimensionnement : Pour le dimensionnement, il faut compter autour de 20 L par kW ce qui nécessite un volume de stockage important. En première intention, la formule suivante peut être utilisée :

50 Puissance dédiée à l'eau (kW) Modulation du brûleur (%)

Par exemple, un appareil d’une puissance de 10 kW sur l’eau avec une modulation de puissance jusqu’à 30% aura besoin d’un volume tampon de 150 L.

PUISSANCE ET TECHNOLOGIE D’UN POÊLE À GRANULÉS HYDRO

Puissance des poêles à granulés hydro : Pour les modèles qui assurent uniquement le chauffage, la puissance varie généralement entre 11 et 24 kW. Les poêles à granulés hydro avec une fonction d’eau chaude sanitaire instantanée ont plutôt une puissance comprise 22 et 34 kW.

Cet appareil est proposé en 16 kW (version classique) et en 23 kW (incluant l’eau sanitaire instantanée).

Les poêles à granulés hydro sont donc des appareils puissants, conçus pour la rénovation et capables de chauffer des surfaces importantes (200 m²). Pour le dimensionnement de la puissance de chauffage, on compte généralement autour de 40 W par m3 soit 1 kW pour 10 m² pour une hauteur de plafond standard. Mais cette estimation doit toujours être affinée par l’installateur en fonction des conditions locales : performances de l’enveloppe, puissance des émetteurs, situation géographique.

Puissance dédiée à l’air et à l’eau : La répartition de la puissance air-eau est importante et peut varier d’un modèle à l’autre. Elle est en général tournée prioritairement vers l’eau : 90% pour le chauffage de l’eau et pour le 10% chauffage de l’air. Mais ce n’est pas toujours le cas. Si la pièce de vie n’est pas pourvue de radiateurs, on visera une puissance dédiée à l’air un peu plus importante.

Ce poêle hydro cède 30% de sa puissance à l’air.

Poêle hydro ventilé ou non : Il faut aussi prendre en compte la technologie car il existe des poêles hydro ventilés et d’autres non. Les poêles hydro ventilés disposent d’un ventilateur de convection forcée qui permet de propulser la chaleur dans la pièce où est installé l’appareil. Il faut se diriger vers ce type d’appareils si la pièce de vie est grande ou nécessite une montée en température rapide.

La ventilation permet alors de gagner rapidement quelques degrés supplémentaires (jusqu’à 6 kW généralement).

En contrepartie, le fonctionnement est plus bruyant. Dans le cas d’un poêle à granulés hydro non ventilé, la pièce de vie ne bénéficie que de la chaleur par rayonnement à travers la vitre (jusqu’à 3 kW).

INSTALLATION DES POÊLES À GRANULÉS HYDRO

L’installation des poêles à granulés hydro est complexe et doit impérativement s’effectuer par un professionnel qualifié. L’installateur devra notamment :

• Bien dimensionner la puissance de l’appareil

• Assurer l’arrivée d’air et l’évacuation des fumées

• Purger l’installation hydraulique en amont pour éliminer les résidus

• Mettre en place des vannes d’arrêt en amont du poêle pour l’isoler si besoin (entretien extraordinaire, déplacement)

• Utiliser des tuyaux flexibles pour le raccordement de manière à laisser une petite marge de manœuvre (petits déplacements)

• Régler la pression du poêle à froid et à chaud (autour de 1.5 bar)

Il y a donc une dimension « fumisterie » et une autre « plomberie ». 

L’installation de poêles à granulés hydro reste assez rare, en témoigne le représentant français de Laminox Idro (marque spécialisée dans ce type de chauffage) : « En Italie, nous vendons 80% de poêles à granulés hydro et 20 % de modèles air. En France, ces proportions s’inversent. ». Il sera donc probablement nécessaire de rencontrer différents professionnels pour votre projet et de privilégier un installateur avec plusieurs références.

UTILISATION D’UN POÊLE À GRANULÉS HYDRO

Niveau utilisation, le poêle à granulés hydro se rapproche d’un poêle à granulés classique. Voici les actions possibles :

Mode Eco : Une fois la température haute atteinte, le poêle à granulés hydro passe à puissance minimum. En activant le mode Eco, il s’arrête si aucune demande de chaleur n’est exprimée pour économiser les granulés. Il faut toujours veiller à ce que le nombre d’allumages n’excède pas 3 ou 4 par jour pour préserver la bougie. Ce réglage est donc plus adapté en mi-saison.

Programmation : Les poêles à granulés hydro sont programmables souvent selon 3 températures (16°C : « maintien », 20°C : « confort », 22°C : « confort + » par exemple) et 3 plages horaires par jour. Le fonctionnement est donc totalement automatique et la régulation permet des économies d’énergie.

Ventilation : Pour les modèles ventilés, il est généralement possible de paramétrer la vitesse de ventilation de 1 à 5. Parfois, cette ventilation peut être coupée totalement pour un fonctionnement plus silencieux.

Entretien régulier : L’entretien reste une contrainte comme sur les poêles à pellets classiques. Tous les deux jours, on aspire le creuset pour libérer les orifices d’air comburant et on nettoie la vitre. Le cendrier doit être vidé toutes les semaines environ.

Certains produits disposent d’un nettoyage automatique du brûleur. La plupart du temps, la grille située dans le fond du brûleur pivote pour faire tomber les résidus dans le bac à cendres. On peut alors se contenter d’un entretien hebdomadaire.

Entretien annuel : Comme pour une chaudière, un entretien annuel approfondi est indispensable. L’installateur vérifie notamment le joint d’étanchéité de la porte, la pompe de circulation, les échangeurs et les éléments hydrauliques. Il ramone aussi le conduit de cheminée.

CONCLUSION : LES POÊLES À GRANULÉS HYDRO, EFFICACES EN RÉNOVATION

Les poêles à granulés hydro sont une excellente alternative en rénovation (maisons souvent mal isolées avec une surface habitable importante) où un poêle à granulés classique ne peut pas assurer une répartition correcte de la chaleur. En remplacement ou en relève d’une ancienne chaudière, ils permettent de profiter d’un mode de chauffage écologique et esthétique pour un coût modéré. La difficulté reste de trouver un professionnel bien formé à cette technologie qui n’est pas des plus courantes.