Document

4 • Poêle à accumulation

CoConcncrètement, pour le secteur d’d’acactivité concerné (par exemple

téléphoniei mobile,

MAQUETTE_INTERIEURE.indd 4 29/10/09 20:34

Le poêle à accumulation, Comment ça marche ?

1ac

cum

ulat

iola

tio


L’anatomie

du poêle Nous allons maintenant présenter une à une les diff érentes parties qui constituent un poêle à accumulation, en expliquant leur constitution, leur rôle et leur fonctionnement. Là où cela nous est possible, nous en expliquerons certaines variantes. Nous évoquerons essentiellement les appareils de type fi nlandais car ils sont une valeur sûre en terme de qualité de chauff age et de performance.

Quelle que soit votre démarche, vous trouverez ici des informations utiles.

Pour un acheteur comme pour un constructeur, il est important de savoir quelles parties constituent son appareil et à quoi elles servent. C’est un élément important d’aide au choix : comprendre son équipement, jusque dans le détail. Par exemple, savoir que les entrées d’air des portes fonctionnent de telle ou telle manière peut aider à faire un choix. Nous n’avons pas essayé de séparer l’approche « acheteur » de l’approche « autoconstructeur » mais de traiter un sujet en mettant toujours le plus d’informations possible, afi n de satisfaire la curiosité de tous, quel que soit leur objectif.

Evolution technique du poêle fi nlandais Le Kakelugn, l’ancêtre suédois : Le Kakelugn fut conçu en Suède au XVIIème siècle pour améliorer les performances d’un ancien Kachelofen d’Europe centrale. Il consommait 20% de bois en moins que son prédécesseur, et ses conduits d’accumulation étaient verticaux. Ils présentaient cependant des problèmes de fi ssuration, dus à une mauvaise répartition de la chaleur dans le poêle et donc à une dilatation non homogène des matériaux.

C’est un ingénieur suédois (E. A. Wiman) qui a mit au point la solution. l’ana

tom

ie d


L’anatomie du poêle • 7

Dans sa conception, la fumée et la fl amme démarraient encore dans un cœur cylindrique et central jusqu’au sommet du poêle, mais elles redescendaient uniformément sur tout le pourtour de l’appareil (et pas uniquement dans les angles du devant comme sur le Kakelugn). Comme le bas du poêle était plus froid que le haut, le conduit de fumée partait du bas et ne subissait pas de stress thermique trop important.

Le principe du contre-courant : A l’extérieur du poêle, l’air de la pièce en chauff ant se déplaçait doucement du bas vers le haut de l’appareil en suivant un chemin exactement opposé au fl ux interne des gaz. Ces deux courants opposés ont donné naissance au nom de « contrafl ow » (contre-courant en anglais) utilisé pour qualifi er ce type de poêle. S’il ne s’est pas développé en Suède (où l’on a continué à construire des Kakelugn), le principe du contre-courant a vite été adopté en Finlande ; il est désormais à la base de tous les modèles car il s’est avéré à la fois sécurisé et très effi cace.

Recherches récentes et personnalités marquantes : En Finlande, les gens n’ont jamais complètement arrêté d’utiliser et de construire des poêles à bois maçonnés, même lorsque le pétrole était bon marché. Par conséquent, un riche savoir-faire a pu parvenir jusqu’à notre époque. Suite à la crise du pétrole des années 1970, on a dans ce pays un regain d’intérêt pour les poêles maçonnés. Le gouvernement et les principaux fournisseurs de briques, de briques réfractaires, de mortiers et de quincaillerie se sont réunis autour d’un projet de recherche sur les poêles à l’université de Tampere. Erkki Salmela, maître maçon et concepteur de mortier pour une entreprise fi nlandaise, a apporté au projet non seulement sa propre expérience en

tant que constructeur de poêle mais aussi un fl ux constant de retours d’expérience de la part de constructeurs de poêles de tout le pays. Heikki Hyytiainen (un Finlandais lui aussi) a également beaucoup contribué à l’amélioration des performances des poêles à accumulation, de fours à pain et de cuisinières. Depuis plus de 20 ans, il travaille en collaboration avec le Nord Américain Albie Barden, pour améliorer et faire connaître les poêles fi nlandais. Ils ont formé de nombreux professionnels en Europe en Amérique du Nord.

Les fondations : Le poêle représente une surcharge pour la dalle qui le reçoit : celle-ci doit donc être conçue pour supporter cette charge. S’il est construit sur une dalle de béton sur terre plein, c’est assez facile. Une dalle en béton standard



peut accepter 400 kg par m². La charge doit être répartie sur une surface suffi sante pour rester inférieure à cette valeur limite. Une simple dalle de répartition de 5 m² suffi ra pour un poêle de 2 tonnes.

L’isolation sous le poêleSi vous souhaitez que votre poêle se trouve à l’étage, si votre maison est sur vide sanitaire ou s’il y a une cave sous l’emplacement du poêle, alors il faudra impérativement renforcer cet emplacement, en construisant un mur porteur ou des piliers en dessous.

Globalement, il est bon de demander conseil à un maçon si vous auto construisez, ou au fournisseur de votre poêle qui devrait savoir vous conseiller. Il est très important de ne pas sous estimer ce point, au risque d’observer des désordres (tassement, fi ssures…) voire de subir un eff ondrement ! Pas de précipitation donc….

Cette isolation doit impérativement être réalisée en matériaux incompressibles :

�■ béton cellulaire (photo 1)�■ billes�d’argile expansées sous dallage de répartition (photo 2)�■ plaque de vermiculite haute densité�■ plaque de liége haute densité�■ plaque de verre expansé.

Pour les accumulateurs, l’isolation peut être placée soit sous le premier rang de brique (assise), soit tapisser le fond des conduits de fumée.



Le foyer :Pour évoquer le foyer, il arrive que l’on parle de « boîte à feu » ou de « chambre de combustion ». car c’est là que se produisent les étapes successives de la combustion. Dans un PAA comme dans tout poêle à bois, le foyer doit être conçu pour que les conditions de combustion soient optimales : sa conception conditionne la qualité de la combustion et donc la proportion d’énergie récupérée sur le combustible (le fameux rendement*).

L’accumulation de chaleur en aval du foyer ne peut en aucun cas compenser une mauvaise combustion. Si les recommandations présentées ci-après sont respectées, on peut raisonnablement se dire que le foyer sera performant. En eff et, certains fabricants se refugient

derrière l’appellation PàA mais nous rappellons que ca n’est pas parce qu’on fait circuler longuement des fumées dans un echangeur que la combustion est performante

Qualités d’un appareil performant

Pour fonctionner effi cacement, un foyer doit avoir des parois intérieures chaudes et fournir la juste quantité d’air au bon endroit dans le foyer. Pour cela, les matériaux utilisés dans le foyer doivent être réfractaires et entourés d’isolant pour conserver un haut niveau de température. Ensuite le système d’introduction et d’injection d’air doit être très bien

e fait 1 mètre mais à pied, 70/80 cm suffi sent (qui

peuvent être réduits à 0.60 entre deux massifs

ou comme passage de petit entretien



conçu. Il doit préchauff er l’air pour l’introduire le plus chaud possible et assurer une longue période de contact et un fort brassage des gaz et de l’air de combustion. Ils ont en eff et des diffi cultés à se combiner

car ils sont par nature très diff érents (densité* et viscosité* notamment). L’emploi de systèmes permettant de créer des turbulences, tels que venturis*, chicanes ou autres accidents de parcours est indispensable pour mélanger les gaz à l’air.

On retiendra la règle des 3T : Température, Temps de séjour, Turbulences.

Qualités d’un appareil performant

Pour fonctionner effi cacement, un foyer doit avoir des parois intérieures chaudes et fournir la juste quantité d’air au bon endroit dans le foyer. Pour cela, les matériaux utilisés dans le foyer doivent être réfractaires et entourés d’isolant pour conserver un haut niveau de température. Ensuite le système d’introduction et d’injection d’air doit être très bien conçu. Il doit préchauff er l’air pour l’introduire le plus chaud possible et assurer une longue période de contact et un fort brassage des gaz et de l’air de combustion. Ils ont en eff et des diffi cultés à se combiner car ils sont par nature très diff érents (densité* et viscosité* notamment). L’emploi de systèmes permettant de créer des turbulences, tels que venturis*, chicanes ou autres accidents de parcours est indispensable pour mélanger les gaz à l’air.

On retiendra la règle des 3T : Température, Temps de séjour, Turbulences.

Pour assurer une combustion performante, un foyer doit respecter 5 règles :

�■ séparer les phases de combustion des braises et pyrolyse et de combustion des gaz

�■ avoir des parois intérieures chaudes et isolées de l’extérieur�■ avoir un système de distribution d’air spécifique (air primaire et

secondaire)

Si le sol qui reçoit votre appareil n’est pas isolé, il conviendra de réaliser une isolation sous le poêle avant sa construction, afi n d’éviter d’envoyer inutilement de la chaleur dans la dalle (sauf si cela fait partie de votre stratégie d’accumulation). Si le fond du foyer est constitué d’une grille surmontant un bac à cendres, l’isolation sert uniquement à conserver la chaleur pour charger les masses utiles. Sur un sol déjà isolé elle n’est pas indispensable. Par contre, si le foyer est sur sole, c’est-à-dire si les cendres et les braises s’accumulent directement au fond du foyer, l’isolation est indispensable sous ce dernier, que votre sol soit isolé ou non, afi n de ne pas refroidir la zone de combustion.



�■ avoir une chambre de combustion qui assure un bon mélange entre gaz et air et qui permette aux réactions lentes de se dérouler jusqu’au bout

�■ avoir un échangeur d’énergie après la chambre de combustion

Pratiquement :

1 1 les matériaux utilisés dans le foyer doivent être réfractaires, et entourés d’isolant pour conserver un haut niveau de température.

2 2 le système de distribution d’air doit être très bien conçu. Il doit repartir l’air primaire de façon homogène dans les braises, puis préchauffer l’air secondaire pour l’introduire le plus chaud possible au dessus de la naissance des flammes

3 3 le système de mélange doit permettre un fort brassage air-gaz. L’emploi de systèmes permettant d’accélérer le flux et de créer des turbulences, tels que tuyère convergente ou venturi*, puis chicanes est indispensable.

4 4 la chambre de combustion doit être suffisamment longue pour assurer une longue période de contact entre l’air et les gaz et permettre à la combustion des gaz de se dérouler jusqu’au bout

assique fait 1 mètre mais à pied, 70/80 cm suffi sent (qui peuvent

être réduits à 0.60 entre deux massifs ou

comme passage de petit entretien ). En brouette,

1 mètre c’est bien mais s’il faut manœuvrer, près

du compost par exemple, 1.20 m c’est mieux.

Pour une tondeuse tractée comptez 0.80

/ 1m, et passez à 1.50/1.80m pour une

auto-portée. Même chose

Contresens, sauf demande exprimée du client.Si le sol qui reçoit votre appareil n’est pas isolé, il conviendra de réaliser une isolation sous le poêle avant sa construction, afi n d’éviter d’envoyer inutilement de la chaleur dans la dalle (sauf si cela fait partie de votre stratégie d’accumulation). Si le fond du foyer est constitué d’une grille surmontant un bac à cendres, l’isolation sert uniquement à conserver la chaleur pour charger les masses utiles. Sur un sol déjà isolé elle n’est pas indispensable. Par contre,


Document

Documents

Transcript of Document