Prise d'air et rendement d'un poele a bois.

[invite1e1f88b3]

Bonjour,
Dans la continuité d'un post existant il me semble necessaire de créer un fil sur ce sujet : Variation du rendement d'un poèle en fonction de la prise d'air exterieure.

J'ai déja donné mon point de vue avec quelques calculs que je soumets aux spécialistes de la question, pour avis.

Exposé :

Première approche :

Le débit moyen d'un poele bois est de 30 m3/h ( air ) au lieu de 300 pour un foyer ouvert ( source Jotul ).

Si on prend l'air dans la pièce, la puissance perdue est égale à :
débit x ( Tsortie poele - T pièce) x C x Rho= P

débit Q = 30m3/h soit 0.0083 m3/s
Tsortie = 220 °C
T pièce = 20°C
C = 1000 joules/m3
Rho=1.1 kg/m3

Ce qui donne : Pperdue = 1833 W.

Pour un poèle de 10 KW, la baisse de rendement est donc proche de 20% dans le cas que j'ai pris si on n'amène pas d'air frais directement au poèle.

Bien entendu, cette perte vient en soustraction de la puissance dégagée par le poèle.


Deuxième approche :

Si le poêle aspire de l'air directement dehors, si on considère le système "pièce a rechauffer" :

Pertes totales = pertes par parois (Pp) - pertes par VMC


Si le poêle aspire de l'air dans la pièce, donc par les fuites des baies, les pertes sont :

Pertes totales = pertes par parois (Pp) - pertes par VMC - puissance pour chauffer l'air entrant (Pae) - puissance perdue par conduit (Pc)

Pour Pae : Delta T = 20°
Pour Pc : Delta T = 180 ou 200 °

Donc le delta T à retenir pour les pertes supplémentaires dans ce cas est bien de 200°C environ, selon le type d'appareil. On retombe donc bien sur la première approche soit environ 1800 W perdus par heure, ce qu ia une influence importante sur le rendement.

Qu'en pensez vous ?
-----

[emmanuel30]

Pourquoi faire compliqué quand c'est simple.

Si le poêle a une aspiration directe à l'extérieur, l'air rentre dans le poêle à 0° .

Si l'aspiration est indirecte (via les fenêtres) l'air rentre dans le poêle à 20°.

En comparaison aux 600° qui règnent dans un poêle de bonne qualité je ne pense pas que l'aspiration directe baisse beaucoup le rendement en tout cas elle ne pourra pas l'augmenter puisque le foyer est d'avantage refroidit.

Mais la question que tu te poses , c'est si j'ai bien compris tes tourments intellectuels, c'est n'est pas celle ci, c'est :
Quelles sont les pertes occasionnées lorsque l'aspiration est indirecte et que l'air aspiré par le poêle, pique des calories à la maison avant d'entrer dans le poêle.

Ces pertes sont dues à une hyperventilation inutile* de la maison, mais pas directement à une baisse du rendement du poêle, tu me diras les résultats sont les mêmes, mais bon, rendons à César ce qui appartient à César.

Si la maison est bien isolée et que l'on brules 10 kg de bois par jour, il va rentrer dans la maison environ 100 m3 d'air à 0° par jour, c'est 100 m3 vont se réchauffer à 20° avant d'être gobés par le poêle, les pertes sont égales à l'énergie qu'il faut pour faire passer 100 m3 d'air de 0° à 20° , c'est à dire pas grand chose qui reste négligeable par rapport à une VMC simple flux qui tourne 24h/ 24h et qui aspire 100m3/h.

* si on a un vmc hygro, tout l'air qui est aspiré indirectement par le poêle sert à assécher la maison, et permet à la vmc de diminuer son débit, dans ce cas les pertes sont égales à 0, bien entendu, il faut que la maison ne soit pas trop étanche pour permettre l'alimentation en air du poêle et de la vmc au même moment.

[invitec330b05b]

Belle analyse je trouve... et c'est vrai qu'avec une VMC hygro, on limite la casse par contre même en plein hiver, chez moi en tout cas, les entrées d'air de la VMC sur les fenetres ne sont jamais fermées completement (humidité ambiante) donc les pertes tendent vers 0 mais pas complètement ..

[invitef1fd1df1]

et rien n'empêche de mettre la vmc hygro sur une horloge pour ne la faire fonctionner que la journée (l'hiver) pendant les plages les moins froides, et l'inverse l'été.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Philou67]

Deuxième approche :

Si le poêle aspire de l'air directement dehors, si on considère le système "pièce a rechauffer" :

Pertes totales = pertes par parois (Pp) - pertes par VMC


Si le poêle aspire de l'air dans la pièce, donc par les fuites des baies, les pertes sont :

Pertes totales = pertes par parois (Pp) - pertes par VMC - puissance pour chauffer l'air entrant (Pae) - puissance perdue par conduit (Pc)

Pour Pae : Delta T = 20°
Pour Pc : Delta T = 180 ou 200 °
...
Qu'en pensez vous ?

J'en pense que l'erreur réside dans le fait que vous ne comptez les pertes par le conduit (Pc), que dans le cas d'un air pris à l'intérieur, alors que ces pertes existent aussi avec de l'air pris à l'extérieur (d'ailleurs, je suppose que la puissance nominale du poêle tient déjà compte de ces pertes).
Il ne faut donc compter QUE le réchauffement du volume d'air pris lors de la combustion, entre la température extérieure et la température intérieur.
Et il faut tenir compte de la perte de rendement du poêle alimenté par un air "plus froid" dans le cas d'un air pris à l'extérieur... bref, ce ne me semble pas aussi "criant"...

[invite1e1f88b3]

Pourquoi faire compliqué quand c'est simple.

Si le poêle a une aspiration directe à l'extérieur, l'air rentre dans le poêle à 0° .

Si l'aspiration est indirecte (via les fenêtres) l'air rentre dans le poêle à 20°.

En comparaison aux 600° qui règnent dans un poêle de bonne qualité je ne pense pas que l'aspiration directe baisse beaucoup le rendement en tout cas elle ne pourra pas l'augmenter puisque le foyer est d'avantage refroidit.

Mais la question que tu te poses , c'est si j'ai bien compris tes tourments intellectuels, c'est n'est pas celle ci, c'est :
Quelles sont les pertes occasionnées lorsque l'aspiration est indirecte et que l'air aspiré par le poêle, pique des calories à la maison avant d'entrer dans le poêle.

Ces pertes sont dues à une hyperventilation inutile* de la maison, mais pas directement à une baisse du rendement du poêle, tu me diras les résultats sont les mêmes, mais bon, rendons à César ce qui appartient à César.

Si la maison est bien isolée et que l'on brules 10 kg de bois par jour, il va rentrer dans la maison environ 100 m3 d'air à 0° par jour, c'est 100 m3 vont se réchauffer à 20° avant d'être gobés par le poêle, les pertes sont égales à l'énergie qu'il faut pour faire passer 100 m3 d'air de 0° à 20° , c'est à dire pas grand chose qui reste négligeable par rapport à une VMC simple flux qui tourne 24h/ 24h et qui aspire 100m3/h.

* si on a un vmc hygro, tout l'air qui est aspiré indirectement par le poêle sert à assécher la maison, et permet à la vmc de diminuer son débit, dans ce cas les pertes sont égales à 0, bien entendu, il faut que la maison ne soit pas trop étanche pour permettre l'alimentation en air du poêle et de la vmc au même moment.

Bonjour,

Si j'ai fais ce post, c'était justement parce que vous n'étiez pas d'accord avec moi. Je vous remercie de me le confirmer.

Mais vous ne faites pas de raisonnement rigoureux et scientifique : Vous n'ennoncez que des généralités, ou des points de vue.

J'ai proposé une méthode de calcul, et jusqu'ici personne n'est capable de me démontrer qu'elle est fausse.

[invite1e1f88b3]

J'en pense que l'erreur réside dans le fait que vous ne comptez les pertes par le conduit (Pc), que dans le cas d'un air pris à l'intérieur, alors que ces pertes existent aussi avec de l'air pris à l'extérieur (d'ailleurs, je suppose que la puissance nominale du poêle tient déjà compte de ces pertes).
Il ne faut donc compter QUE le réchauffement du volume d'air pris lors de la combustion, entre la température extérieure et la température intérieur.
Et il faut tenir compte de la perte de rendement du poêle alimenté par un air "plus froid" dans le cas d'un air pris à l'extérieur... bref, ce ne me semble pas aussi "criant"...

Bonjour,

Dans une discussion scientifique, il ne suffit pas de penser que l'autre se trompe, c'est mieux de le démontrer.

Alors je vous démontre que vous faites erreur :

Pour déterminer le système dont on cherche le rendement, il faut d'abord déterminer les frontières du système.

Comme Emmanuel30, vous persister a confondre rendement du poèle ( limite = poèle ) et rendement du système "volume à chauffer".

Ce dernier est le plus interressant, car un poele peut avoir une super rendement, mais si on le met dans la nature, le rendement du systeme a chauffer sera infiniment petit.

Vous etes ok jusqu'ici ? Arretez moi la ou vous etes perdu.

Donc mon système cest le volume.

Pour faire un bilan, il faut regarder ce qui entre et sort de ce volume dans le cas ou on n'a une entre d'air exterieure directe :

ce qui entre dans la pièce : rien car si lentree est tres proche du poele, il est aspiré directement ou presque ( difficile devaluer le melange )


Ce qui sort de la pièce : rien non plus, car les fumèes qui sortent viennent directement de l'exterieur.


Daccord ?

Donc : la puissance degagée dans la pièce est la puissance nominale du poele.

Dans l'autre cas :



Ce qui entre dans la pièce : Air à 0°C

Ce qui sort de la pièce : les fumées, soit environ 30 m3/h ( d'ou viennent les 100m3/ jour que vous annoncez ? ).


Donc on perd bien sur ce bilan, la puissance pour elever de lair de 0°C à 200°C.

Etes vous capable de dire s'il y a une erreur ?

[Philou67]

Si les frontières de votre système sont l'ensemble consitué du poêle ET du volume chauffé, vous ne pouvez pas considérer que l'air extérieur entrant dans le poêle (et donc dans le système) et les fumées en ressortant (donc sortant du système), ne sont pas à prendre en compte dans le bilan énergétique...
C'est là, à mon sens, que vous faites erreur : dans les deux cas de figure, de l'air et des fumées entrent et sortent du système.

[emmanuel30]

On t'a expliqué de différentes manières pourquoi tes hypothèses de départ sont fausses, mais tu nous lis pas, bon si on suit ton raisonnement on va dire que:

Dans un cas l'air passe de 0° à 20° dans la pièce puis de 20° à 200° dans le poêle pour sortir par la cheminée à 200°.

Dans l'autre cas l'air passe de 0° à 200° directement dans le poêle et ressort toujours par la cheminée à 200°.

Dans les deux cas on a toujours 30 m3/h qui rentrent à 0° et 30 m3/h qui sortent à 200°, puisque tu es ok que le rendement du poêle ne varie pas comment veux tu gagner une puissance sur le système de chauffe de 1800 kw alors que l'air qui rentre est toujours à 0 et qu'il ressort toujours à 200 et que la quantité de bois ne varie pas.

Que les calories soient captées dans la maison ou quelles soient captées dans le poêle il faut bien les fournir dans les deux cas non?

De plus en faisant rentrer de l'air glacé dans le poêle on risque de diminuer légèrement sont rendement propre puisque la température de combustion sera plus faible.

Un kg de bois à besoin de 10 m3 d'air pour bruler , c'est pour cela que j'ai dit que sur une journée un poêle aspire 100 m3, car avec 10 kg de bois il y en a assez pour chauffer une maison bien isolée, mais si tu veux prendre 30 m3/h c'est pareil car on a vu que ça ne change rien au rendement global du système.

[invite1e1f88b3]

Dans les deux cas on a toujours 30 m3/h qui rentrent à 0° et 30 m3/h qui sortent à 200°

,

Faux : dans un cas les 30m3 passent dans la pièce, dans l'autre non ou presque pas.

[B]Que les calories soient captées dans la maison ou quelles soient captées dans le poêle il faut bien les fournir dans les deux cas non?
[/B

Oui et alors ? quelle conclusion tirez vous de cette affirmation.

De plus en faisant rentrer de l'air glacé dans le poêle on risque de diminuer légèrement sont rendement propre puisque la température de combustion sera plus faible.

Influence très faible selon les fabriquants, aucune étude scientifique sur le sujet précise

Un kg de bois à besoin de 10 m3 d'air pour bruler , c'est pour cela que j'ai dit que sur une journée un poêle aspire 100 m3, car avec 10 kg de bois il y en a assez pour chauffer une maison bien isolée, mais si tu veux prendre 30 m3/h c'est pareil car on a vu que ça ne change rien au rendement global du système.

Faux : le débit d'un poèle nest pas exactement la quantité d'air necessaire à la combustion. 30m3 est le débit moyen d'un poele.

Votre affirmation de vérité n'est pas fondée.

Ci joint un pdf pour mieu comprendre

[invitef1fd1df1]

sommes nous d'accord que dans le cas où l'air passe par les fenêtres, il est réchauffé par le poêle, par la flambée, et il passe de 0 à 20°C ?
il a donc pris de l'énergie à la pièce qui en prend au poêle. ensuite, il rentre dans le poêle et ressort à 200°C

dans le deuxième cas, l'air arrive à 0° dans le poêle, et est réchauffé par la flambée, si on fait des paliers, parce que c'est par là qu'il faut passer, il passe de 0 à 20° puis à 200°C. dans ce cas aussi, le poêle "réchauffe" l'air qu'il prend de l'extérieur. et cela lui consomme exactement la même quantité d'énergie.

par contre, la sensation dans la pièce est différente puisque dans le premier cas, on sent un courant d'air que l'on n'a pas en aspiration directe.

[Linn]

Merci de suivre la procédure et de fournir des documents au bon format.

[chataxe]

Bonjour,
J’ais fais un résonnement par l’absurde (je ne sais pas si cela ce dit ?) en faisant varier la T° de la pièce et alors plus la T° de la pièce est élavée et plus la perte est faible, à 219,999... il n’y a plus de perte.
Le plus étonnant serait avec un environnement à plus 220°, la ont aurait un gain d’énergie bizarre non ?.

Pour moi soit tu considère que le poêle ne fait pas partie de la pièce et donc la T° d’entrée est de 0° et celle de sortie de la pièce (quant elle rentre dans le poêle) de 20°.
Ou alors tu considère que le poêle fait partie de la pièce et la dans les 2 cas c’est 0° en entrant et 220 en sortant.
Mais tu ne peux pas mélanger les 2 hypothèses.
A+

[emmanuel30]

Faux : dans un cas les 30m3 passent dans la pièce, dans l'autre non ou presque pas.

Et bien si puisque le poêle est dans la pièce, ce n'est pas parce qu'un voleur ne passe pas par la caisse que ça l'empêche de vider l'étalage.

Faux : le débit d'un poèle n'est pas exactement la quantité d'air nécessaire à la combustion. 30m3 est le débit moyen d'un poêle.

à bon, un poêle qui brûle 3 kg de bois à l'heure, ça fait bien 30 m3 par heure, j'avais simplement voulu donné un ordre de grandeur pour un débit journalier car on sait bien qu'un poêle ne fonctionne jamais 24h/24h.

Influence très faible selon les fabricants, aucune étude scientifique sur le sujet précise

Tant mieux c'est plus simple comme cela car on peut admettre que l'énergie fournie par le poêle est toujours identique.

Oui et alors ? quelle conclusion tirez vous de cette affirmation.

Si tu regardes la maison par l'extérieur tu constateras qu'il y a dans les deux cas, 30 m3/h qui rentrent à 0° et 30 m3/h qui ressortent à 200°, sans même savoir se qui se passe dans la maison, on peut en conclure qu'il faut une énergie constante pour pouvoir assurer ces débits d'air entrant et sortant qui sont identiques en volume et en température.

Tu es d'accord maintenant ou pas ?

[invite8d90cced]

merde je viens de comprendre, je croit que j'ai fait des trou dans le mur pour rien

[inviteb1929c33]

Bonjour a tous,
Accessoirement, je dirais que la nécessité de prendre l’air extérieur pour la combustion du poêle n’a d’intérêt que dans le cas d’une VMC DF -pas de modification a faire pour obtenir un bon équilibre des pressions (au démarrage du poêle en particulier).
A+

[invite3969bf01]

Voici une petite simulation "prise air extérieur vs prise air intérieur":
Données de départ:
consommation de 3000kg de bois (+-6stères soit environ 11000Kwh de chaleur rendue)
consommation d'air/kg bois: 20m³
Air intérieur: 20°C
Air extérieur: 0°C

En plus d'éviter de nuire au bon fonctionnement de la VMC, l'intérêt de la prise d'air extérieure sur un poele est de ne pas consommer l'air chaud de la pièce et donc d'économiser des calories. Lesquelles? Celles contenues entre 0°C et 20°C. En effet, l'air pris dans la pièce est immédiatement remplacé par l'air extérieur, ce dernier rentrant par où il sait (bas de porte) ... On "court-circuite" la circulation normale de l'air.

Calcul:
Donc: 3000(kg)*20m³ = 60000m³ air consommé pour brûler le bois
60000 m³ Air à 20°C pèsent: 1.21kg*60000= 72600kg

La chaleur massique de l'air ambiant étant d'environ: 1006J.kg-1.K-1
La différence de température étant de 20°C (in/out)
En utilisant la prise d'air extérieure, on a donc évité de prélever (1006*20*72600) J dans la pièce. En convertissant les J en Kwh, cela représente environ 400Kwh.

La prise d'air permettrait théoriquement de consommer 3.6% de bois en moins.

C'est déjà ça...

[emmanuel30]

Bonjour.
20 m3 d'air pour bruler 1 kg de bois ?? pour moi c'était 10 m3/ kg de bois.

Si tu as lu le fils, le dilemme n'est pas la formule que tu viens de présenter.

Le dilemme c'est de comparer les pertes par aspiration directe aux pertes par aspiration indirecte.

Bref il faut être plus global, on ne peut pas résoudre un problème en ne s'attaquant qu'à la moitié du problème.

Pour que tu comprennes la complexité de l'affaire relis le post dans sa globalité.

Les principaux arguments, sont qu'avec une aspiration directe le poêle est refroidit d'avantage par l'air qui arrive glacé et cette énergie qu'il cède à l'air il ne la cède pas à la maison.
On se demande aussi si ça ne baisse pas le rendement du poêle ?

Tout l'air qui passe dans le poêle ne sert pas à ventiler la maison, au final la vmc hygro tourne plus vite et ce qui tu as cru économiser est perdu par une sur ventilation, bref c'est la double peine.

[invite6665f5d2]

Bonjour.

Il me semblait qu'un kg de bois ne demandait que 4 ou 5 m3 d'air pour bruler ! Qui dit mieux ?
Les pertes thermiques sont certainement moindres en ménageant un entrée d'air (obturable) près du poêle, certes l'air sera moins réchauffé, mais il n'y aura pas de courant d'air qui traversera la pièce (ou la maison) comme si l'air de combustion était acheminé depuis les bouches d'aération réparties sur les huisseries extérieures.
Ceux qui connaissent les foyers ouverts savent qu'avec de telles cheminées anciennes, on a chaud devant et froid dans le dos tellement le courant d'air est important !
Bonne journée

[pueblo]

et rien n'empêche de mettre la vmc hygro sur une horloge pour ne la faire fonctionner que la journée (l'hiver) pendant les plages les moins froides, et l'inverse l'été.

ou encore mieux (peut être!!!)
pas de vmc comme dans mon pavillon (depuis 1994)
le fonctionnement du poêle, l’utilisation de la hotte (20 min/j),l'aération des chambres (5 min/j) suffisent à ce que la maison soit saine
donc à ce moment là la consommation d'air réchauffé (par les entrés d'air sur fenêtres) pour le fonctionnement du poêle est dérisoire par rapport à la consommation d'air et d'électricité de la vmc