Discussion autour de plans d'un petit poêle de masse inspiré par d'autres

Général Maçonnerie
#1

Bonjour à vous : )

Aujourd’hui j’aimerais partager avec vous et discuter les plans d’un petit poêle de masse que j’ai fait en m’inspirant de ceux du minimasse ainsi que du stage que j’ai suivi autour des conceptions Oxalis. L’idée étant que vos retours puissent m’inspirer d’éventuelles modifications, ou me conforter dans l’expérience que je fais : ).

Éléments de cahier des charges :

  • Intégrer le poêle dans un linéaire de plan de travail
  • Arrivée d’air tubée
  • Sortie de fumée par l’arrière du poêle

PDM_00Sequence
PDM_00Sequence1941×766 219 KB

Dans l’ordre d’apparition :

1- 15cm de béton cellulaire dans lesquels se trouve la réservation pour l’arrivée d’air qui débouche du mur arrière en D100mm (78cm²) longueur 55cm.

2- Répartition horizontale de l’air neuf 2x 11cm x 6cm = 132cm²

3- Sole dont les briques ne sont pas scellées pour permettre de nettoyer l’arrivée d’air.

4- Distribution verticale de l’air par deux colonnes latérales (2cm x 22cm x 2 = 88cm²) puis par les interstices ménagés par une métallerie espaçant les briques des parois latérales du foyer (0,6cm x 22cm x 12 = 158 cm²). On voit apparaître sur la droite une trappe pour l’entretien, et à l’arrière la sortie de fumée depuis son cheminement du haut vers le bas à l’arrière du poêle.

5- La suite logique jusqu’au linteau du foyer.

6- Étranglement pour diriger les fumée vers l’arrière (11cm x 22cm = 242cm²)

7- Bascule des fumées vers la colonne arrière (44cm x 11cm = 484 cm²).

8- Rang de bascule doublé pour faciliter le virage et atteindre la hauteur souhaitée.

9- Autre vue permettant de visualiser l’arrière. L’arrivée d’air se fait juste sous la sortie des fumées (18cm x 22cm = 396 cm²) avec, peut-être, un léger préchauffage ?

Je n’ai pas encore dessiné la métallerie. Mais déjà, sur la maçonnerie, mon dessin parait-il cohérent ? J’ai mentionné les sections de circulation d’air en imaginant que ça puisse être une donnée clé pour la cohérence des flux.

En ne faisant redescendre les fumées qu’à l’arrière du poêle, je limite les surfaces de captage potentielles des calories mais mon conduit vertical de 4m50cm est en boisseau terre cuite double parois et je ne comptais pas le tuber.

Pour moduler l’arrivée d’air, je comptais fabriquer une tirette en bas de la façade qui actionne un clapet en sortie de tube de 100. Pour ce qui est de fermer (au moins en partie) la sortie de fumée, je suis un poil moins inspiré. Preneur d’idée : ).

Pour vous donner un peu de contexte, le poêle est adossé à un mur en terre crue lui même habillé de double vitrage (chauffage solaire)dans une maison isolée grassement (45cm de paille pour les murs et 35cm de laine de bois au plafond) superficie 45m² (+ mezzanine). Je suis un expérimentateur. J’ai un certain goût du risque et je suis donc confortable à l’idée que tout ne marche pas forcément du premier coup. Néanmoins, il faudra bien que je ne m’intoxique pas au monoxyde de carbone si je veux pouvoir continuer à expérimenter !

Bref, j’en reste là pour un premier message. Mais je suis à votre disposition si besoin d’autres détails : )
Merci de m’avoir lu !

Louis

#2

Bonjour,

Ça fait un circuit de récupération de chaleur très court, les fumées vont être chaudes et le rendement global risque d’être plutôt moyen, l’idée c’est de chauffer les boisseaux, et le mur adossé ?

#3

Ouep, l’idée était d’isoler le moins possible le conduit pour laisser le mur en profiter. J’ai encastré les boisseaux de 5cm dans le mur en terre, ce qui est assez peu, mais j’avais peur de fragiliser trop le mur en creusant plus. En l’occurrence, le couloir vitré qui se trouve derrière le mur ne nécessite pas forcément de chauffage mais si il est tempéré, ça boostera quand même les performances thermiques de l’enveloppe intérieure directement chauffée.

#4

Bonjour @LouisCharaf
Je le trouve très mignon ce petit poele ! Esthétiquement, ca me fait penser aux poeles très bas de Jérôme Chapelle : https://foyerdemasse.fr/

Je ne suis pas familier des arrivées d’air latérales étagées, mais quand tu dis que tu veux mettre du metal pour faire l’espacement, je me dis : attention ! Déjà que ce système crée un gros stress thermique sur les briques du foyer, y ajouter du métal qui se dilate différemment va casser les joints.

Aussi, c’est un poele en simple peau (une seule rangée entre l’utilisateur et les fumées, au lieu de 2 rangées sans lien mécanique et un coeur avec une structure ou un cerclage métallique) et meme si c’est un petit poele, c’est (pour moi) une fragilité majeure.

Ensuite pour dimensionner le conduit de fumée, le poele que tu as dessiné pourrait, avec quelques modifications, rentrer dans la norme EN15544 et donc tu pourrais savoir exactement (et en avance) :

  • si ton conduit permet de créer suffisament de tirage
  • si ton circuit de récupération de la chaleur des fumées est suffisament long pour récupérer les fumée
  • comment dimensionner le foyer et les arrivées d’air pour que la combustion soit bonne

C’est peut etre trop si tu ne veux en faire qu’un seul, mais il y a des formations régulièrement à l’afpma sur ce sujet : Formation au dimensionnement aéraulique du poêle maçonné - AFPMA

#5

Merci pour le retour étayé ; ).

Si je paraphrase un peu, tu me dis qu’un foyer qui fissure (ou dont les joints cassent), c’est encore acceptable si il y a une deuxième peau qui elle ne bouge pas. Mais dans mon cas, comme les parois du foyer ne sont pas maçonnées et qu’elles seraient liées par la métallerie à l’enveloppe extérieure, la dilatation du foyer (plus importante car amplitude de T°C plus grande) pourrait se transmettre à la paroi extérieure et donc générer un risque de pollution dans la pièce. Ce qui, pour le coup, n’est plus du tout acceptable.

Une nouvelle capture d’écran pour y réfléchir :

PDM_Reflexion calage et dillatation 01
PDM_Reflexion calage et dillatation 011078×1125 102 KB

  • Ligne bleu : Je peux scier les briques du foyer en bout pour ménager une marge de dilatation que je comble à la laine céramique si besoin d’un minimum de calage.

  • Double échelle orange : Le genre de métallerie que je pouvais imaginer, sans y avoir réfléchis tant que ça encore. Les montants auraient été des fers plats de 2cm pour maintenir l’espacement entre les briques du foyer et celle de la cloison extérieure. Les briques sont insérées dedans sans nécessairement être contraintes. On peut donc imaginer que la dilatation horizontale du métal (0,2mm à 900°C) et des briques (pas trouvé de coefficient) puisse se faire préférentiellement vers l’intérieur du foyer puisque rien ne les en empêche. Pour la dilatation verticale, la métallerie peut ne pas aller jusqu’en haut de la dernière brique à tenir, mais le dessous de la dernière brique repose sur 31cm de métal, soit une dilatation de 3mm à 900°C. Et effectivement c’est problématique car la suite de ma maçonnerie repose sur cette colonne. Un moyen de m’en sortir serait de ménager 3mm de marge dans mon échelle de cales, de scier une feuillure dans mon linteau, et de remplacer les briques qui posaient sur mes colonnes par des briques longues qui reposeraient donc sur les piles maçonnées de la façade avant et de l’arrière du foyer (voir vignette 5 du premier post). Bon évidemment, ça rajoute du boulot, de la complexité… mais est-ce plausiblement viable ?

Autre scénario, remplacer la métallerie par des cales taillées dans le même matériau, la brique, ou d’un matériau à la courbe de dilatation semblable. Il faudra tout de même que je trouve un moyen pour que les briques ne reculent pas, empiétant sinon sur les colonnes d’air verticales. Reste le delta de dilatation entre les brique dans le foyer plus chaudes que celles du cloisonnement extérieur. Est-ce, de ce point de vue la, il y a matière à conseiller de faire la maçonnerie plutôt avec un mortier d’argile (plus souple ?) ou avec un mortier à prise chimique ?

Intéressant. Si tu as un lien vers un résumé intéressant de la norme, je suis preneur. Je ne vais à priori pas investir dans le document officiel : /.

Et le centre de formation n’est pas si loin de là ou je suis. Mais l’idée n’étant pas de me reconvertir dans la conception de poêle, pas sûr non plus que ma curiosité me pousse à financer les 5 jours de formation pour maîtriser tous les calculs.

Malgré tout, je suis preneur d’un coefficient de dilatation linéaire des briques réfractaires si jamais quelqu’un l’a ; ).

#6

Avec plaisir !

Pour moi, un foyer maçonné au mortier réfractaire (type coulis au silicate de sodium par exemple, et SURTOUT PAS, mais vraiment surtout pas à l’argile) ne sera pas suffisament solide, sauf si le foyer est cerclé avec des feuillards métalliques + des cornières dans les angles, ou si le foyer est maçonné dans une structure métallique qui le comprime à froid (comme sur nos poeles).

Pour éviter que les gaz ne s’échappent vers les occupants et les intoxiquent, je recommande :

  • une conception en double paroi : le coeur et l’habillage ne sont pas solidaires et le coeur peut se dilater sans pousser l’habillage, ce qui implique qu’il y a forcément partout 2 rangs de briques entre les gaz et l’utilisateur
  • que la fumisterie soit calculée pour éviter qu’il y ait trop peu de tirage, ce qui rendrait les refoulements difficilement évitables.

Pour les briques d’injection, ce que tu décris a été développé il y a quelques années par l’afpma avec PRSE : Fabrication et vente de briques réfractaires pour l'industriee et poêles
image

Sur ce forum, Edu Marquina avait partagé son fichier de dimensionnement d’un poele selon la EN15544

POur la dilatation, il me semble que les coefficients brique / metal soient similaires et environ égaux à 1% pour 1000°C

#7

Le MiniMasse rentre bien dans ton cahier des charges non ?

Je te dis ça parce que de ma (très modeste) expérience de contributeur au développement d’un poêle de masse (et autres activés autour de ça - là je suis dans le train en route pour 1 semaine d’analyse de combustion sur le MiniMasse…) je trouve que développer un poêle de masse (ou autre boîte à feux), c’est « faussement simple ». Parce que oui, ça va (presque) toujours fonctionner de mettre le feu dans une boîte et d’évacuer les fumés. (mais tout est dans le « presque »)

De mon côté, plus je rentre dans le sujet, plus je découvre l’étendu du savoir nessécaire (et donc de ma méconnaissance du sujet (l’Effet Dunning-Kruger ) et des erreurs (petite ou grosse) qu’on peut commettre…

ça chauffera toujours, parfois ça sera plus ou moins capricieux, ça sera plus ou moins dangereux aussi… mais ce qui sort du conduit est quand même la souvent bien crado…

Pour toutes ces raisons et bien d’autres (et pourtant je suis plutôt favorable à l’auto-construction, à l’apprentissage test-erreur) je te conseille ;

  • De te faire aider sur la partie conception par un poêlier pro
  • De partir sur un poêle libre de droit (plan distribué) qui a fait ces preuves, documenté, qui a été mesuré…

David

1 « J'aime »
#8

OK, ça c’était une question en passant. En me renseignant j’imagine que je vais trouver quel liant va le mieux. Mais je retiens donc qu’effectivement, les types de liant valables peuvent évoluer en fonction de la conception (ce n’est pas qu’une question de démontable/pas démontable).

En réalité, mon design est une sorte de 1,5 parois : Une vraie paroi étanche à l’extérieur, et une « paroi-écran » à l’intérieur**, désolidarisée de la première, qui capte 90% du rayonnement du foyer. Est-ce légitime d’imaginer que la paroi extérieure serait donc moins violemment sollicité ?

Je ne connaissais pas. C’est effectivement une alternative à mes histoires de cales : )

Je vais chercher ça ; )

Dans les grandes lignes : oui c’est clair ; ). Et ma volonté de faire des modifications ne doit pas masquer ma reconnaissance envers tous ceux qui œuvrent à faire émerger des conceptions performantes réplicables par tous. Et notamment celle-ci qui colle clairement au besoin de pas mal de monde à mon avis : ). Mais comme après mes 3 jours de stages avec un poêlier pro (dont discussion sur mon projet) j’étais vachement décomplexé, j’ai pas mis le trou dans le mur à un endroit pratique pour le Minimasse. Le reste des « mais » que je pourrais citer seraient plutôt liés à ma personnalité, donc sans réel intérêt pour la lecture du sujet. Mais pour résumer : je prends plus de plaisir à expérimenter qu’à suivre un tutoriel. Et comme le plaisir est aux commandes… ; ). Bon, de fait, ça créer une discussion bancale puisque je n’ai pas voulu suivre vos plans mais je vous demande comment vous feriez à ma place :smiley: En réalité, j’imaginais plutôt que vous puissiez me pointer du doigt les zone de vigilance que je n’aurais pas, ou critiquer les choix techniques que je pourrais faire. Mais évidemment, seulement si c’est votre plaisir de le faire :wink: .

A ce stade :

  • Merci pour vos premiers retours techniques et méthodologiques. Ca me permet de mieux appréhender ce qui mérite plus d’attention.
  • Je vais adapter mon dessin en intégrant la « brique d’injection »
  • Ca me donne envie de faire les calculs. La mécanique des fluides et la thermodynamique ont fait partie de mes cours pendant les études supérieurs. En espérant que j’y comprenne encore quelque chose ?!
#9

Et bien à ce stade je ne peux que te proposer de participer à la formation de l’AFPMA sur le dimensionnement aéraulique : Formation au dimensionnement aéraulique du poêle maçonné - AFPMA ça te permettra de bien comprendre comment ça marche, comment on utilise le logiciel Autrichien pour faire un poêle « qui fonctionne bien » et combiner ton plaisir voulu avec de l’apprentissage et un résultat qui sera certainement d’autant plus satisfaisant…

Si tu as du bagage en étude supérieur sur la mécanique des fluides et la thermodynamique tu devrais vite avancé avec cette formation…

Et si tu viens à la formation de Novembre il y a des chances qu’on soient dans le coin à faire des expérimentations sur le MiniMasse en parallèle sur le même lieu… souvent ont croisent les stagiaires parce que c’est chouette aussi de voir un poêle en fonctionnement avec des analyseurs de brancher dessus, ça permet de mieux comprendre…

Précision : nous ne pouvons pas utiliser le logiciel Autrichien sur le MiniMasse car celui-ci ne permet pas de faire un foyer aussi petit (pas de données) donc on a extrapolé les résultats d’une feuille de calcul et ensuite on tâtonne… mais ça fait plusieurs années… quand tu le vois comme ça, il fonctionne (il chauffe) mais il pourrait moins émettre de PPM… Donc on fait essai, erreur, essai, erreur… mais c’est long et coûteux (appareillage type analyseur de combustion très chère)

#10

Évidemment ça me plairait vachement : ). Mais je suis dans l’impossibilité de mobiliser le financement. Et je vois mal comment me justifier pour que Pôle Emploi la prenne en charge… :thinking: Ca me parait donc compliqué d’arriver à ma fin.

J’ai ouvert le logiciel autrichien par curiosité. Effectivement, pas serein sans quelques explications.

Je vais essayer de trouver le temps de mettre en équation le fonctionnement du poêle. On verra si je m’en sors… : )