Le mais égrené utilisé comme combustible de chauffag

Agdex :	111/768
Date de publication :	08/93
Commande no.	93-024
Dernière révision :	08/93
Situation :	aucune
Rédacteur :	Helmut Spieser - ing/MAAARO

Table des matières

1. Introduction
2. Pourquoi brûler du maïs
3. Energie calorifique de combustibles trouvés sur la ferme
4. Les poêles à maïs
5. Genres des poêles
6. Coût du chauffage au maïs
7. Teneur énergétique et rendement calorique de différents combustibles
8. Inconvénients du chauffage au maïs
9. Critières de choix du poêle

Introduction

De nos jours, plusieurs entreprises fabriquent des poêles utilisant le mais égrené comme combustible. Quoique similaires aux poêles à bois, ces nouveaux appareils ont été conçus spécifiquement pour brûler un combustible granuleux sec, comme le maïs égrené. Les poêles à maïs sont munis d'un ventilateur de combustion et d'un dispositif d'alimentation, qui ne se trouvent pas couramment dans les poêles à bois.

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Pourquoi brûler du maïs?

En Ontario, le maïs égrené sec existe en abondance. Il n'est pas indispensable que le maïs utilisé comme combustible de chauffage appartienne à la catégorie n° 1; il peut être de qualité inférieure. Toutefois, le mais de chauffage doit satisfaire à deux exigences:

Il doit être sec. préférablement à 15 % ou moins d'humidité. Le maïs plus humide a une valeur calorifique par unité de masse moins élevée que le maïs «sec». Le maïs humide pourrait aussi causer un problème de débit dans la vis d'alimentation. 

Il doit être exempt de fractions fines. Le maïs sale contenant beaucoup de fractions fines et des morceaux de rafle sera cause de problèmes dans la vis d'alimentation en combustible.

L'entreposage, le transport et la manutention du maïs-grain ont évolué au point où l'on n'ignore à peu près plus rien de ce produit. Chaque année, des agriculteurs récoltent, font sécher, transportent et entreposent des millions de boisseaux de maïs. Les équipements que nécessitent ces opérations sont disponibles. En conséquence, il est facile pour l'agriculteur d'organiser un système d'entreposage de maïs, pour une installation de chauffage de maison en utilisant vis, transporteurs et cellule d'entreposage déjà à sa disposition.

Le maïs égrené sec se manipule facilement et il existe en abondance; ce sont là deux raisons qui le rendent intéressant comme combustible de chauffage. Le maïs égrené offre aussi une haute énergie calorifique par unité de masse. Voici comment le maïs égrené se compare à d'autres combustibles solides.

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Les poêles à maïs

 Les poêles à maïs sont spécifiquement conçus pour brûler un combustible granuleux. Etant donné que ce combustible est amené dans la chambre de combustion peu à la fois, la plupart des poêles sont équipés d'une trémie contenant une provision de combustible. Sur certains points, les poêles à maïs sont très semblables aux poêles à granules. Dans les deux cas, le combustible est très dense. En conséquence, ni l'un ni l'autre de ces combustibles ne brûlerait facilement lorsque empilé dans une chambre de combustion.

 Pour faire brûler ces combustibles, certains fabricants utilisent une petite chambre de combustion dans laquelle le maïs est amené et de l'air de combustion y est poussé au moyen d'une pompe. Le maïs peut être soit versé par le dessus, soit chargé par le dessous au moyen d'un transporteur à vis. Le débit de cette vis peut être réglé selon la quantité de maïs à brûler et, de ce fait, la quantité de chaleur à produire. La deuxième exigence pour qu'il y ait combustion est l'apport d'oxygène. On entretient la combustion en soufflant de l'oxygène dans la chambre de combustion au moyen d'un petit ventilateur. L'air de combustion est habituellement tiré de l'extérieur plutôt que de la pièce. Cette chambre de combustion est en réalité si petite qu'elle pourrait se loger dans une boîte à lunch d'écolier!

En brûlant, le maïs produit du mâchefer. À cause de la dimension réduite de la chambre de combustion, le mâchefer doit être enlevé chaque jour. Avec un peu de pratique, on peut l'enlever sans éteindre le poêle. Un tisonnier de forme spéciale sert à soulever le mâchefer qu'on retire ensuite au moyen de pinces.

À l'intérieur du poêle, un échangeur de chaleur est utilisé pour extraire la chaleur des gaz de fumée et réchauffer l'air de la pièce. Un ventilateur fait circuler l'air de la pièce à travers le poêle afin de le réchauffer. Ce ventilateur aide aussi à pousser la chaleur à distance du poêle.

Il existe aussi différents genres de poêles à maïs qui n'utilisent pas de vis pour charger le maïs, ni de ventilateurs pour fournir l'air de combustion et faire circuler l'air chaud dans la pièce. D'une habile conception, ces poêles brûlent le maïs au fond d'une trémie et répandent de la chaleur dans la pièce. Contrairement au genre de poêle décrit plus haut, ces poêles à trémie continuent de fonctionner malgré les pannes de courant.

Le genre de conduit requis pour évacuer les gaz d'échappement dépend du type de poêle ou d'appareil de chauffage à maïs. Les conduits peuvent varier depuis le tuyau de poêle à bois ordinaire jusqu'aux conduits d'évacuation à travers le mur qui, en fait, préchauffent l'air de combustion en extrayant la chaleur des gaz de fumée. Il faut suivre les recommandations du fabricant concernant le genre de conduit d'évacuation à utiliser. Il est préférable que le conduit soit aussi court et droit que possible (n'employer qu'un minimum de coudes) pour que le poêle donne son rendement maximal.

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Genres de poêles

 Il y a présentement plusieurs fabricants de poêles à maïs. Ces poêles se vendent en modèles et dimensions variés, dont voici quelques exemples:

poêle (certains peuvent être modifiés pour s'encastrer dans un foyer),

radiateur soufflant,

appareil de chauffage à air chaud, 

appareil de chauffage à eau chaude.

La dimension des trémies à combustible est aussi très variable, pouvant aller d'un à dix jours d'approvisionnement.

 Quand il s'agit d'un poêle ou radiateur non encastré, il faut tenir compte de la température en surface des parties métalliques exposées, surtout si la maison abrite de jeunes enfants.

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Coût du chauffage au maïs

 Afin de comparer correctement le maïs à d'autres combustibles de chauffage, on doit tenir compte d'un certain nombre de facteurs. Le prix est important, mais il y a aussi l'efficacité de chauffage du système et la teneur énergétique de chaque combustible.

Voici une formule qui permet de calculer le coût de l'énergie utile par million de BTU. Elle tient compte des facteurs suivants:

coût unitaire du combustible,

teneur énergétique du combustible (par unité choisie),

rendement calorifique saisonnier.

Coût d'énergie utilisable par million de BTU =

coût unitaire du combustible x 1 000 000 ÷ teneur énergétique x rendement calorifique saisonnier 

Ou: Le coût unitaire du combustible est en dollars;

La teneur énergétique est celle du combustible, en BTU;

 Le rendement calorifique saisonnier est en décimales (p. ex. 70 % devient 0,7).

Exemple: Supposons qu'on utilise du maïs à 2,50 $ le boisseau dans un poêle dont le rendement calorifique saisonnier est de 60 %. Quel sera le coût par million de BTU de l'énergie calorifique utile?

Coût du maïs = 2,50 $/bois.

Teneur énergétique (d'un boisseau) = 7000 BTU/lb x 56 lb/bois. = 392 000 BTU

Rendement calorifique saisonnier = 60 %, soit 0,6

Coût (en dollars) d'un million de BTU d'énergie utile =

(coût unitaire du combustible x 1 000 000) ÷ (teneur énergétique x rendement calorifique saisonnier) =

(2,50 $ x 1 000 000) ÷ (392000 x 0,6) = 10,63 $
 

Donc, la production d'un million de BTU de chaleur dans la maison coûte 10,63 $ quand le rendement du poêle est de 60 % et le coût du maïs est de 2,50 $ par boisseau. Une maison d'un certain âge nécessite en moyenne à peu près 100 millions de BTU d'énergie utile par année. En faisant ces calculs pour votre cas, gardez à l'esprit que le prix du maïs par boisseau peut être très différent du prix du marché quand il est acheté en petites quantités. Prenez soin de vérifier les prix avant d'entreprendre ces calculs.

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Inconvénients du chauffage au maïs

 Le premier et principal inconvénient du chauffage au maïs, c'est peut-être le poêle lui-même. Si le poêle utilise une vis d'alimentation pour amener le maïs dans la chambre de combustion et, des ventilateurs pour entretenir la combustion et faire circuler l'air chaud dans la pièce, toute interruption de courant éteindra le poêle. Avec ce genre de poêle au maïs, une panne de courant entraine tout simplement l'arrêt du chauffage. Après une panne de courant, certains poêles doivent être remis en marche par une commande manuelle comme mesure de sécurité.

De plus, puisque dans la plupart des maisons l'air ne circule pas librement partout, le poêle placé dans un endroit central ne chauffera pas toutes les pièces. Si c'est votre cas, choisissez un modèle qui produira le degré de chaleur approprié à la pièce dans laquelle vous le placerez. Si le poêle est trop puissant, la chaleur deviendra intenable dans la pièce où il se trouve.

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Critères de choix du poêle

 Lors de l'achat d'un poêle à maïs, il est opportun de se poser les questions suivantes:

Quel est le débit calorifique du poêle? Savez-vous combien de chaleur il vous faut pour maintenir l'espace chauffé à la température désirée? 

Si vous tentez de chauffer votre maison tout entière avec un poêle ou un radiateur chauffant, l'arrangement intérieur permettra-t-il le déplacement de l'air par convection partout dans la maison? (La plupart des maisons de construction récente ne sont pas faites pour permettre le déplacement de l'air par convection.) 

Quelle est la capacité de la trémie à combustible? Devrez-vous la remplir une fois par jour, par semaine ou par quinzaine? 

Quel est le rendement calorifique saisonnier du poêle à maïs?

L'appareil est-il conforme aux normes UL et CSA?

L'appareil comporte-t-il des surfaces exposées qui pourraient causer des brûlures sur la peau?

Quel genre de conduit d'évacuation faut-il prévoir? Faudra-t-il une cheminée avec doublure ou un tuyau combiné pour fumée et air frais?

Accepterez-vous d'enlever le mâchefer chaque jour et la cendre de l'échangeur de chaleur chaque semaine? 

Le poêle acceptera-t-il du combustible granuleux autre que du maïs égrené? (Ceci est important pour le cas où le chauffage au maïs deviendrait trop dispendieux ou si un combustible en granules à bon marché devenait disponible.)

Cet appareil au maïs sera-t-il la principale source de chauffage ou une source d'appoint? (Un poêle dont la trémie à combustible est petite ne chauffera pas la maison durant une longue période sans surveillance.)

 Comment entreposerez-vous le maïs à utiliser en hiver?

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