Le pouvoir calorifique des pellets

Le pouvoir calorifique d’un pellet (la charleur qu’il dégage) est une notion souvent rencontrée dans le domaine du chauffage. Ce dossier vous présente sa définition ainsi que son rapport avec les pellets.

Qu’est-ce que le Pouvoir calorifique inférieur et supérieur ?

Le pouvoir calorifique mesure la quantité de chaleur dégagée par un combustible.

Cependant, une partie de cette chaleur est perdue par :

  • L’humidité (l’eau) contenue dans les pellets, lors de sa vaporisation
  • L’hydrogène qui produit de l’eau lors de la combustion, lors de sa vaporisation

On distingue pour cette raison deux mesures de pouvoir calorifique :

  • Pouvoir calorifique supérieur (gross): la chaleur totale dégagée par le pellet (qui n’est pas totalement utilisée par la chaudière)
  • Pouvoir calorifique inférieur (net) : la chaleur dégagée et utilisée par la chaudière (le VRAI pouvoir calorifique de référence)
L’énergie utilisée par la vapeur d’eau est restituée lors de sa liquéfaction. Dans les chaudières traditionnelles, la vapeur est perdue dans la cheminée, tandis que dans les chaudières à condensation, des systèmes récupère l’énergie contenue dans la vapeur d’eau (c’est pourquoi on parle de rendement à plus de 100%, en référence au pouvoir calorifique inférieur).

Calcul du pouvoir calorifique inférieur

La norme DIN+ établit la façon de calculer le pouvoir calorifique inférieur (net calorific value) à partir des pellets.  Lorsque l’on mesure en laboratoire le pouvoir calorifique, cela se  fait toujours sur de la matière sèche !

La première étape du calcul consiste à extraire l’eau contenue dans le pellet et de mesurer la perte de poids, afin de calculer le taux d’humidité. Si 10% du poids est perdu, le taux d’humidité est donc de 10%.

On calcule ensuite le pouvoir calorifique supérieur (gross calorific value) en utilisant 1kg de pellets à l’état anhydre (sec) en utilisant une méthode établie par DIN 51900-1 à 51900-3.

A partir de ce pouvoir calorifique supérieur exprimé en MJ/kg, on peut calculer le pouvoir calorifique inférieur à l’aide de la formule suivante :

PCI = (PCS * (1-h%)) - (2,447 * hum%) -  (2,447 * hyd%  * 9,01 * (1-hum%))

(PCS: pouvoir calorifique supérieur, hum% : taux d’humidité, hyd%: taux d’hydrogène = +- 6%))

Le bloc rouge fait le rapport du PCS entre 1kg de pellet anhydre et 1kg de pellet humide. En effet, s’il y a 10% d’eau, il n’y a que 90% du bois qui produit de la chaleur. 1kg de pellet humide produit donc 90% de la chaleur du pellet anhydre.

Dans le bloc vert, on soustrait l’énergie gaspillée pour vaporiser l’humidité contenue dans le pellet (dans les chaudières à condensation elle est récupérée !). Cette énergie est de 2,447 MJ par kg à température ambiante de 25°C.

Dans le bloc rose, on soustrait l’énergie gaspillée pour vaporiser l’eau produit lors de la combustion de l’hydrogène contenue dans le pellet. Cette valeur, grosso modo de 6%, est calculée sur les pellets à l’état sec. il faut donc établir une conversion.

Pouvoir calorifique inférieur des pellets de norme DIN+

La norme DIN+ est très claire : le pouvoir calorifique inférieur du pellets doit être > à 18 MJ /kg, c’est-à-dire exactement 5kWh/kg.

C’est la seule garantie donnée par un pellet DIN+. Le pouvoir calorifique affiché sur le sac est une indication dont on peut tenir compte, mais n’a aucune valeur officielle.

Pouvoir calorifique inférieur des autres pellets

Le fabriquant peut écrire sur son paquet n’importe quoi… Souvent, les fabriquants trichent simplement en y indiquant le pouvoir calorifique supérieur qui est nettement plus élevé que le pouvoir calorifique réel (inférieur).

Un conseil, ne faites confiance qu’aux pellets certifiés aux normes DIN+,  Onörm, ou NF.