La plus grande cascade de chaudières à bois au monde est située à Strasbourg

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Article paru dans le Bioénergie International n°53 de janvier-février 2018

La société familiale Est-Ménager, installée à Bœrsch au sud-ouest de Strasbourg, est le représentant en France du constructeur autrichien de chaudières à bois Guntamatic. À ce titre, elle vient de fournir une série de chaudières à granulés de bois pour équiper une chaufferie collective en pied d’immeuble en plein Strasbourg, une opération peu banale comme nous allons le découvrir !

Entrer 5,5 MW de chaufferie bois dans une cave d’immeuble !

La chaufferie de la Meinau se situe dans le quartier Neudorf au sud de Strasbourg. Cette chaufferie de la Société Immobilière du Bas-Rhin, la SIBAR, alimente plus de 1 400 logements répartis dans 27 bâtiments reliés par un réseau de chaleur de 3 km. Cette chaufferie, précédemment au gaz et au fioul, avait évolué en 2008 en passant à une chaudière à bois unique de 3,2 MW avec appoint gaz. Mais ayant rencontré de gros problèmes avec cet équipement, dès 2016, le propriétaire a décidé de la remplacer.

Les contraintes d’implantation d’une chaufferie bois à cet endroit sont nombreuses : peu de place de manœuvre pour les camions, peu de place contre le bâtiment pour insérer une chaufferie et l’ancienne chaufferie implantée en sous-sol d’immeuble est limitée par des plafonds bas. Ces contraintes ont été un handicap en 2008 pour l’installation de la chaudière à bois déchiqueté qui n’a pas pu se faire dans les meilleures conditions.

C’est pour cela que la SIBAR, a lancé une consultation de conception & réalisation à laquelle la société Est-Ménager a répondu. Si dans un premier temps, l’idée est apparue saugrenue à Grégoire et Joseph Lehmann, plus habitués à placer des chaudières dans de petites chaufferies, la problématique des contraintes d’implantation a cependant fait germer l’idée qu’une solution en cascade multiple n’était peut-être pas la plus stupide. Car de la surface, il y en avait tout juste assez pour placer 22 chaudières de 250 kW en rangs d’oignons dans la partie sous-sol de l’immeuble. La partie accolée à l’immeuble, là où avait été placée la chaudière à plaquettes et son silo, pouvant être utilisée pour créer un silo à granulés.

Joseph Lehmann a donc chiffré le projet avec trois options : une option avec 11 chaudières à granulés de 250 kW totalisant 2,75 MW et appoint gaz ; une option en 100 % granulés avec 22 chaudières ; une option en 100 % granulés assortie de travaux acoustiques sur les pompes réseau qui étaient implantées sous les logements. Il a répondu à l’appel d’offre public de la SIBAR et, surprise, a été retenu avec sa solution 3 ! Oui, oui, une solution avec cascade de 22 chaudières assurant 100 % des besoins, chauffage y compris toutes les pointes, avec une capacité de modulation exceptionnelle de 75 à 5 500 kW et un rendement global attendu de 94 % !

Je dois avouer qu’en apprenant la nouvelle, votre serviteur a trouvé cela pour le moins surprenant, mais après l’avoir visité, il apparaît que la solution est certes osée, atypique, mais finalement pertinente et bien optimisée étant donnée les contraintes.

Pour la conception de cette installation inédite et hors-normes, Est-Ménager n’a pas souhaité prendre de risque, et depuis le stade de la rédaction des offres, a fait appel à un bureau d’études spécialisé autrichien recommandé par Guntamatic pour réaliser la conception technique, le bureau Leo Riebenbauer. Un ballon d’accumulation de 23 m³ d’eau a ainsi été décidé pour lisser les pics de besoins sans surdimensionnement de l’installation. La cascade géante a été bâtie sur la base de la régulation existante de Guntamatic prévue pour piloter quatre chaudières ensemble. Et ce sont donc sept cascades qui ont été emboîtées pour gérer l’ensemble des 22 chaudières.

Les granulés sont déversés par semi-remorques dans un local de 15 mètres de long dans lequel 26 vis sans fin alimentent les aspirations pneumatiques des 22 chaudières. 4 des 26 vis sont là en sécurité pour remplacer si nécessaire une vis en panne sans délai et sans avoir besoin d’intervenir dans le silo en pleine saison de chauffe.

Pour répartir le produit dans le silo, Est-Ménager a fait appel à une entreprise locale, Vulca Concept, qui a étudié et fabriqué un convoyeur-répartisseur qui a pris la forme d’un large tapis roulant et qui étale le produit jusqu’au fond du silo. Ce tapis permet aussi de limiter le temps de présence du poids lourds à 10 minutes par livraison de 25 tonnes. Cinq camions de granulés sont nécessaires chaque semaine en hiver, des granulés qui sont fabriqués à 40 km de là, à la scierie SIAT d’Urmatt. Le silo peut contenir jusque 120 tonnes de granulés ce qui procure une autonomie de 5 jours à pleine charge en hiver.

Sinon, Est-Ménager a fait intervenir pas moins de 25 entreprises familiales locales pour mener à bien ce chantier dans un temps record. Car l’appel d’offres ayant été réalisé début 2017, le contrat a été signé le 31 mars, deux mois d’études de réalisation ont été nécessaires, et les travaux n’ont pu démarrer que le 23 mai après dépose des anciennes chaudières. La livraison et mise en service était impérativement prévue au 1er octobre étant donné que l’ensemble des anciens équipements de chauffage allaient être déposés. S’est alors engagé une course contre la montre où les équipes se sont succédées tous les jours et pour certaines de 4 h du matin à 23 h le soir afin que les 1 400 logements disposent de chauffage avant l’hiver.

De dires de Joseph Lehmann, ce chantier fut une véritable aventure humaine où se sont côtoyées des centaines de personnes fières de participer à ce chantier hors-normes. Notons juste un chiffre qui illustre la taille du projet : il a fallu 1,4 km de tuyaux en plastique pour alimenter les 22 chaudières depuis le silo. La mise en service a pu être réalisée finalement le 15 septembre, soit deux semaines avant la date contractuelle, pour le plus grand bonheur des habitants du quartier, car un petit coup de froid a nécessité cette année-là le lancement du chauffage dès la fin septembre.

Vingt-deux chaudières Guntamatic PRO 250

Du côté des chaudières, le modèle utilisé est la série PRO de Guntamatic équipée d’une grille mobile. Cette grille maintient les passages d’air primaires propres, garantit une combustion optimale sans risquer de former des mâchefers et assure le transport des cendres hors de la chaudière.

L’échange est réalisé dans un l’échangeur tubulaire vertical nettoyé périodiquement par des turbulateurs hélicoïdaux qui permettent un fonctionnement sur une longue période sans entretien.

Ces chaudières disposent d’une aspiration des granulés qui viennent se stocker dans un réservoir cyclonique de 500 litres. Les granulés parviennent dans la chambre de combustion par une écluse rotative qui assure une totale sécurité contre le retour de feu.

Il faut aussi noter que l’utilisation de 22 chaudières identiques présente un gros avantage en matière de maintenance, qui peut être tournante sur le parc sans interruption du service.

Du côté des émissions, le Plan de Protection de l’Atmosphère de l’agglomération de Strasbourg impose une émission de poussières inférieure à 50 mg/Nm³, une valeur aisément respectable par ces chaudières qui travaillent toujours à moins de 20 mg/Nm³ à 6 % d’oxygène avec du granulé certifié et qui ont été mesurées ici dans cette chaufferie à 5 mg/Nm³ !

Pour la conduite et la maintenance, Est-Ménager a assuré une formation qualifiante à deux personnes de la SIBAR qui assurent cette mission. Et pour faciliter leur travail, Est-Ménager est en train d’étudier différentes solutions pour vider les 22 cendriers, soit par une aspiration centralisée, soit par un aspirateur industriel sur roues.

Contacts :

• Est-Ménager : Joseph Lehmann – +33 388 95 81 38 – estmenager@wanadoo.fr
• Guntamatic : www.guntamatic.com/fr

Frédéric Douard, en reportage à Strasbourg

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