Poêles à bois. Utilité d’une enveloppe réfractaire ?

[cornychon]

Bonjour à toutes et tous,

Dans ce domaine, j’essais de raisonner en terme de transferts thermiques, mais j’aimerais avoir des approches caractérisées.

Prenons une hypothèse d’école. On admet qu’au niveau de la combustion, une énergie de 10 kW h est produite en permanence pendant plusieurs heures.
Une partie de cette énergie est évacuée dans le local et l’autre est évacuée par le conduit de fumées.

Si le poêle a une enveloppe en acier, La résistance thermique entre l’interieur et l’exterieur de l’enveloppe serra faible. Les températures de cette enveloppe serra élevée. Les courants de convection se chargeront beaucoup en chaleur. L’énergie rayonnée serra grande. L’énergie évacuée par le conduit de fumée serra « E »

Si l’enveloppe en acier est recouverte d’un isolant thermique, genre stéatite ou briques, la résistance thermique entre l’interieur du foyer et l’exterieur serra beaucoup plus importante.
Les températures de l’exterieur de cette enveloppe serra plus faible. Les courants de convection se chargeront moins de chaleur. A fréquence de rayonnement équivalente, l’énergie rayonnée serra plus faible. L’énergie évacuée dans le conduit de fumée doit être supérieure à E.
Pour un poêle isolé, la température interne est plus grande. La pollution moins importante, mais restons dans le sujet ! !

J’ai tout de même l’impression que cette enveloppe isolante diminue le rendement thermique.

Pour faire simple, il me semble qu’un poêle en acier est plus performant qu’un poêle recouvert de stéatite ou briques.
A la limite, pour bien comprendre, que se passe t’il si on met à la place de ces matériaux isolants réfractaires, 300 mm de laine de roche. ?
Pour 5 mm d’acier on aurait une résistance thermique négligeable.
Pour 300 mm de laine de roche on aurait une résistance thermique de 6 m2.°C / W.

Je rappelle que les revêtements réfractaires de quelques kg n’ont pratiquement aucune incidence sur une réserve d’énergie pratiquement négligeable.

On parle souvent de rayonnement doux pour les matériaux réfractaires et j’imagine plus « rugueux » pour les revêtements métalliques. J’aimerais savoir pourquoi ?
Un rayonnement doux c’est quoi ?
Tout rayonne. Je ne sais pas si mon rayonnement est doux, mais à en croire les quelques femmes que j’ai croisé, il est agréable ! !

Dans le cadre des laboratoires indépendants financés par les pouvoirs publics, existe t’il des résultats d’essais exploitables qui permettent d’y voir plus clair ?
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[emmanuel30]

J’ai tout de même l’impression que cette enveloppe isolante diminue le rendement thermique.

Bonjour.
On a vu qu'une température de 600° dans le foyer c'est pas mal pour bruler tous les gaz, il faut donc trouver le juste milieu pour avoir un foyer suffisamment isolé pour que la combustion puisse atteindre cette température, mais sans exagérer, car il faut quand même que la chaleur puisse sortir dans la maison et que tout ne soit pas évacué par la cheminée.

Des ingénieurs ont phosphoré pendant des milliers d'heures pour trouver le rendement maxi des poêles et si certains modèles sont équipés de revêtements céramique, ce n'est sûrement pas pour diminuer le rendement.

Je suppose que la problématique est complexe et qu'il y a plein de paramètres qui rentrent en jeu, il est donc probable que certains poêles qui ont un bon rendement et qui ne sont pas revêtus de céramique n'en ont pas besoin, cela ne veut pas dire que la céramique sert à rien pour ceux qui en ont et dont la réputation n'est plus à faire.

Bref il y a un moment ou il faut faire confiance aux modèles réputés sans trop se poser de questions.

[cornychon]

Je ne doute pas que des ingénieurs travaillent pour améliorer le rendement.
Mais comme tous les produits, il y a un aspect commercial qui est plus important que les considérations techniques ou scientifiques.

Voici un exemple de ce que l’on trouve sur des plaquettes publicitaires !
« Un poêle en stéatite de TULIKIVI est un poêle accumulant la chaleur. 1 à 4 heures de combustion suffisent à la pierre stéatite pour accumuler assez de chaleur et pour la rayonner pendant 12 à 24 heures ».
Je "dois comprendre"que si je brûle du bois pendant 4 h, je vais pouvoir me chauffer 12 à 24 h ! !

[f6bes]

Voici un exemple de ce que l’on trouve sur des plaquettes publicitaires !
« Un poêle en stéatite de TULIKIVI est un poêle accumulant la chaleur. 1 à 4 heures de combustion suffisent à la pierre stéatite pour accumuler assez de chaleur et pour la rayonner pendant 12 à 24 heures ».
Je "dois comprendre"que si je brûle du bois pendant 4 h, je vais pouvoir me chauffer 12 à 24 h ! !

Bjr à toi,
C'est ce qu'il faut comprendre et prendre..........avec un peu de recul !
De plus les pierres servent AUSSI à protéger l'acier, sinon ton poéle risque de ne pas durer trés longtemps à l'usage.

A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite90bb2978]

Bjr,

Heu...il n'y a pas d'acier dans un Tulikivi la grille et la porte mis à part. Tout est en pierre.

Effectivement un PDM ca chauffe aussi quand le feu est éteint.

Il y a une petite discussion sur le sujet au cas où tu voudrais en savoir plus http://forums.futura-sciences.com/ha...-de-masse.html.

[invitef1fd1df1]

+1 avec Ririmason, c'est pour récupérer une grande partie de l'énergie contenue dans les fumées que les poêles de masse leur font faire tout un circuit en leur cœur.

[f6bes]

Bjr,

Heu...il n'y a pas d'acier dans un Tulikivi la grille et la porte mis à part. Tout est en pierre.

Bjr,
Moi je lis ça: "...Si le poêle a une enveloppe en acier,.."
Bonne jounée

[cornychon]

Bjr,
Effectivement un PDM ca chauffe aussi quand le feu est éteint.

Il y a une petite discussion sur le sujet au cas où tu voudrais en savoir plus http://forums.futura-sciences.com/ha...-de-masse.html.

Dans la réponse de rem1 du 17 h 10 à 10h49, il indique qu’avec 50 kg de bois il chauffe 220 m2 pendant 48 h.

http://forums.futura-sciences.com/ha...-de-masse.html

OK, je veux bien ! !
Mais dans ce cas, que ce passe t’il ??
Avec un pouvoir calorifique de 4.6 kW h par kg, 50 kg de bois produit 230 kW h.
Avec un rendement de 80% le poêle peut restituer 184 kW h.
Ca donne en moyenne 184 / 48 = 3.8 kW h soit 79 W h par m2.
Si la masse permet de conserver 184 kW h c’est réaliste.
On a vu précédemment que 447 kg de stéatite tulikivi emmagasine environ 7500 W h pour un delta T de 60°C. ( La chaleur spécifique est de 980 J / kg .K )
Pour stoker 184 kW h il faut environ 18400 / 7500 x 447 = 11 tonnes de stéatite

Suivant cette approche, il faudrait un poêle 4 fois plus lourd que le TTU 2700 / 5 présenté dans le lien suivant

http://www.dutry.com/merken/tulikivi...U2700_5_nw.htm

On peut imaginer un TTU 2700 / 5 qui restitue pendant 48 h 20 W h au m2. Dans ce cas, il faut que les températures extérieures ne soient pas inférieures à 10°C.

[invitef20c89ce]

sauf que dans un poêle dont le foyer est en céramique le transfert thermique ne se fait pas au niveau du foyer mais après!
Donc foyer bien isolé pour que la température soit maximale et bon rendement de combustion puis échange thermique en sortie de foyer pour récupérer un max de chaleur.
Pour le calcul sur le PDM :
le deltaT de 60° est à mon avis très sous estimé, en fait il doit y avoir un gradient de température très important pendant la période de chauffe, je verrai bien le pourtour du foyer monter facile à 600° alors que l'extérieur du poêle est encore froid puis diffusion de la chaleur dans la masse du poêle et montée en température de la partie extérieure. Dans le même temps combustion terminée le centre du poêle se refroidit progressivement sans qu'il n'y ait uniformité complète (sauf quand le poêle a fourni toute sa chaleur à la maison). En fait le deltaT moyen est très supérieur à 60° ce qui explique la masse très élevée que tu trouves.

[cornychon]

OK, si on admet que la masse du poile peut monter dans des conditions normales d’emploi à 260°C.
Dans ce cas, un poêle comme le TTU 2700 / 5 de 3950 kg est suffisant.

[invite8500810c]

Bonjour.

De plus les pierres servent AUSSI à protéger l'acier, sinon ton poéle risque de ne pas durer trés longtemps à l'usage.

Pourrais-tu développer s'il te plait ?

Sinon, on peut peut-être aussi penser qu'un poêle en acier sera plus réactif, pour finalement mieux s'adapter au besoin et maîtriser sa consommation dans une maison bien isolée.

Question pratique, c'est moins intéressant, du moins pour un poêle à bûches, contrairement à un modèle à granulés qui profite de l'automatisation.

[invite3fec56a6]

bonjour a tous , j espere que quelqu un suit toujours cette discution , pour ma part je reffléchis a un poele de masse pour mon pere j ai deja lu des quantité de discution sur ce site et jamais entendu parler de poele de masse avec un coeur tres tres tres lourd et une grosse toles pour faire la coque extérieure , voir avec une petite brique a l intérieure de la tole si jamais vraiment trop chaud , je propose une formule comme celle ci car mon pere est plutot frileux et aime une chaleur direct , et étant fort bien isolé ( l appartement ) et lui peu ponctuel a faire du feu je pense que cette solution peu ou me semble idéal ???? merci d avance a celui qui lira ce message a bientot

[invite3fec56a6]

bonjour a tous , j espere que quelqu un suit toujours cette discution , pour ma part je reffléchis a un poele de masse pour mon pere j ai deja lu des quantité de discution sur ce site et jamais entendu parler de poele de masse avec un coeur tres tres tres lourd et une grosse toles pour faire la coque extérieure , voir avec une petite brique a l intérieure de la tole si jamais vraiment trop chaud , je propose une formule comme celle ci car mon pere est plutot frileux et aime une chaleur direct , et étant fort bien isolé ( l appartement ) et lui peu ponctuel a faire du feu je pense que cette solution peu ou me semble idéal ???? merci d avance a celui qui lira ce message a bientot