Conception d´un système de récupération d´air chaud à partir d´une hotte de foyer ou d´un poêle / cuisinière à bois.

Nous proposons de nombreuses compositions répondant aux besoins de la plupart des configurations d'installations domestiques.
Il est particulièrement important pour la bonne conception de son installation :
- de bien estimer le rapport entre le besoin en chauffage du logement et la puissance de l'appareil à bois,
- d'avoir une vision globale de la répartition de la chaleur nécessaire et des contraintes de passage du réseau.

Conception d´un système de récupération d´air chaud à partir d´une hotte de foyer ou d´un poêle / cuisinière à bois.
Conception d´un système de récupération d´air chaud à partir d´une hotte de foyer ou d´un poêle / cuisinière à bois.
Conception d´un système de récupération d´air chaud à partir d´une hotte de foyer ou d´un poêle / cuisinière à bois.
Conception d´un système de récupération d´air chaud à partir d´une hotte de foyer ou d´un poêle / cuisinière à bois.

Généralités

Les appareils de chauffage au bois (hors bouilleurs) – foyers, inserts, poêles ou cuisinières, distribuent l’énergie produite dans l’air environnant. L’énergie produite se diffuse soit par rayonnement (énergie concentrée dans la masse de l’appareil), soit par convection (chaleur transmise par les déplacements d’air). La diffusion de la chaleur reste essentiellement limitée à l’environnement immédiat.

Si l’eau est un vecteur de diffusion de chaleur commode ― car sa masse est beaucoup plus importante que l’air et permet donc un transfert de chaleur important avec de petits volumes, l’air peut cependant également être canalisé et distribué vers l’ensemble des pièces d’un logement.

Un réseau de distribution d’air chaud se compose essentiellement :

  • d’un conduit de récupération d’air chaud dans lequel celui-ci va se concentrer, puis être aspiré,
  • d’un moteur doté d’une sonde de température qui le déclenche lorsque la température requise est atteinte (elle doit être suffisante pour que le transfert soit efficace),
  • de gaines passant en combles perdus ou faux plafonds. Ces gaines doivent impérativement être isolées pour éviter l’accumulation de chaleur dans des espaces confinés. Les passages de gaines doivent être ventilés.
  • de bouches de diffusion d’air, dont il est conseillé qu’elles soient réglables afin de bien équilibrer la répartition de chaleur entre les pièces desservies,
  • de tous éléments de raccords (manchettes, réductions, dérivations en té, en équerre, en culottes, réduites ou non en fonction du diamètre de la canalisation principale.

Accessoirement, on peut y adjoindre un conduit de récupération d’air frais, dont il est conseillé qu’il soit doté d’un clapet commandé par un thermostat d’ambiance afin de ne pas insuffler un excès d’air frais inutile.

Il est possible également d’installer un clapet pour séparer une ou plusieurs pièces des autres pièces de vie en fonction des objectifs recherchés (par exemple si on ne souhaite pas les chauffer durant certaines heures ou si l’on souhaite limiter la température dans une pièce donnée ― commande avec paramétrage des horaires ou des températures).

Prélèvement direct dans une hotte de cheminée

Il doit être fait avec une gaine semi-rigide isolée (indispensable si traversée du caisson de décompression). Le moteur doit être placé à une distance la plus courte possible afin de se déclencher avant que la température de l’air ne soit trop élevée. Le caisson de filtration doit évidemment être équipé de filtres haute température.

Prélèvement par échange de chaleur du conduit de raccordement des fumées

Il existe par ailleurs des systèmes (passifs ou actifs) qui récupèrent la chaleur des conduits simple paroi de raccordement (liaisons entre un poêle ou une cuisinière et un boisseau ou un conduit double paroi isolé [DPI]). Des turbulateurs produisent un brassage d’air qui permet d’optimiser la chauffe de l’air au contact du conduit de fumée.

Conception d’un réseau domestique de distribution d’air chaud

Les réseaux de distribution sont en principe réalisés en gaines Ø125. Pour les volumes d’air supérieurs à 450 m3/heure, la colonne principale est de Ø160. Les dérivations jusqu’aux bouches de diffusion d’air chaud sont en Ø125.

En principe, on limitera les longueurs de conduits d’air à 20 mètres au-delà du moteur (valeur indicative).

Il est important de tenir compte des logiques de circulation d’air. En particulier, on prendra en compte les extractions d’air vicié (VMC) qu’on trouve dans les pièces humides (cuisines, SB, WC…). Le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) proscrit l’installation dans ces pièces de bouches d’air chaud. En effet, l’extraction d’air vicié entraîne une circulation d’air des pièces à vivre vers les pièces humides. Par ailleurs, il résulterait d’un apport d’air chaud dans ces pièces une surpression qui pourrait contribuer à la diffusion de l’air vicié vers les pièces à vivre.

Les bouches d’insufflation d’air chaud sont donc en principe installées uniquement dans les pièces de vie, en opposition aux portes donnant vers les pièces humides.

Pour favoriser l’homogénéisation de la chaleur dans les différentes pièces, il est possible de réaliser un brassage de l’air chaud avec un air frais prélevé dans une pièce ou un dégagement qui est naturellement plus frais car non chauffé.

Exemple d'installation

L’exemple ci-dessous représente une installation dans une maison comportant 6 pièces à vivre, dont quatre chambres et un bureau.

Figure 1

La bouche n°1 sert à optimiser dans le séjour la répartition de l'air chaud.

La bouche n°2 pourrait être isolable via un registre clapet télécommandé (implémentation en sortie de la culotte de répartition, à l'entrée de la gaine qui la dessert).

Les bouches 3 à 6 permettent l'insufflation d'air chaud dans les chambres.

Ci dessous, figure 2, le foyer et sa hotte où l'air chaud se concentre.

1- Foyer à bois fermé
2- Flexible de raccordement des sorties de fumées
3- Conduit de fumées double paroi isolé
4- grille d'entrée d'air tempéré
5- Grille de diffusion d'air chaud
6- Isolant de séparation de la hotte et du caisson de décompression
7- Grilles de décompression du caisson

Figure 2

Le puisage de l'air chaud via le flexible isolé se fait une trentaine de centimètres au dessus de la hotte.

Le moteur est situé en combles ou dans un local aéré au dessus du flexible de puisage.

Figure 3Figure 3 bis

Vue basse du système de distribution d'air chaud

Vue des combles - Point C, figure 4

1- Flexible de puisage
2- Moteur de récupération d'air chaud
3- Liaison moteur-caisson de filtration (manchettes FF + raccords MM)
4- Caisson de filtration
5- Liaison caisson de filtration-té de répartition
6- Té de répartition sur canalisation principale Ø160 mm
7- Conduits flexibles isolés 50 mm

Figure 4

A. les éléments de liaison sont ici laissés nus pour une représentation plus claire. Ils doivent cependant également être isolés pour des raisons de sécurité (ce qui permet en outre d'éviter des déperditions de chaleurs importantes.
B. Té Ø160 mm avec piquage inégal Ø125 mm. Le prolongement du té est également réduit (manchette FF et réducteur).
C. Raccordement du puisage et moteur d'air chaud. Voir figure 3.

Chaque bouche est raccordée avec une section de conduit Ø125 mm qui se raccorde au conduit principal Ø160 mm représenté en bleu dans la figure 4.

Pour favoriser l’homogénéisation de la chaleur dans les différentes pièces, il est possible de réaliser un brassage de l’air chaud avec un air frais prélevé dans une pièce ou un dégagement qui est naturellement plus frais ou, éventuellement, directement sur l'extérieur (préconisé lorsque la maison est mise en dépression).

 

5 rue du Moulin Cuit 79120 LEZAY, FR
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