Un poêle de masse ou poêle à accumulation est un appareil de chauffage principal. Sa masse constituée de matériaux lourds (pierre, brique ou béton) stocke l'énergie d'une flambée quotidienne unique et intense (entre 1 et 3 h) et restitue longuement la chaleur une fois le feu éteint (jusqu'à 24h). Sa masse lui confère une inertie thermique propice à atténuer la courbe de températures de l’intérieur d'un bâtiment (ce qui vaut à ces poêles d'être aussi nommé "poêles à inertie"). Toute la quantité de bois nécessaire pour chauffer l'habitat est brûlée en une seule fois, ce qui induit des températures élevées dans le foyer et permet d'obtenir une combustion complète et peu polluante. L'accumulateur est conçu pour absorber une majorité d'énergie issue de la combustion et des fumées. Quand elles quittent le poêle, les fumées sont donc considérablement refroidies. La chaleur accumulée est diffusée principalement par rayonnement et dans un pourcentage moindre par convection. Ce mode de chauffage par rayonnement implique qu'il soit placé au centre de l'habitat. La plupart des poêles de masse actuels sont placés dans la pièce principale ouverte sur le salon, la salle à manger et la cuisine. Avec un rendement pour la plupart supérieur à 80%, ces poêles font partie des appareils de chauffage au bois les plus performants.
Author Low-tech Lab | Last edit 9/12/2019 by Clementflipo
Un poêle de masse ou poêle à accumulation est un appareil de chauffage principal. Sa masse constituée de matériaux lourds (pierre, brique ou béton) stocke l'énergie d'une flambée quotidienne unique et intense (entre 1 et 3 h) et restitue longuement la chaleur une fois le feu éteint (jusqu'à 24h). Sa masse lui confère une inertie thermique propice à atténuer la courbe de températures de l’intérieur d'un bâtiment (ce qui vaut à ces poêles d'être aussi nommé "poêles à inertie"). Toute la quantité de bois nécessaire pour chauffer l'habitat est brûlée en une seule fois, ce qui induit des températures élevées dans le foyer et permet d'obtenir une combustion complète et peu polluante. L'accumulateur est conçu pour absorber une majorité d'énergie issue de la combustion et des fumées. Quand elles quittent le poêle, les fumées sont donc considérablement refroidies. La chaleur accumulée est diffusée principalement par rayonnement et dans un pourcentage moindre par convection. Ce mode de chauffage par rayonnement implique qu'il soit placé au centre de l'habitat. La plupart des poêles de masse actuels sont placés dans la pièce principale ouverte sur le salon, la salle à manger et la cuisine. Avec un rendement pour la plupart supérieur à 80%, ces poêles font partie des appareils de chauffage au bois les plus performants.
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Le Poelito est un poêle à bois à inertie destiné aux habitats de petites dimensions et/ou légers (camion, yourte, caravane, mobil home, péniche …). Ces habitats sont caractérisés par : - une petite surface à chauffer, donc une faible puissance de chauffe requise. De ce fait un poêle habituel est souvent surdimensionné car il fait vite trop chaud. L’habitant l’utilise donc au ralenti, ce qui induit encrassement, pollution et performances médiocres. - une faible inertie, c'est-à-dire peu de masse permettant d’absorber la chaleur excédentaire pour la restituer plus tard. Il y fait donc rapidement froid après l’extinction des sources de chaleur. Un poêle à accumulation correspond parfaitement à ces contraintes. Il stocke beaucoup de chaleur, permettant de faire seulement 2h de feu toutes les 12 à 24 heures. Limitant ainsi la durée d’entretien du feu et permettant un chauffage sur de longues périodes.
Principe de fonctionnement Le principe de poelito est de combiner « masse » et « mobilité » : une partie de l’inertie est réalisée par du sable, qui est facilement retirable. Le poêle, vidé, est plus simple à déplacer. Dans l’utilisation, le poêle Rocket fonctionne en chargement vertical ce qui permet une auto alimentation en bois par gravité. La combustion (aspiration des flammes) est latérale inférieure, ce qui permet une arrivée d'air par le dessus du combustible. C'est une conception originale qui assure de très bonnes performances mais demande une prise en main à l'utilisation.
Ce tutoriel a été réalisé avec David Mercereau. Il est une retranscription du travail de Vital BIES à l'origine de l'idée, de la conception du poelito et de la rédaction du manuel : https://sites.google.com/site/assodes2mains/poele/le-poelito. Nous les remercions pour leur travail pour les communs. Dans ce tutoriel, seules la fabrication et l’utilisation du Poelito sont détaillées, des options supplémentaires sont disponibles dans le manuel de Vital telles que les trappes de ramonage, l’association à banquette chauffante ou à un chauffe-eau. Nous n’abordons pas non plus les trous d’évacuation du sable, complexifiant la construction. Le sable se retire bien par le dessus du poêle.
Métal
Quincaillerie :
Béton :
Coffrage perdu
Sécurité
Traçage / Mesure
Métal
Béton :
Coffrage perdu
La construction de ce poêle nécessite de nombreux éléments, qui peuvent être achetés neufs ou récupérés.
ATTENTION 1 : les 2 tuyaux nécessaires pour le cendrier (fixe) et l’alimentation (amovible) doivent comporter un emboitement mâle à une extrémité afin de permettre l’adaptation d’un bouchon. ATTENTION 2 : La ligne d’évacuation des fumées doit être réalisée dans les règles de l’art, avec des tuyaux compatibles entre eux. Il faut éviter les fuites (de fumées certes, mais aussi de condensats) et le risque d’incendie.
EVITEZ de réaliser un béton de ciment normal ou de ciment noir (dépourvu d’alumine au contraire du fondu).
En image vous trouverez le coût moyen des fournitures pour les différents modèles, hors coût du bidon et de l’évacuation des fumées. la fumisterie représentant une part importante du budget.
Le principe du Poelito est de construire un poêle rocket dans un bidon. Le fond du bidon est tapissé de mélange isolant. Cela ne dispense pas de poser son poêle sur un support incombustible. La partie inférieure, où le feu se développe, est coulée en béton réfractaire autour d’un coffrage en tubes de carton. Ces tubes forment des réservations creuses : le circuit du feu et de fumées. La partie inférieure constitue la base du foyer. C’est une masse fixe. La moitié supérieure est constituée de tuyaux métalliques amovibles et remplie de sable que l’on peut laisser sur place ou transporter séparément. Le foyer est fermé soit par une plaque de fonte, soit par une plaque vitro céramique, recouvert par le couvercle du bidon en guise de finition. Le conduit d’évacuation est à l’extérieur du bidon. La connexion se fait par un T de raccordement avec tampon de ramonage. La traversée du plafond et la sortie de toit (ou tout ce qui est à l’extérieur de l’habitat) doit obligatoirement être isolée.
On voit sur l'image le bas du conduit d’alimentation vertical avec vers le premier plan son cendrier, et vers l’arrière-plan le départ horizontal des flammes : ce premier ensemble constitue le brûleur. A l’arrière-plan on voit les 2 reprises des fumées, une de chaque côté du conduit de départ de flamme. Ces 2 reprises se rejoignent par en dessous via un collecteur, qui envoie les fumées vers l’arrière, en direction de l’évacuation des fumées). Cet ensemble constitue le collecteur. Raccordement au conduit d’évacuation par T avec tampon
Il est possible de réaliser le Poelito dans trois dimensions différentes, en fonction des types d’habitat, des volumes à chauffer, de la température extérieure et de la qualité de l’isolation de l’habitat :
Il est d’une faible puissance et faible masse, à réserver aux tout petits habitats, à moins d’avoir une très bonne isolation. A titre d’exemple pour une grande caravane de 7m de long c’est correct jusqu’à 0°C mais quand il fait -5°C il ne faut pas espérer avoir plus de 12°C le matin en ayant fait un feu le soir. L’utilisation très intense s’il est sous dimensionné fait qu’il sera moins durable. La zone de cuisson est assez petite et ne permet d’utiliser que des récipients de petite taille.
Meilleur compromis en termes de rapport masse-puissance/facilité de déplacement. Convient bien pour un studio. Bonne zone de cuisson, possibilité d’option chauffe-eau.
Modèle à privilégier pour un habitat de plus de 20 m² en habitat léger et 35 m² en habitat en dur moyennement isolé. C’est la taille la plus favorable pour un appareil qui bougera peu et qui devra recevoir des options telles que production d’eau chaude et banquette chauffante.
Responsabilité de l’usager
Les rédacteurs de ce guide et l'association qui le met à disposition ne sont pas responsables de l'usage fait du Poelito. Vous êtes le seul et unique responsable de la mise en œuvre de l'appareil proposé. Soyez précautionneux dans l'action, posé et calme, et surtout critique vis à vis des éventuelles fausses bonnes idées que vous pourriez avoir (« ça ira bien comme ça ... »).
Sécurité pendant la construction
Portez toujours les équipements de sécurité indispensables à la tâche réalisée. Le métal est un matériau dangereux à travailler et le ciment est toxique à respirer. Munissez-vous d'un plan de travail approprié et fixez les pièces que tu vas usiner par tout moyen fiable à disposition (serre-joint, étau, pince-étau).
Installation du poêle
Comme tout poêle, il y a des règles à respecter pour ne pas se mettre soi ou son habitat en danger.
Poids/fondations : L’appareil présente un poids relativement important. Dans un habitat léger il est indispensable de mettre en place un report de charge sous le plancher afin d’éviter son affaissement. A minima il faudra au moins un plot qui reposera sur le sol dur et soutiendra efficacement le plancher. Au besoin, ajouter une traverse entre les supports existant (solivage) et le plot afin de maximiser son effet. En complément, une plaque de répartition du poids est préconisée car le plancher peut être relativement flexible et se déformer localement sous l’effet de charges ponctuelles (points d’appui intense). Il s’agit de poser par-dessus le plancher tout matériau suffisamment rigide et étendu pour répartir les points d’appui sur un surface plus importante que celle sur laquelle reposerait normalement l’appareil.
Protection du sol : Il doit être posé sur une plaque métallique épaisse et suffisamment grande pour répartir le poids s’il y a lieu. En cas d’installation sur un matériau inflammable, un plancher bois par exemple, il faut rehausser l’appareil afin d’avoir une circulation d’air en dessous ou de placer une masse supplémentaire ou un isolant épais.
Distance aux parois : Le poêle doit être placé à 15 cm minimum de toute paroi. S’il y a moins de 45 cm entre le poêle et la paroi la plus proche, elle doit être protégée avec une isolant incombustible, comme de la laine de roche. Il ne doit en aucun cas toucher un matériau combustible.
Conduits : Le tuyau d’évacuation des fumées doit absolument respecter les normes en vigueur. Ces normes sont simples et évitent de mettre le feu à son habitat. Il s’agit à minima de respecter une distance de sécurité de 30cm entre toute paroi inflammable et un tuyau simple peau et d’utiliser du double-peau en passage de toiture et en extérieur (avec distance de sécurité en traversée de toiture de 10 cm). Tout piège à calorie est à éviter strictement : l’anneau de 10 cm qui entoure le tuyau en traversée de toiture ne doit pas être laissé vide, mais rempli avec un isolant incombustible. Dans un espace vide (surtout s’il est clos) la température peut s’élever jusqu’à s’enflammer !
Hauteur de la cheminée : La configuration des lieux influera sur le tirage. Il faut éviter les obstacles produisant des vents tourbillonnants. Notamment le tuyau d’évacuation des fumées doit dépasser le sommet du toit de 40cm. Pour un toit plat il doit dépasser de 120 cm (dans ce cas il doit être correctement arrimé). Normativement le tuyau doit aussi dépasser tout obstacle présent à moins de 8m de distance (arbres par ex.)
Choix de l’emplacement : Ce qui dicte l’emplacement d’un poêle c’est fréquemment les possibilités de passage du conduit de fumées en toiture. Evidemment en corrélation avec l’aménagement de la pièce. Evitez de trop rehausser l’appareil afin de chauffer aussi au niveau du sol. S’il est placé près d’un mur il faut veiller non seulement aux distances de sécurités mais aussi à la facilité d’accès pour l’amorçage du tirage et le ramonage.
La réalisation du Poelito passe par la mise en œuvre de béton. Le ciment fondu est corrosif pour la peau et irritant pour les yeux et les voies respiratoires : à manipuler avec des gants, porter des lunettes et un masque anti-poussières.
Il y a deux mélanges différents à réaliser :
Les recettes et la mise en œuvre sont expliquées ci-dessous. On y fera appel à plusieurs reprises dans le tutoriel
Recette du béton réfractaire isolant
Recette du béton réfractaire dense
Comme tous les liants à prise hydraulique, une perte d’eau ou un séchage trop rapide empêche les réactions chimiques de prise de se produire.
Décapage
Il est préférable de décaper le bidon avant de se lancer dans la construction. Dans tous les cas il faut le faire avant les premiers feux qui feront cloquer la peinture qui n’est pas prévue pour résister aux hautes températures. Le plus simple pour décaper est d’utiliser des disques à décaper sur une meuleuse. Il est également possible d’utiliser une ponceuse ou de mettre une brosse métallique sur une perceuse.
Découpage
A moins d’avoir un bidon à couvercle amovible avec cerclage, il faut découper le dessus du bidon. Le dessus du bidon sera le couvercle du poêle une foi finie. Il faut donc éviter de l’abimer, et choisir plutôt le fond du bidon (qui est complet) que le dessus (qui comporte des bondes). C'est-à-dire prendre le bidon à l’envers.
Muni d’une disqueuse et des équipements de protection pour les yeux, les oreilles, et les mains, découper juste sous le bourrelet, en prenant soin de ne pas couper la deuxième épaisseur de tôle. Ainsi le couvercle pourra être replacé. La scie à métaux fonctionne aussi très bien. Astuce : entamer le métal à la disqueuse (facile) et finir à la scie (précis). Il faut penser à protéger le sol avec une bâche car les restes de liquide présent dans le bidon risquent de s’échapper par la zone découper.
Nettoyage
Maintenant que le bidon est ouvert, il faut le nettoyer car il contient surement encore un peu d’huile. Utiliser de la sciure ou du sable pour éliminer le plus gros du résidu de contenu. Traiter ce déchet selon sa composition, probablement comme un déchet toxique à placer en déchetterie.
Le bidon doit être percé de deux trous diamétralement opposés permettant d’introduire des tuyaux. À l’avant le tube de diamètre 100/130/150 mm servira d’entrée d’air et d’évacuation des cendres. À l’arrière le tube de 80/100/130 mm servira à connecter le tuyau d’évacuation des fumées (respectivement les diamètres du modèle Pito 60/120/200).
Les deux tubes doivent être à 6 cm du fond du bidon. C’est l’épaisseur de la couche de béton du socle. Il faut faire attention au rebord extérieur pour prendre la côte (c’est 6 cm depuis le fond, auxquels il faut ajouter l’épaisseur du rebord, soit environ 1,5 cm).
Côté cendrier
Côté évacuation des fumées
Côté évacuation des fumées il faut fixer de la même manière une manchette courte avec emboitement femelle. L’emboitement femelle donne à l’extérieur.
Les coffrages qui seront réalisés prochainement risquent de bouger lors des coulées de béton, il faut donc les arrimer pour maintenir de bonnes épaisseurs.
Les fils de fer doivent pointer à l'intérieur du bidon
Draft
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