Dispositif de cheminée: types et principe de fonctionnement

Actuellement, les cheminées sont de plus en plus populaires. En règle générale, les options classiques ne sont installées qu’en tant qu’élément décoratif ou source de chauffage supplémentaire. Le fait est que l'appareil ne permet pas l'accumulation de chaleur, la pièce est rapidement refroidie après l'extinction de la flamme.

Le design classique constitue une source supplémentaire de ventilation dans la pièce, ce qui n’est pas un avantage dans le climat rigoureux de la Russie. Pour éviter les facteurs négatifs et créer une atmosphère de soul, les développeurs ont trouvé des moyens abordables de préserver la belle tradition de chauffage d'une maison privée.

Bois et charbon de cheminée - une des options les plus courantes dans les maisons de campagne. Il est construit à partir de toutes sortes de matériaux - brique, béton, tôle d'acier ou autre métal. Toutes les espèces classiques se distinguent par une cheminée droite reliée au grand espace libre de la chambre de combustion.

Considérez les éléments principaux de la cheminée.

• Partie inférieure strictement horizontale inférieure de la structure, conçue pour la localisation du bois de chauffage. Peut être sourd ou avec des trous de grille.
• Un sapeur-pompier est un espace pour le feu. La paroi arrière pour augmenter la réflexion de la chaleur dans la pièce a une pente. Dans certaines versions classiques, des parois latérales sont également aménagées.
• La chambre à fumée relie la chambre de combustion et la cheminée, il est nécessaire pour la collecte des gaz lors de la forte formation de fumée.

• Une dent de fumée ou un seuil de gaz est une saillie dans la chambre qui empêche l'apparition d'un écoulement inverse et assure la collecte de condensat pendant le tir. La largeur de l'élément coïncide avec la même taille que la caméra.
• Tuyau ou cheminée - sert à évacuer la fumée. Il peut être carré, rond ou rectangulaire.Pour ajuster la longueur de la conception, définissez une ou deux vannes. Ils empêchent également la ventilation naturelle lorsque le foyer est inactif.
• Le portail est le cadre d’entrée de la chambre de combustion, sert à la fois de limitation de la zone de travail et d’élément décoratif.

Les formes du portail peuvent être différentes selon le style de conception. Forme en U inhérente aux styles anglais, allemand ancien, français, minimalisme et high-tech. Pour former "D" pays et modernité moderne. Le métal vous permet de créer n'importe quelle configuration, du tonneau classique au nid ou à la poire d'un oiseau complexe.

En choisissant un foyer pour la maison, vous devriez regarder non seulement le design extérieur, mais aussi le lieu de son futur emplacement.

On distingue par type de construction:

• encastré (fermé) - disposé dans des renfoncements de murs ou des niches spécialement conçues, le portail ne dépasse pas de la ligne du mur;
• semi-ouvert - fait partiellement saillie au-delà de la ligne de cloisons intérieures;
• dans les ouvertures - options angulaires pouvant chauffer deux pièces à la fois;
• mur - basé sur le nom, ne pas avoir un point d'appui, sont fixés sur le mur ou dans le coin; en règle générale, petit en volume;
• ouvert

Le principe de fonctionnement du foyer est simple. La chaleur est distribuée dans la pièce aux dépens de l'énergie de rayonnement du feu et des éléments chauffants de la structure, ce qui crée un léger mouvement des courants de convection.

La taille impressionnante de la cheminée empêche l'entrée de dioxyde de carbone dans la pièce. Une vitesse de déplacement d’air assez grande et nécessaire dans la conduite n’est pas inférieure à 0,25 m / s.

La chaleur dégagée par une cheminée classique est faible - 20%, le reste passe par la cheminée.

Il est possible d'augmenter l'intensité de la chaleur dégagée de plusieurs manières:

• installation supplémentaire des parois latérales et arrière de la structure;
• utiliser du métal comme revêtement pour les parois de la chambre de combustion;
• porte de l'équipement coupe-feu porte, qui couvre complètement la chambre de combustion (pour les produits métalliques)

En vente, vous pouvez trouver une grande variété de fours en acier résistant au feu prêts à l'emploi.Les professionnels recommandent de privilégier les modèles en fonte: ils sont assurés contre les déformations à haute température. Mais la principale recommandation pour les produits finis est la conformité des caractéristiques du modèle indiqué dans la fiche technique aux conditions de vos locaux.

Restreindre une zone de flamme nue affecte également l’intensité de chauffage.

• deux murs du portail sur les côtés - le pouvoir est suffisant pour les petites pièces; pour augmenter le rayonnement, les parois intérieures latérales ont la forme d’un trapèze avec une extension vers la pièce.
• un panneau latéral - de telles formes contribuent à attirer davantage d'air de la pièce dans le tuyau, mais le rayonnement de chaleur se propage dans un rayon plus large;
• les flammes sont ouvertes de tous les côtés (cheminées alpines ou suisses) - inefficaces pour le chauffage, bien que la chaleur puisse être émise dans toutes les directions.

Les fabricants de biomatériaux et pellets combustibles ont également réussi à ralentir le processus de combustion en raison des caractéristiques de la composition de la matière première. Ils prétendent que leurs produits augmentent l'efficacité du chauffage au niveau d'une femme hollandaise ou d'un four suédois.

Il est possible d'augmenter l'échange de chaleur en augmentant la surface de la cheminée: sa surface est chauffée et peut également servir de source de chaleur. Pour cela, un échangeur de chaleur est utilisé - un insert à nervures dans une cheminée en acier inoxydable. Sa longueur est comprise entre 0,5 et 1 M. La section transversale d'un tel tuyau devrait coïncider avec le diamètre de la cheminée.

La connaissance du mouvement de l'air dans le système aidera à utiliser les flux pour augmenter la traction et le chauffage supplémentaire d'une maison privée. Et aussi rendre automatique la gestion de l'intensité de l'apport de chaleur.

L'échange d'air naturel est généralement utilisé lorsque le foyer est noyé de temps en temps. Plus artificiel avec le fonctionnement fréquent du foyer ou lorsque le système de cheminée présente une configuration complexe. Peu importe la façon dont ils réduisent le nombre et la longueur des éléments horizontaux du tuyau, ils parviennent à jouer leur rôle négatif.

L’amélioration réside essentiellement dans le fait que l’entrée d’air extérieur augmente le tirage et en assure la valeur constante. Il supprime également les pièges à air qui se forment lorsque la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment est importante. Dans un tel système, il n’ya pas de problème d’allumage dès le début du froid.

Pour atteindre cet objectif, un, deux ou trois ventilateurs sont installés. Ils sont construits à l'entrée d'air dans le four et sur la voie de circulation dans le canal principal, loin des pièces où vivent les gens. Le meilleur endroit est au niveau du grenier ou de la buanderie. Le système gravitationnel ne se chevauche pas et la quantité d'air entrant dans le système augmente immédiatement de 30 à 50%, la capacité de débit - jusqu'à 600 m3 / h.

Il est possible d'automatiser le système avec la connexion au capteur de température dans le foyer. Pour gérer le panneau de commande devient possible sans se lever du divan.

Pour équiper le nécessaire:

• distributeurs d'air avec grille de protection;
• conduits d'air calorifugés en acier inoxydable galvanisé, adaptateurs;
• échangeur de chaleur - la capacité de chauffage de l'air est calculée avec une marge sur les plis;
• les fans;
• filtres grossiers;
• papillons - nécessaires pour régler le volume d'air entrant.

Il est possible d'automatiser l'ensemble du système avec la connexion au capteur de température dans le foyer. Dans un tel cas, il est facile de contrôler un bouclier ou une télécommande sans sortir du canapé.

L'efficacité est améliorée si les tuyaux ont une surface interne parfaitement lisse et ne comportent pas un grand nombre de joints horizontaux et inclinés. Les conditions idéales sont atteintes avec une section ronde des pièces de la cheminée.

Avec tous les avantages d'une telle solution, il existe également des inconvénients:

• augmentation de la consommation d'énergie - combustibles solides et électricité;
• Occurrence de bruit de ventilateur - des silencieux spéciaux sont nécessaires pour la suppression;

• bruit dans les tuyaux - se produit lorsque la cheminée est de petite taille, sélection incorrecte à la puissance de la fournaise;
• le bruit et les vibrations indiquent un mariage lors de l'installation, les réparations sont éliminées.

Pour déterminer les valeurs, il existe une norme NF D 35376 développée en France. Il vous permet de connaître la puissance nominale du four en kW - la quantité de chaleur que le modèle est capable de fournir en trois heures de travail.

Il est très important de ne pas le confondre avec les valeurs maximales, qui sont généralement indiquées dans les caractéristiques des produits finis. Le foyer atteint sa chaleur maximale dans les 45 minutes qui suivent l'allumage, et ces valeurs de puissance sont 2 à 3 fois supérieures à ses capacités réelles.

Pour référence:

• une pièce confortable de 10 m² avec une hauteur sous plafond de 2,5 m nécessite 1 kW pour le chauffage;
• Bois de chauffage de bouleau (sec, avec une humidité allant jusqu'à 14%) - 1 kg donne 4 kW d'énergie lorsqu'il est brûlé.

Les experts recommandent de choisir une puissance de 10-15% supérieure à celle indiquée dans le passeport du produit fini, car les indicateurs de laboratoire ne correspondent généralement pas aux indicateurs réels dans des conditions de fonctionnement normales.

La puissance élevée de la chambre de combustion permet, avec la porte fermée, de chauffer la pièce plus rapidement et de conserver les valeurs de température plus longtemps en mode de combustion lente. Il est déconseillé d'utiliser la ressource limitante de la chambre de combustion pendant une longue période, cela entraînerait une usure rapide.

La possibilité de chauffer la pièce dépend en grande partie des dimensions du modèle.

L'échelle de l'objet dépend du but de l'installation. Pour des tâches exclusivement décoratives, les valeurs seront directement dépendantes des valeurs d'autres éléments de l'intérieur d'une maison de campagne. Le chauffage nécessite une approche différente. Il est nécessaire de calculer la puissance du foyer et de le connecter au volume de la pièce.

Valeurs de base pour une cheminée semi-ouverte classique.

Pour respecter la combinaison harmonieuse des principaux éléments structurels, il est nécessaire de prendre en compte les facteurs suivants:

• La hauteur de l'ouverture rectangulaire de la chambre de combustion est de 2/3 dans les grandes cheminées et de 3/4 de sa largeur dans les petites cheminées.

• La profondeur de la chambre de combustion doit être comprise entre 1/2 et 2/3 de la hauteur de l'ouverture du portail.
• La surface de l’ouverture correspond toujours à la surface de la pièce - de 1/45 à 1/65.
• La hauteur de la conduite augmente la poussée, elle est beaucoup plus longue en termes de valeurs que pour un four conventionnel. Les dimensions minimales d'un conduit de cheminée à partir de la base - un foyer sec ou une grille - ne doivent pas être inférieures à 5 m.
• Le diamètre de la cheminée est 8 à 15 fois plus petit que la surface de la pièce. Plus la hauteur de sa construction est petite, plus la section est grande pour une surface égale de la pièce.

Par exemple:

• pour une chambre de 15 m² avec une cheminée de 5 m de longueur, la section sera de 250x250 mm;
• pour un salon spacieux de 70 m² avec une longueur de tuyau allant jusqu'à 10 m - 300x300 mm;
• pour un salon de 70 m² avec une longueur de tuyau de 5 m - 350x350 mm.

La construction de telles structures nécessite beaucoup de connaissances et de compétences. Vous pouvez construire vous-même un faux-foyer, il retiendra les dalles sans aucun problème. Pour une véritable construction chauffée, il est nécessaire d’approcher avec sérieux. La conception doit commencer au stade de la planification de la maison.

Étapes requises:

• sélectionnez un modèle et calculez sa puissance;
• effectuer le calcul de la fondation et sa combinaison avec le recouvrement du sol;

• planifier et afficher sur le schéma les modifications nécessaires à la conception de la toiture;
• déterminer les matériaux et leur quantité pour tous les types de travaux, y compris le revêtement de la cheminée;
• créer des croquis et des dessins;
• assurer la sécurité d'utilisation, accorder une attention particulière aux mesures de prévention des incendies.

Avant de demander conseil à des experts, vous devez présenter votre future cheminée dans toute sa splendeur. Commencez par un croquis, puis passez à une étude détaillée des détails du futur appareil de chauffage de la maison.

Le dessin est réalisé selon quatre angles: droit, latéral, de dessus et en coupe. Des artisans qualifiés créent des diagrammes détaillés avec chaque rangée de briques de pose et des angles de coupes précis.

Quand il s'agit de modèles de cheminée, il convient de prendre en compte de nombreux facteurs.

• La fondation est érigée séparément des autres murs porteurs et des traverses, car les charges sur les éléments sont complètement différentes, une chute de pression sur le sol peut survenir, entraînant la destruction du bâtiment.
• La semelle doit être plus large que la base de la structure.
• La profondeur minimale est d'au moins 50 cm La valeur réelle dépend des propriétés du sol ainsi que des mesures prises pour le compacter.

• La profondeur du foyer doit être de 20 cm sous la ligne de congélation du sol.
• L'espace libre entre le plafond du bâtiment et la fondation est d'au moins 5 mm. Cela permettra d'éviter les fissures, la déformation des éléments structurels et la conception du foyer lorsque la température baisse. Le trou est généralement rempli de sable.

Pour apprendre à fabriquer un foyer en briques, regardez la vidéo suivante.