Injection d'air secondaire

Uzume
,
#1

Bonjour,

Je m’appelle @Ander et je viens du Pays basque. Je vous écris car pendant que je regardais votre site et vos modèles j’ai eu un doute. Dans vos premiers modèles (2018, 2019 et 2020) vous introduisez " le cobra " afin d’injecter l’air secondaire. Mais dans vos dernières conceptions, vous ne concevez pas les poêles avec " le cobra ". Et il semble que l’injection d’air secondaire n’existe pas dans ces nouveaux modèles. J’ai trouvé cela étrange, car je pensais que l’injection d’air secondaire était nécessaire dans ces systèmes afin d’obtenir de meilleurs rendements dans la combustion. J’ai cherché une explication sur votre site, mais je n’ai rien trouvé.

Ma question est donc la suivante : avez-vous prouvé que cette deuxième injection d’air n’est pas nécessaire pour obtenir une meilleure combustion ? Ou bien, est-ce que je me trompe sur les conceptions et que cette seconde injection d’air existe bel et bien mais que je ne comprends pas le fonctionnement des conceptions ? Dans ce deuxième cas, je ne sais pas s’il est possible de m’expliquer quelle est la partie du fonctionnement que je ne comprends pas.

Si vous avez des preuves ou des analyses qui prouvent le bon fonctionnement sans " le cobra " ce serait fantastique et très utile !

Je vous remercie d’avance pour votre temps et j’attends votre réponse avec impatience.

Ander

–
Hello,

I am Ander, from the Basque Country. I am writing to you because meanwhile I was looking into your web and into your designs I have had one doubt. In your first designs (2018, 2019 and 2020) you introduce « the cobra » in them in order to inject the secondary air. But in your last designs you do not design the stoves with « the cobra ». And it seems that the secondary air injection does not exist in these new designs. I found it strange, becase I though that the second air injection was necessary in these systems in order to achieve better efficiencies in the combustion. I have been looking for some explanation in your web but I have not found anything.

So, that is my question: have you prove that this second air injection is not necessary to obtain a better combustion? Or, am I wrong about the designs and actually this second air injection exits but I am not understanding the operation of the designs? In this second case, I do not know if it is possible to explain me what is the part of the operation I am not understanding.

If you have some proves or analysis that prove the correct operation without « the cobra » it would be fantastic and very useful!

Thank you in advance for your time and I am looking forward to your response.

Ander

Secondary air injection
#2

Bonjour Ander, merci d’avoir transféré ta question sur le forum !

J’ai fait un nouveau post avec une traduction en francais car c’est un forum francophone. Si tu peux à l’avenir mettre la traduction en francais en 1er et ensuite la version originale en anglais ou espagnol, ce serait idéal.

L’injection d’air secondaire n’est pas nécessaire pour une bonne combustion, ca a été une découverte pour moi. En fait dans les foyers de type batch, il y a de l’air neuf qui passe au niveau haut de la fente pour se mélanger avec les gaz de pyrolyse dans le turbuleur.

Ce qui permet une bonne combustion, à mon avis, c’est :

  • la descente des gaz du batchblock, après le demi-tour en U, qui limite le débit entrant dans la fente (juste à la sortie du foyer) et évite des emballements. Peter vd Berg obtient des résultats similaires en placant une 2ème fente assez loin de la 1ère fente dans son DSR2
  • les proportions générales du coeur
  • le fait de laisser quelques centimètres entre l’arrière du foyer et le bout des buches : ca crée une zone d’accélération pour les gaz avant qu’ils s’engouffrent dans le turbuleur

Quelques bonnes flambées :

Il faut garder à l’esprit que le seuil de la norme EN15250 était à 3000ppm de CO moyen à 13% d’O2 il y a peu de temps et que c’est maintenant 1500 ppm.

2020-09-28_#1_matin_B14V5_BBV2-117
2020-09-28_#1_matin_B14V5_BBV2-1171800×1200 70.2 KB

  • moyennes
    • durée = 124 min
    • O2 = 11,9 %
    • CO = 551 ppm
    • CO à 13% d’O2 = 484 ppm
    • Tirage = -10,8 Pa (déviation standard de 1 Pa)
    • TF = 194,5 °C
    • TA = 23,6 °C
    • Rendement moyen = 82,4 %

2020-09-29_#1_matin_B14V5_BBV2-117
2020-09-29_#1_matin_B14V5_BBV2-1171800×1200 74.6 KB

  • moyennes
    • durée = 96 min
    • O2 = 11.1 %
    • CO = 439 ppm
    • CO à 13% d’O2 = 355 ppm
    • Tirage = -12.7 Pa (déviation standard de 0.9 Pa)
    • TF = 171,6 °C
    • TA = 21.1 °C
    • Rendement total moyen = 85,8 %

2021-08-11_B14V5_CDC_analyse_combustion
2021-08-11_B14V5_CDC_analyse_combustion1800×1200 86.7 KB

  • moyennes
    • durée = 121 min
    • O2 = 9.8%
    • CO = 581 ppm
    • CO à 13% d’O2 = 415 ppm
    • Tirage = -12.8 Pa (ecart type __Pa)
    • TF = 356°C
    • TA = 28°C
    • Rendement total moyen = 74.0 % mais c’est un coeur seul, sans circuit de fumée !

Ensuite j’ai aussi fait un post sur les dernières analyses qu’on a fait avec Peter vd Berg : Tests du nouveau Medi Batchblock pendant rencontres AFPMA 2023
Le tirage pendant les mesures n’était pas du tout suffisant, mais le poele a très bien fonctionné quand même en comparaison d’autres tests que j’ai pu faire avec un tirage trop faible.

#3

Bonjour @yasin

Dans ces graphs, comment calcules tu le rendement ?
Il ne semble pas prendre en compte le taux de CO

DD

#4

Bonjour @andre ,

Le CO est bien pris en compte dans le calcul. Le rendement est calculé automatiquement par l’analyseur de combustion

C’est que globalement le taux de CO a une influence faible sur le rendement, surtout que sur nos poele le rendement de combustion varie dans une amplitude faible.

Ce qui est plus important pour le rendement, c’est :

  • le taux d’excès d’air (non visible sur les graphs, on voit à la place le pourcentage d’O2 restant dans les gaz de sortie) qui est généralement de 2 sur nos poeles. Tu peux le retrouver avec :
    image

  • la température de sortie des fumées (TF).

Le fabricant a fait un petit guide explicatif là dessus : https://static-int.testo.com/media/29/ac/2cd8c9463697/PocketGuide-Emission-Industry-short-FR.pdf

Si tu as besoin des formules de la norme, je peux te les donner.

#5

Bonjour @yasin

Le fabriquant utilise la formule de Siegert :

image
image601×604 58.6 KB

Cette formule n’est pas valable lorsqu’il y a du CO :

L’appareil fourni une valeur correcte dans les meilleures conditions d’utilisation du PDM. Je retiens 80% de rendement PCI en fonctionnement optimal.

DD

#6

Avec plaisir @andre ,

Je ne sais pas si la formule que tu as trouvée correspond vraiment au rendement calculé par l’appareil, vu que la formule qu’ils donnent est dans une brochure informative. C’est peut etre juste une simplification explicative. Je regarderais dans la notice technique de l’analyseur.

Après j’avais calculé il y a un moment la perte de rendement liée au monoxyde de carbone (donc liée à une mauvaise combustion).

J’en étais arrivé à la conclusion qu’un poele de masse qui passe tout juste la norme EN15250 (1500 ppm de CO moyen à 13% d’O2 moyen) perdait moins de 3% de rendement total à cause du CO… bref, dans le pire des cas, quasiment rien.

#7

En fait je viens de voir que ca dépend des modèles d’analyseurs, mais le document date de 2013 et ils ont refondu et renouvelé leur gamme entre temps… donc je ne sais pas si le notre prend en compte le CO dans son calcul de rendement.
image

#8

Bonjour :
@yasin , @andre J’ai un autre manuel du développement mathématique des calculs selon les mesures du testo 330 (c’est celui que j’ai).
Le développement du calcul est visible en page 26 et 27 (pour les pays comme la France et l’Espagne).
Le rendement est calculé en fonction de l’O2 mesuré par l’appareil.

  • Rend=100-qA
  • qA est un calcul basé sur les mesures d’O2 de l’appareil.
    L’excès d’air prend en compte le CO et les paramètres A2 et B spécifiques à chaque pays (page 27).

Cependant, si vous regardez la page 30, le développement mathématique pour des pays tels que la Grande-Bretagne, la Chine et la Corée, dans le calcul de l’efficacité, il y a une formule où le CO est inclus dans le calcul. J’ai appelé Testo Espagne pour clarifier ce point, mais la personne qui peut m’expliquer n’est pas là.

Buenos dias:
@yasin , @andre yo tengo otro manual del desarrollo matematico de los calculos segun las mediciones de el testo 330 (es el que yo tengo)
El desarrollo del calculo se puede ver en la pagina 26 y 27.(para paises como Francia y España)
El rendimiento se calcula segun mediciones de O2 que mide el aparato.

  • Rend=100-qA
  • qA es un calculo segun mediciones de O2 del aparato
    El exceso de aire si tiene en cuenta el CO y los parametros especificos por paises A2 y B. (pag 27)

Calculation-formulaex-fuels-and-parameters-Testo-flue-gas-analyzers.pdf (1,2 Mo)

Sin embargo si miras en la pagina 30, desarrollo matematico para paises como Gran Bretaña, China y Korea, en el calculo del rendimiento si que aparece una formula donde incluye en su calculo el CO. No se muy bien a que se debe , estaba llamando a Testo españa para aclarar esto pero no esta la persona que me lo puede explicar.

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#9

Désolé, j’ai vu que nous avions presque répondu à la même chose en même temps @yasin et moi … :-), je ne voulais pas me répéter

Perdon he visto ahora que casi hemos respondido lo mismo en el mismo momento @yasin y yo … :-), no queria repetirme

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#10

Merci @edufas ! Tiens nous au courant quand tu as des infos supplémentaires de testo, c’est intéressant ! Et aussi j’aimerais savoir si le nouveau testo 300 intègre le CO dans son calcul. Gracias !

#12

Re-bonjour Yasin,
Tout d’abord, merci beaucoup pour votre réponse, j’étais occupé et j’ai oublié de vous remercier.

Concernant votre réponse, je comprends que s’il n’y a pas de deuxième injection d’air, l’entrée d’air doit être au moins la somme des dimensions de la première et de la deuxième injection d’air (selon l’excel de Peter van der Berg: 0, 25 CSA + 0,25 x0,25 CSA). Ou, cette prise d’air devrait-elle avoir d’autres dimensions ?

D’après ce que vous dites, une partie de cet air n’est pas brûlée dans la chambre de combustion et circule dans la partie supérieure de la chambre de combustion, est introduite par le portail et se mélange aux fumées des premiers gaz de combustion / pyrolyse que vous commenter (corrigez-moi si ce n’est pas le cas). Je n’arrive pas à comprendre pourquoi une partie de l’air ne brûle pas dans la chambre de combustion. Je ne sais pas s’il y a une raison : est-ce lié au burn rate ? Ensuite, vous parlez des dimensions/proportions globales. Je comprends que les dimensions générales de la chambre de combustion (seulement de la chambre de combustion ?) déterminent alors que le poêle peut bien brûler sans une deuxième injection d’air. Si oui, ces « nouvelles » dimensions ou proportions de la chambre de combustion sont-elles connues ou « définies »?

Laisser quelques centimètres entre le fond de la cheminée et l’extrémité du bûcher semble logique, oui, ou du moins plus compréhensible.

Les tests se font avec le modèle « Medi Batch Box », non ?

Merci d’avance encore !! Un câlin!

PS La traduction est faite avec le traducteur donc désolé s’il y a une erreur.

Ander

Buenas de nuevo Yasin,

Primero muchas gracias por tu respuesta, que he andado liado y se me olvidó agradecértelo.

En cuanto a tu respuesta, entiendo que si no hay segunda inyección de aire, la entrada de aire tiene que ser al menos la suma de las dimensiones de la primera y segunda inyección de aire (según el excel de Peter van der Berg: 0,25 CSA + 0,25x0,25 CSA). O, ¿esa entrada de aire debería tener otras dimensiones?

Por lo que dices, entonces, parte de ese aire no se quema en la cámara de combustión y circula por la parte arriba de la cámara de combustión, se introduce por el portal y se mezcla con los humos de la primera combustión/los gases de pirólisis que comentas (corrígeme si no es así). No consigo entender por qué parte del aire no se quema en la cámara de combustión. No sé si hay alguna razón: ¿tiene que ver con la tasa de combustión?

Luego, hablas de las dimensiones/proporciones generales. Entiendo que las dimensiones generales de la cámara de combustión (¿solo de la cámara de combustión?) determinan entonces que la estufa pueda quemar bien sin una segunda inyección de aire. Si es así, ¿esas “nuevas” dimensiones o proporciones de la cámara de combustión son conocidas o están “definidas”?

Lo de dejar unos centímetros entre la parte trasera de la chimenea y el final de la leña parece lógico, sí, o más fácil de entender al menos.

Las pruebas están hechas con el modelo “Medi Batch Box”, ¿verdad?

Gracias de antemano de nuevo!! Un abrazo!

Ander

#13

Salut @Ander !

Je ne travaille plus avec les CSA, mais l’arrivée d’air unique a une surface d’environ 550 mm2 par kg de bois brulé. Par exemple, sur le Medi Batchblock qui brule 18kg de bois par flambée, ca correspond à environ 10 000 mm2.

Exactement !

Tous les poeles de masse fonctionnent en excès d’air : il y a toujours trop d’air par rapport à la quantité d’air nécessaire pour une combustion stochiométrique. Il y a donc toujours de l’air disponible. La difficulté c’est plutot de mélanger l’air au hydrocarbures dégagés par le bois ! C’est ce qui se passe dans le « turbuleur ».

Les dimensions du foyer sont très proche du « batchrocket » (aussi appelé « batch box ») mais ce ne sont pas les seules dimensions vitales. Il y a aussi le reste du coeur de chauffe, qui est très différent du batchrocket. C’est pour ca que j’ai changé le nom en 2017-2018 quand je l’ai concu.

https://www.uzume.fr/batchrocket
https://www.uzume.fr/batchblock
https://www.uzume.fr/plans-poeles-de-masse/Medi-Batchblock-avec-banc

Tu peux ensuite télécharger les plans 3D des poeles :

image
image1003×280 34.6 KB

Non, les tests se font avec le modèle « Medi Batchblock ».

#14

Il doit y’avoir une coquille dans les unitées : 550mm2 /kg

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#15

Bien vu, merci ! J’ai corrigé.

#16

Bonjour Yasin,
D’accord, merci pour la réponse ! Je regarderai la question des dimensions quand je pourrai. Salutations!