Hargassner installe une chaufferie bois préfabriquée de 800 kW à Montlebon

Article publié dans le Bioénergie International n°40 de décembre 2015.

La chaufferie bois de Montlebon dans le département du Doubs, photo Hargassner Nord Est

La chaufferie bois de Montlebon dans le département du Doubs, photo Hargassner Nord Est

Montlebon est une commune du massif du Jura de près de 2000 habitants située entre la frontière suisse et une petite ville célèbre pour ses saucisses fumées et pour son horlogerie, Morteau. Pour la petite histoire et pour les amoureux du bois, Montlebon est aussi la commune où l’entreprise Simonin a construit en 2014 le pavillon France de l’exposition universelle de Milan, en épicéa lamé-collé cintré, une véritable œuvre d’art.

Le village de Montlebon à 800 m d'altitude, photo Containergie

Le village de Montlebon à 800 m d’altitude, photo Containergie

Dans cette région aux hivers parfois rigoureux, située à 800 m d’altitude, la municipalité a décidé en 2013 de remplacer les chaufferies à fioul et propane de ses bâtiments communaux par une chaufferie centrale à bois, dans le but d’économiser de l’énergie mais aussi de mieux respecter l’environnement. La réalisation de cet équipement s’est faite dans le cadre d’un concours d’architecture, en même temps que la construction d’une maison de l’enfance et de l’extension de l’école. Le centre-village est par ailleurs classé au titre des Monuments Historiques de par la présence du Couvent des Minimes.

Création d’un réseau de chaleur

La chaufferie de Montlebon, photo Hargassner NE

La chaufferie de Montlebon, photo Hargassner NE

La chaufferie bois alimente :

  • la maison de l’enfance (bâtiment BBC, isolation des murs porteurs en brique creuse, laine de verre et plafonds en laine de verre, polystyrène au sol),
  • les vestiaires du stade de football (isolation par laine de verre aux murs et plafonds, polystyrène expansé au sol),
  • l’école existante et son extension (isolation en briques creuses doublées avec lame d’air, plafonds en laine de verre),
  • l’ancien cloître réhabilité en logements, l’église, la mairie et des bâtiments communaux (isolation BBC de la réhabilitation des logements du cloître),
  • la salle des fêtes (isolation par l’extérieur des façades du bâtiment, le sol est en polystyrène expansé, laine de verre au plafond).

Le réseau est constitué d’un double tube polyéthylène réticulé pré-isolé de la marque Rehau.
Il relie la chaufferie bois aux différentes sous-stations par l’intermédiaire d’échangeurs à plaques Ciat.

Côté distribution secondaire, trois types d’émetteurs sont présents :

  • Plancher chauffant : vestiaires du stade de football, mairie, salle des fêtes et maison de l’enfance.
  • Radiateurs en fonte ou acier : école existante et son extension, l’ancien cloître et les bâtiments communaux.
  • Aérothermes : église.

Une chaufferie préfabriquée

C’est la société HARGASSNER Nord-Est qui a été retenue pour la réalisation de la chaufferie et la fourniture des chaudières. Elle s’est associée pour cela à la société CONTAINERGIE qui a réalisé la chaufferie préfabriquée sur la base de douze conteneurs maritimes assemblés, appelés MODULENERGIE®. Cette chaufferie, qui héberge donc les chaudières, l’hydraulique primaire, les silos et ses convoyeurs, a été positionnée entre le stade et l’école communale. Compacts et économiques ces modules sont développés dans le but de limiter les investissements et les délais de construction.

La chaufferie-conteneurs de Montlebon côté chaudières, photo Containergie

La chaufferie-conteneurs de Montlebon côté chaudières, photo Containergie

Implantation des chaudières dans la chaufferie de Montlebon, schéma Containergie

Implantation des chaudières dans la chaufferie de Montlebon, schéma Containergie

L’assemblage de conteneurs a été bardé en peuplier thermochauffé donc sans entretien. La dimension de l’ensemble fait 12,3 m de long en extérieur, 9,9 m de largeur et 6,3 m de hauteur. Le poids total à vide est de 52 tonnes pour une capacité de stockage de bois de 180 m³ utiles. Le volume brut du silo est de 300 m³. La partie chaufferie fait 60 m². Les quatre cheminées de 250 mm de diamètre intérieur et à double paroi ont été fournies par Dinak.

À noter que les MODULENERGIE® disposent d’une certification coupe-feu 2h avec avis de laboratoire du CSTB (Étanchéité aux flammes et aux gaz chauds + isolation thermique d’une durée de 2h). Selon les cas, et dans le respect de la réglementation chaufferie ainsi que le code du travail en vigueur en France, le degré de coupe-feu peut varier, voire n’est pas nécessaire.

Les travaux ont été réalisés entre mai 2014 et février 2015. La mise en service de la chaufferie a quant à elle eu lieu en octobre 2014. Il a fallu deux semaines à CONTAINERGIE pour monter la chaufferie et deux jours à l’équipe de l’installateur Yves GERMANN et HARGASSNER France NORD-EST (4 personnes) pour installer les quatre chaudières et leurs systèmes d’alimentation : trémies de livraison avec vis verticales, extractions rotatives à pales souples et convoyeurs à vis.

Les équipements autour des chaudières mixtes Hargassner

Les équipements autour des chaudières mixtes Hargassner

Une cascade très avantageuse de chaudières

Hargassner a installé quatre chaudières à bois déchiqueté HSV 200 kW en cascade avec un extracteur EcoRA de 5 m de diamètre par duo de chaudières. La chaufferie bois couvre 100% des besoins. Chaque chaudière dispose d’une plage de fonctionnement de 59 à 199 kW.

Le module de régulation de cascade a été complété par deux modules Bus HKM2 pour le pilotage de deux vannes motorisées pour les deux zones de chauffage et les deux ballons d’eau chaude sanitaire (bâtiment périscolaire et bâtiment vestiaire), plus une programmation horaire journalière ou hebdomadaire des températures souhaitées en fonction de la température extérieure.

La chaudière maîtresse pilote le réseau principal et le réseau vers les vestiaires du stade. Chaque chaudière HARGASSNER dispose de sa propre régulation de température et d’alimentation en combustible. La régulation des chaudières à bois déchiqueté assure également la régulation des circuits secondaires de chauffage du bâtiment périscolaire et des vestiaires ainsi que des circuits primaires de chauffage (réseau de chaleur et réseau vestiaires). Cette cascade de chaudières offre une très grande souplesse de modulation de puissance globale et par conséquent des conditions de fonctionnement idéales. La modulation couvre en effet la quasi-totalité des besoins possibles de 60 à 800 kW, ce qui abaisse le minimum technique global à 7,5 % de la puissance totale ! Et outre des conditions de fonctionnement toujours optimales, cette décomposition des puissances évite également quasiment toujours le recours à l’appoint de mi-saison.

L'intérieur de la chaufferie bois de la commune de Montlebon avec ses 4 chaudières Hargassner, photo Hargassner NE

L’intérieur de la chaufferie bois avec ses 4 chaudières, photo Hargassner NE

Et autre avantage de la solution multi-générateurs qui permet aussi de ne pas dégrader la couverture des besoins au bois, l’entretien des chaudières peut être réalisé par roulement et éviter ainsi l’arrêt total de la chaufferie. Et au final, l’entretien de 4 chaudières de 200 kW s’avèrera plus simple et moins onéreux que celui d’une seule chaudière de 800 kW. À Montlebon, c’est l’entreprise Cofely qui réalise cet entretien deux fois par an.

Cofely assure également la conduite à l’année avec une visite hebdomadaire et vidage des cendriers. Disposer de quatre chaudières identiques, c’est enfin aussi la possibilité de disposer à l’avance et sur place de nombreuses pièces de rechange ou d’usure, mais en faible nombre du fait de la similitude des équipements.

La chaufferie fioul de l’école a été conservée afin d’assurer un secours partiel. Elle est ainsi capable de couvrir 50% de la puissance totale de l’ensemble des bâtiments, ce qui permettra de secourir en priorité l’école et le bâtiment périscolaire-multi-accueil. Ceci est suffisant au vu du nombre de chaudières à bois dont la probabilité de panne simultanée est très faible. Ce type de chaufferie multi-chaudières offre une grande disponibilité et une grande fiabilité.

La régulation de la combustion

Principe des chaudières mixtes Hargassner

Principe des chaudières mixtes Hargassner

La régulation Lambda-Hatronic des chaudières gère trois fonctions principales dans le but de réduire les consommations de combustible d’une part et d’électricité d’autre part :

  1. Le fonctionnement des différents organes de la chaudière : allumage optimisé sur la température des fumées, décendrage et nettoyage de l’échangeur optimisés en fonction de la sollicitation des chaudières, ventilateur d’air, vis d’amenée de bois avec contrôle d’effort et mise en marche arrière en cas de point dur, alarmes et sécurités avec mise en mémoire et historique des défauts …
  2. La modulation de puissance et l’optimisation de la combustion : le rapport air/bois est optimisé par la sonde Lambda.
  3. Les circuits de chauffage et d’eau chaude sanitaire : une régulation gère de série deux zones de chauffage, un ballon d’eau chaude, deux réseaux indépendants, une zone externe et un ballon de stockage d’énergie solaire.

Au final, le rendement moyen global de la chaufferie bois est supérieur à 85 % !

La fourniture du combustible

Le remplissage du volume de stockage s’effectue à l’aide de deux vis verticales. Les vis sont alimentées par bennage grâce à une trémie intermédiaire recouverte d’une trappe CONTAINERGIE. Là une première vis transfère le bois au pied de la vis verticale qui le remonte et le projette sur toute la surface du silo. La vitesse de remplissage est de l’ordre de 100 m³/h pour les deux silos toujours remplis simultanément grâce à l’équilibrage automatique des consommations géré par la régulation de cascade HARGASSNER.

La trappe de livraison du bois, photo Containergie

La trappe de livraison du bois, photo Containergie

L’autonomie de l’espace de stockage est de 3 à 5 semaines en période hivernale. La consommation annuelle est de 1600 m³. Le bois déchiqueté est fourni par Atoutbois au Russey à tout juste 20 km.

Contacts :

  • Hargassner Nord-Est : Yannick Stadelmann – nord.est@hargassner-france.com – +33 384 300 221
  • L’installateur : Yves Germann – yves.germann@wanadoo.fr – +33 381 561 993
  • Containergie : Alexandre Lissac – alexandre.lissac@containergie.com – +33 638 366 768 – www.containergie.com

Frédéric Douard


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