Rendement des poeles de masse : plusieurs protocoles d'évaluations ?

[Philou67]

Si j'ai bien compris la discussion, il s'agit du rendement de la combustion.
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[ririmason]

Non je ne pense pas que cela soit ca. Selon Nobert Senf ( patron de la MHA ) voici les chiffres atteint sur une moyenne d'une série de feux avec différents appareils:

- combustion efficiency: 97.10%
- heat transfert efficiency ( rendement de chauffage ): 80.6%
- overall efficiency: 78.3%

Il explique qu'un rendement de chauffage de 90% est impossible pour ces raisons:

- combustion efficiency" numbers get quoted, with no definition, or understanding of what they represent.
- European numbers get quoted. The Europeans tend to define efficiency based on the lower heating value of wood, which ignores the latent (boiling of water) heat losses. So, for example, in Europe you can have condensing gas furnaces with efficiencies higher than 100%.

Il met donc en cause les chiffres de rendement obtenus par les firmes européennes car elles ne tiennent pas compte de l'humidité de la chaleur des fumées.

[Philou67]

Ah oui, j'ai basé mon message sur les dires de Skip Hayden :

Unless the flue condenses the water vapour AND recovers this latent heat, which is unlikely, a more appropriate MAXIMUM “combustion” efficiency is 85%.

L'un intègre la chaleur latente des fumées dans le rendement de combustion, l'autre dans le rendement de transfert de chaleur...

[dedal]

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Le rendement de transfert de chaleur, c'est donc, là, le rendement de chauffage... ? C'est défini comment ?
Sinon, ça illustre bien le besoin - pour les usagers - de pouvoir se fier à un protocole simple mais surtout identique, ou normalisé (?). Sinon, les valeurs annoncées sont toutes sujettes à caution. Seules peuvent encore être intéressantes, dans l'absolu, les valeurs comparables selon un même test.
Si Masse de poil est encore par là (CSTB), qu'en dis-tu ?
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[marchand de poil]

Bonsoir,

Vous êtes drôle (à force et au deuxième degré seulement !). :

Vous recherchez et/ou interprétez systématiquement toute information qui vous permettrait de confirmer votre hypothèse préférée :

les performances des poêles HIEMSTRA ne peuvent pas dépasser les performances de ce que je possède et/ou de ce que je connais (ou crois connaître ! ).

Cela s’appelle le biais de confirmation d'hypothèse :

« la tendance d'une personne à chercher, ou à interpréter, une information de manière qu'elle confirme les préconceptions de cette personne ».
« chercher activement et accorder plus de poids aux preuves qui confirment (son) hypothèse … une forme de biais de sélection dans la collecte des preuves » (Wikipedia).

Ce travers, récurrent en ce qui concerne les Poêles HIEMSTRA, se soigne très bien, à condition d’adopter (un jour !) une …. démarche scientifique.

« Une des bases de la démarche scientifique est l'expérimentation, c'est-à-dire le recueil de données ... et la confrontation du modèle aux faits » (Wikipedia).

Non, riri, la « FIRME » dont je suis responsable n’a pas « OBTENU » des « CHIFFRES » de rendement…

C’est dans le cadre d’une démarche SCIENTIFIQUE, que nous avons soumis nos poêles au verdict des thermocouples et sondes diverses et variées d’un laboratoire accrédité et indépendant : le Centre Scientifique et Technique du Batiment. Les techniciens du CSTB ont appliqué très strictement un PROTOCOLE DE TEST précisemment décrit dans une NORME EUROPEENNE. Ils ont constaté des RESULTATS. Des résultats qui sont COMPARABLES à d’autres.

Rien n’interdit même de penser que les résultats d’autres fabricants de poêles à accumulation, obtenus dans des conditions identiques, puissent dépasser les notres !


En quoi est-ce que ça vous défrise que nos poêles soient performants, très performants ???

A qui la faute si les autres fabriquants ne publient pas leurs résultats ???

Joyeux Noël !

Hélène MARCHAND

[dedal]

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Hmm... il y a probablement moins de désaccords qu'en apparence

Sir riri cite :

- combustion efficiency: 97.10%
- heat transfert efficiency ( rendement de chauffage ): 80.6%
- overall efficiency: 78.3%

Il évoque donc toujours un rendement de chauffage (ou rendement de transfert de chaleur), et pas un rendement de combustion, quand il dit que ça ne peut pas atteindre 90%.
Bon ; très humblement, moi je ne saisis toujours pas comment on peut définir un rendement de chauffage, sans intégrer les caractéristiques du lieu à chauffer. Surtout s'agissant de PdMs, dont je suis convaincu que leur capacité à "travailler avec la maison" fait que certaines configurations de PdMs seront plus efficientes que d'autres dans certains configurations d'habitat. Et lycée de Versailles.
On pourrait fixer un environnement type et arbitraire, mais s'il est plus adapté à l'un ou l'autre type de PdM, ça ruine la valeur d'un test comparatif. Même si les différences au final sont faibles.

Rendement de transfert de chaleur, ça me parle déjà plus. Je me dis que ça englobe plus que la combustion et s'arrête à l'extrême limite du PdM prit isolément : son habillage diffuseur. Je me dis - mais je n'en sais rien - que ça évalue la capacité du PdM à évacuer la chaleur de la combustion (testée indépendamment via le rendement de combustion) et à la stoker dans la masse. Par exemple, un PdM sans vitre, avec porte pleine et isolée, serait là plus efficace puisqu'il y aurait moins de perte pendant la flambée. Même si c'est un gain immédiat pour l'environnement du PdM
Bref, je repose ma question : comment est défini ce rendement de transfert de chaleur ? Donc qu'est-ce que le chiffre devant le % exprime... ?

Sinon, question rendement de combustion...
Quand Skip Hayden cite un maximum à 85% et Robert Senf un maximum à 97%... ça vient d'une différence de prise en compte de la chaleur latente des fumées... ?
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[dedal]

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Comme riri l'a repéré, Tigchelkachel annonce un kyoto, un PdM au rendement de 110 %, en annonçant des infos à venir.

trad : Ensuite suivent les Finovens et nous terminons avec le poêle Kyoto qui peut atteindre un rendement de 110%. (bientôt plus d'informations sur ce site)

Cf cette discussion, ce serait intéressant de savoir quel rendement..., en quoi consiste un rendement de plus de 100 %, et quelle technique peut (pourrait ?) permettre d'atteindre (ou d'espérer) ce UHR (ultra haut rendement).
On suppose que ça pourrait passer par la condensation des fumées... Mais comment sur un PdM... ?
PolarBear dit quelques mots là-dessus par là.
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[ririmason]

Attention à ne pas négliger la piste d'un catalyseur, car il me semble avoir lu que cela pouvait augmenter le rendement de façon significative. De plus, le catalyseur est préconisé par certains comme un des moyens ( avec le filtre ) de réduire de manière très importante, l'émission de particules. On sait que ces dispositifs seront bientôt obligatoires dans l'UE.

Connaissant un peu les bataves, il ne serait pas étonnant qu'ils fassent avec ce KYOTO une pierre 2 coups.

En tout cas, si c'est vrai, c'est un fameux coup de tonnerre.

A voir

[dedal]

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Oui, c'est apparemment la piste de Fondis. Comment ça fonctionne exactement un catalyseur... ? Ils parlent d'atteindre immédiatement 200° (seulement) par une résistance électrique (), mais probablement est-ce pour lancer le processus...
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[LutopiSTe]

J'en déduis que les gros PdM qui ont une température de surface plus faible ont une longueur d'onde "max" plus grande.

Reste à savoir si la longueur d'onde est vraiment primordiale dans la sensation de chaleur, comme l'a fait remarquer Philou. Du moment qu'on est dans le domaine de l'infrarouge, est-ce que tout rayonnement infrarouge ne produit pas à peu près les mêmes effets sur notre corps? A priori, il doit exister une loi d'absorption du rayonnement, non, comme pour l'émission? Cette loi nous montrera peut-être l'importance de la longueur d'onde dans la sensation de chaleur...

salut à tous

j'avais pas vu que le fil devenait aussi pointu

il y a une chose à laquelle il faut penser quand on raisonne en terme de rayonnement, c'est que toutes les température se comptent en kelvin. si la température de surface d'un poêle est de 70°C ou de 50°C, on a l'impression d'une grande différence, mais en kelvin ça donne 343 et 323°K, du coup ça ne décale pas le spectre de rayonnement de Planck de grand chose
la répartition des longueurs d'onde sera à peu près la même
la où la différence devient notable, c'est pour les échanges radiatifs, puisque plus il y a de différence de température, plus le flux est important (puissance quatrième)
la ou ça devient vraiment marrant, c'est que si on augmente la température des parois, la convection augmente aussi
et pourquoi oublier le conductif, un poêle brique doit décharger une bonne part de son énergie vers la dalle
ça serait vraiment intéressant de quantifier les proportions des trois modes de transfert d'un pdm! peut être ouvrir un nouveau fil?

cordialement

[ririmason]

Pour la conduction vers la dalle, j'ai expérimenté ici et ca marche du tonnerre.

[LutopiSTe]

ben oui, quand on avance des chiffres de 80% rayonnement 20% convection, ou même 50-50, j'affirme pour ma part qu'on se trompe forcément puisque ces chiffres supposent qu'il n'y a pas de conduction...

j'ai réuni pas mal d'infos sur le poêle de polar (avec sa bénédiction ) et je suis sur que s'il en manque, il se fera un plaisir de clarifier les incertitudes. j'envisage donc ,à partir de la, de décortiquer les trois mode de transferts.

quelqu'un est il intéressé par cette démarche?

[Philou67]

C'est bien entendu intéressant.
Cela dit, si je prend le cas particulier du système Tulikivi (poêle en stéatite), on sait que le débit maximal calorifique accumulé dans la masse est d'environ 14,4kW.
Le reste part :
- par la vitre lors de la flambée
- par le conduit lors de la flambée

Donc tout ce qui ne part pas par le conduit reste dans le logement. Une partie va rayonner, une partie va faire de la convection, une partie va partir dans la dalle par conduction. Si la dalle est isolée correctement, le seul paramètre important pour déterminer le rendement de chauffage est donc ce qui part dans le conduit (pendant et après la flambée), car c'est la partie d'énergie du bois qui ne servira pas au chauffage (quelque soit sont mode de restitution).

[ririmason]

Je suis d'accord avec Philou, car hormis des cas comme le mien où l'isolation de la dalle a été mal faite, je ne vois pas beaucoup de conduction dans un PDM.

[Philou67]

Ce que je voulais surtout dire, c'est que la conduction ne signifie pas pour autant "perte thermique". Les pertes du poêle par conduction sont à prendre en compte dans le rendement de chauffage du poêle.

[LutopiSTe]

et c'est pourquoi je pensais à un nouveau fil, ça ne fait pas parti du rendement
mais ça pourrais s'avérer très intéressant de se faire une idée des proportions
vaut il mieux une temp de surface faible, élevée?
est il intéressant d'isoler sous le poêle? on pourrait peut être chauffer par conduction un banc plein, se servir de la dalle pour dissiper l'énergie du poêle...et donc peut etre imaginer un poêle réactif et inertiel
dans le cas d'une maison à étage la convection pourrait être favorisée, inversement pour un habitat de plein pied, surtout dans quelle proportions, avoir un ordre de grandeur permettrais de comprendre.

cordialement

[Philou67]

C'est intéressant, bien sur, mais les ordres de grandeur ne seront pas bouleversés par l'architecture du poêle, à mon sens, cas il faut toujours garder à l'esprit qu'on a un coeur chaud, une enveloppe à température moyenne, une surface de contact au sol et une porte dont somme toute, les proportions restent sensiblement les mêmes.

Concernant la conduction elle-même, pour avoir un petit banc non chauffé accolé à mon poêle (le conduit de fumée non isolé passe à l'intérieur), je dois dire que ce phénomène m'apparait comme marginal : la température au bout du banc est sensiblement différente de celle du poêle.
Par ailleurs, la dalle ne chauffe pas uniquement pas conduction, mais également par rayonnement. Certes, le gradient de température de la dalle montre, par mesures, que la t° au sol croit en s'approchant du poêle, mais même à 2m, elle est encore sensiblement plus élevée qu'en un point non visible du poêle. Par ailleurs, le phénomène de conduction est d'autant plus important que la différence de température entre le sol et le poêle est importante. Si la dalle est bien isolée, elle tendra à prendre la température du bas du poêle, et le flux sera limité par la résistance thermique du sol (plus elle est faible, plus la chaleur s'étendra loin du poêle).

Mais, je ne nie pas que le sujet est intéressant... notamment au niveau de l'étude des transferts thermiques du poêle de masse, en son sein et avec son environnement.

[Polar Bear]

salut à tous

la ou ça devient vraiment marrant, c'est que si on augmente la température des parois, la convection augmente aussi
cordialement

Bonjour LutopiSTe,

Je pense que ta phrase est incomplète ou bien tu fais une fixation sur la Convection mais il ne faut pas perdre de vue que lorsque la température d'une paroi emettrice augmente, le % de Rayonnement par rapport au % de Convection augmente.
Supposons qu'à 50°C les valeurs sont 75% Rayonnement et 25% Convection à 80°C tu peux avoir 80% R et 20% C.
Donc en supposant qu'1 m2 de surface à 50°C soit capable de laisser passer350Wh/h, cette même surface laissant passer 700Wh/h à 80°C, tu aurais dans le premier cas 262.5 Wh/h par R et 87.5 Wh/h par C et dans le second cas tu aurais 560Wh/h par R et 140Wh/h par C
Effectivement on voit bien que la Convection augmente de 60% mais le Rayonnement augmente lui de 113%
Ces valeurs sont fictives bien sur mais ne servent que pour exemple même si on est assez proche de la réalité.
Je ne suis pas certain des unités Wh/h mais tu auras compris ce que je veux dire.

La démarche que tu entreprends est tout de même très interressante.
Bien sur on peut avoir de la conduction par la dalle (voulue ou non d'ailleurs) mais la dalle réemet par rayonnement et convection on peut aussi dans le cas ou le poele est adossé à un mur,avoir de la conduction et le mur qui réemet comme la dalle.
C'est pas simple pour sur et je te souhaite bien du courage.
N'hesites pas si tu as besoin d'infos
Bonne journée
Polar Bear

[Polar Bear]

Bonjour,

Pour le futur Kyoto, je ne pense pas au catalyseur, car il faut considerer davantage un catalyseur comme un filtre à particule, et avoir un rendement supérieur à 100% avec ce principe me semble bien difficile. Encore une fois de quel rendement parle t on dans ce cas?
Ce n'est que mon avis, je peux bien sur me tromper.

Polar Bear

[Philou67]

Je pense également qu'un catalyseur ne conduira pas à un rendement > 100%. Je ne vois alors que la chaleur latente contenue dans l'air de combustion pour apporter un gain, mais de là à compenser les pertes lors de la combustion...
Par ailleurs, la condensation, si c'est bien le principe retenu, va abaisser la température des fumées... faudra-t-il alors un extracteur de fumée ?

Mais bon, attendons d'en savoir plus... qui sait, ce PDM pourra-t-il aussi faire des glaçons

@polar : je sais à peu près exprimer les puissances rayonnées grâce à la loi de Stefan, mais comment fais-tu pour évaluer celle de la convection (naturelle) ?
D'ailleurs, en prenant l'émissivité de la stéatite à 0,95 on a en rayonnement :
- à 50°C : 587W/m2
- à 80°C : 838W/m2
Tu peux me dire comment tu calcules tes valeurs ?

[LutopiSTe]

lorsque la température d'une paroi emettrice augmente, le % de Rayonnement par rapport au % de Convection augmente.
C'est pas simple pour sur et je te souhaite bien du courage.
La démarche que tu entreprends est tout de même très interressante.
N'hesites pas si tu as besoin d'infos

Merci
j'aimerais justement déterminer cette part, pour qu'on en finisse avec les à peu près, pour le rayonnement je peux m'y coller, j'ai déja un peu de pratique, mais pour la convection
on pourrait commencer par établir une feuille de calcul qui ne prendrais en compte que les parois verticales du poele de PB en ignorant la porte, le calcul des flux (convection, rayonnement dans un premier temps) devrait permettre de se faire un avis sans y passer des semaines

ma grammaire est vraiment catastrophique! vivement que les gosses apprennent à lire, je prendrais des cours de rattrapage

edit:

Mais bon, attendons d'en savoir plus... qui sait, ce PDM pourra-t-il aussi faire des glaçons

[Philou67]

Pourquoi ignorer la porte ? C'est la partie du poêle, certes la plus petite, mais aussi la plus chaude.

N'oublie surtout pas non plus, toute la convection qui a lieu lors de la flambée. Selon mes estimations, elle devrait être déjà à plus de 50% de la chaleur latente du bois brulé.

[Polar Bear]

Bonjour Philou,

Comme je l'ai dit, j'ai pris des valeurs fictives, je ne suis pas scientifique mais technique et logique, je ne maitrise pas ce domaine de la diffusion thermique sous toutes ses formes.
Il me semble que ce sujet a déjà été abordé sur le forum. Il doit donc y avoir possibilité de trouver une âme charitable avec des connaissances très pointues sur ce sujet.

Polar Bear

[Polar Bear]

@ Philou,

De quelle convection parles tu pendant la flambée, car ce qui passe au travers de la vitre c'est du rayonnement.
Il y aurait plus de convection avec une porte en fonte si non doublée intérieure
Polar Bear

[Philou67]

Ce qui passe par la vitre peut effectivement être considéré comme du rayonnement... mais la température atteinte génère également une forte convection (que l'on ressent bien chez nous : lorsque l'on fait la flambée le soir, il fait trop chaud dans les chambres, mais c'est super pour prendre la douche ).

Donc disons plutôt que la chaleur produite par la flambée est la moitié de celle accumulée dans la masse.

[Philou67]

Le problème de l'évaluation de la convection, c'est qu'il faut considérer les déplacements parasite de l'air dus à la maison (et non au poêle), comme la présence de fuite dans l'étanchéité, d'une VMC, ...

Maintenant, on peut aussi tenter des calculs en ne considérant qu'une convection naturelle, ce qui devrait représenter un minima pour ce mode de transfert de chaleur.

[miawwrr]

Convection versus radiation :
Je croyais que c'était l'inverse. Que plus la temperature de surface etait élevée, plus la fraction de convection augmentait ???

J'ai loupé un épisode ?

[Polar Bear]

@ Philou,

http://www.ivaldi.fr/calcultherm.html

J'ai parfois regarder ce site très intérressant

[LutopiSTe]

moi aussi, mais ils ne donnent aucune valeur de h pour la convection, ça n'a pas l'air commode à déterminer. et le graph est un peu trop petit au dT qui nous interesse.

[Philou67]

Ne peut-on pas prendre le h utilisé pour calculer la résistance thermique superficielle de la lame d'air intérieure dans le calcul des déperditions d'une paroi ? (c'est ce que j'ai utilisé en première approximation : environ 8W/m2.K).
Par contre, je trouve des puissances émises assez importantes...

@polar, c'est bien la même formule que j'ai tenté d'utilisé, et comme dit Lutopiste, le paramètre essentiel, h, est le plus difficile à déterminer.

Ci-joint, une ébauche de feuille de calcul (format OpenDocument, à ouvrir avec OpenOffice Calc par exemple, après l'avoir dé-zippé).