Auto-construction Rocket Stove... projets et expériences

[schnaps23]

très belle prise de risque ! lol

concernant ta prise d'air au dessus du coude je pense que tu devrais faire attention. ça risque de refroidir ta chambre de post combustion par un air froid et tu risques de ne pas avoir de post combustion. en effet ton bois va bruler vers 800 degrés, si les fumées rencontrent de l'air froid il n'y aura pas de post combustion.

t'as pas besoin de ça je pense mais par contre elle pourra te servir pour contrôler et vérifier l'intérieur sans rien démonter.

une fois en route tu verras le tirage est énorme et tu n'as pas besoin de plus d'air que ce qu'il rentre au niveau du foyer.

Insa je suis aller voir les propriétés de l'argile à la cuisson, je pense que ça va le faire mais sur le long terme c'est sur que ça va travailler et il va falloir surveiller.
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[invitea87142c1]

La prise d'air secondaire ne me servira que si je ne constate pas de post combustion sans elle.

Ce n'est pas que je ne me fie pas aux paroles de ton formateur, mais je n'ai rien trouvé de scientifiquement prouvé concernant le rocket.

A défaut de cette fameuse post combustion, il est toujours possible de placer des briques réfractaires dans le coude afin d'en diminuer la section et de faire en sorte que les fumées comprimées passent dans la chambre de post combustion ou elles seront mélangées a l'air secondaire, comme dans un pdm classique

Je testerai ces nombreuses options dès qu'il sera terminé, j'ai hâte

[schnaps23]

une autre remarque concernant ton habillage

il va être en terre cuite ? la terre cuite est très conductrice, c'est une excellente masse relais mais est ce qu'elle conserve la chaleur comme le ferai la brique crue ? est ce que tu va faire un enduit sur ton pdm a base de terre et de sable ?

moi oui et ensuite il y aura un enduit à base de chaux colorée dans une paire d'années car j'ai pas envie de refaire si ça travaille...

Mon formateur m'a mis en confiance car il en a construit beaucoup et a étudié l'évolution des températures à tous niveaux. Il a une formation en fumisterie. C'est vrai que je lui fait confiance maintenant comme tu dis y a pas grand chose de scientifique !

qui vivra verra ! bon courage Insa pour ton rocket, moi j'ai plus qu'à faire la jonction entre le conduit et l'accumulateur après je vous transmets les photos et j'attendrai que mon formateur vienne le mettre en route pour la première fois ! il doit m'apporter également quelques pièces trappes et portes vitrées... et oui il fait aussi du business et pour le prix je ne me prends pas la tête

[invitea87142c1]

Oui il sera en terre cuite car je n'ai que ca sous la main

ce poele ne me coutera rien, et il chauffera ce qu'il chauffera.

Comme dit plus haut, je devrai l'enduire a cause des matériaux utilisés, totalement irréguliers. La face intérieure de la cheminée sera enduite également pour lisser les conduits.

Y a t'il une hauteur maximum de cheminée recommendée par ton formateur pour la chambre de "post combustion"?

Tu indiques avoir 90cm, que devient selon lui le rendement si cette valeur change?

[schnaps23]

à mon avis la hauteur du conduit dépend de la taille du foyer, de la dimension du coude, de l'espace qu'il y a pour l'écoulement les fumées...

c'est peut être proportionnel ? dans une certaine mesure...

mais attention dans mon cas c'est 90 cm minimum sachant que j'ai un espace de 5cm entre la brique réfractaire et l'habillage du pdm en btc et que la longueur du foyer au bout du coude est de 50 à 60 cm.

voili voilou !

[invitea0f5d0b0]

Bravo INSA et schnaps32 pour vos Rockets!
Une info en passant : un écoulement laminaire (lissage) dans la chambre de combustion est contre productif ( en terme de rendement, mais pas de pb : ça fonctionne). Il est nettement préférable d'avoir un écoulement turbulent. :
- Meilleure "mixture" air/gazes.
- T° de la mixture plus homogène.
- T° de la chambre plus élevée ( surface de rayonnement des briques plus importante).
C'est le même principe qui est suivi par les bruleurs catalytiques installés sur certains poêles à haut rendement. Ça a été observé également sur des Rockets Stoves aux USA. Je l'ai vérifié moi même en poussant le concept jusqu'au bout sur une maquette, et je me suis retrouvé avec un autre type de bruleur
F.

[schnaps23]

merci delta x pour cette précision

on sent l'expert !

as tu des documents ou des études sur les écoulements dans les rockets ?
même si c'est en anglais, je gère !

[invitea0f5d0b0]

désolé snaps23, mais je n'ai plus les références. c'était des recherches perso. il y a trois ou quatre ans. C'était des observations étonnées de la part de certains (rares) constructeurs "pointus" de RS. ( une organisation humanitaire qui doit être dans les liens donnés plus haut). Je n'ai vu aucune étude dédiée spécifiquement à l'écoulement dans la chambre de combustion du RS. Si quelqu'un en trouve une qu'il n'hésite pas à poster le lien sur ce fil (Elle sera forcément en anglais, mais pas un pb.).
"Spécialiste"...humm; Disons que j'ai une bonne base aéronautique en dynamique des fluides et en fonctionnement des turbo. Un jour tu arrive sur le feu de bois, tu met le doigt dedans, tu est ferré et c'est le début d'un long, long voyage...Une histoire que beaucoup types sur futura connaissent bien
En matière de chambre de combustion, je tiens le RS pour la forme la plus élégante et la plus achevée. C'est une combustion longue, basse pression, et turbulente. Par opposition aux chaudières bois ( ventilées)qui ont des chambres de combustion courtes, haute pression et semi-laminaires. La forme circulaire de la chambre du RS donne une focale parfaite : tous les rayonnements des parois se concentrent en un point unique, porté à très haute température . Si en plus, on prend soin d'isoler la chambre de combustion, on approche de la combinaison optimale pour obtenir une flamme très chaude.
Si certains ont des questions, ils sont les bienvenus. Si ça suffit, c'est parfait: on n'est pas dans une parade.
F.

[invite565e6b3a]

merci deltax pour ces précsions.
en effet, avec le rs, on se trouve devant un foyer assez peu commun dans son fonctionnement.
j'étais assez sceptique sur possibilité d'une double combustion dans un rs (absence d'air secondaire), jusqu'à ce que je tombe sur cette photo montrant le baril couleur rouge cerise d'un rs en fonctionnement, ce qui semble indiqué une température d'environs 900° à 1000°c en sortie de coude.

[invitea75873ae]

je dirais meme plus, la couleur est plus proche de l'orange donc on ne pas etre loin des 1200 deg C.

http://www.horlogerie-suisse.com/ile...et-revenus.pdf

[invite14409430]

Sans avoir ta connaissance, je suis d'accord avec toi. Comment penses-tu peut on isoler la chambre de combustion? (et avec quel matériau qui peut résister à 1200 °C sans être trop frable/cassable, etc.)

[invite565e6b3a]

oui, c'est la source que j'avais utilisé, mais c'est assez difficile à voir la couleur réelle sur une photo.
une autre source donne :
Rouge Cerise : 780°
Rouge cerise claire : 810°
Rouge clair : 850°
Jaune : 1000°

d'après ce que j'ai put lire, la double combustion s'effectue à des température supérieure à env 600°, ce qui semble être le cas ici.
quelques autre photos sur cette page montre aussi un très faible encrassement du conduit, ce qui conforte l'idée d'une combustion complète du bois.
un autre bon indicateur est la couleur de la fumée s'échappant du poêle, je n'ai malheureusement pas trouvé de photo.

[invitea75873ae]

c'est un metier de determiner la temperature reelle dans un metal chauffe, les forgeron s'aide de l'obscurite qui regne dans certains endroits de leurs forges...sinon il reste aussi la solution du l'aimant, a partir d'une certaine temperture l'acier perd son magnetisme: http://www.futura-sciences.com/fr/do...565/c3/221/p6/

[invitea87142c1]

c'est un metier de determiner la temperature reelle dans un metal chauffe, les forgeron s'aide de l'obscurite qui regne dans certains endroits de leurs forges...sinon il reste aussi la solution du l'aimant, a partir d'une certaine temperture l'acier perd son magnetisme: http://www.futura-sciences.com/fr/do...565/c3/221/p6/

Un bon thermomètre IR peut également faire l'affaire

Pour isoler la chambre de combustion, il suffit simplement d'utiliser une buse inox double parois. Mais nous perdons l'intérêt réel de la masse que nous recherchons également dans un système de chauffage.
De plus, je ne suis pas convaincu que pour l'utilisation domestique d'un rocket stove il soit nécessaire d'atteindre des températures de 1000 ou 1200 degrés,c'est beaucoup trop de calories qui non absorbées s'enfuiront a toute jambe réchauffer les moineaux.

Ou alors nous devons récupérer la chaleur des gaz d'avantage, mais cela implique beaucoup plus de complexité dans le système d'évacuation, et des limitations en terme de longueur de conduits.

Mais je reste toujours dubitatif quant à ces températures "folles". Je crois ce que je vois, et je ne vois que beaucoup de supputation quand a la double combustion d'un rocket. Des tests et prises de mesures seront donc indispensables


Il existe des mécanismes très simple pour accentuer la turbulence de l'écoulement dans le rocket, mais cela implique une cheminée circulaire.

J'en reviens aux expériences sur les tours solaires, ou l'écoulement vertical (tirage) est perturbé afin de lui donner un mouvement hélicoïdal. Apparait alors un vortex au centre de la cheminée.

Une adaptation pourrait être imaginée afin de créer un vortex au coeur d'une cheminée d'un rocket de plusieurs mètres de hauteur, mais là, je délire tout haut

[schnaps23]

De telles températures dans un rocket stove ne m'étonne pas, j'ai vu une video où le thermomètre sonde monte à plus de 1100 degrés et je crois même à un moment donné au dessus des 1200 degrés. je vais essayer de la retrouver.

L'intérêt d'une telle température c'est qu'en sortie de poêle on obtient 800 degrés, ce qui permet un potentiel de chauffe dans des accumulateurs très intéressants.

On peut très bien imaginer plusieurs bancs avec un système de coupe circuit qui permet de les chauffer alternativement.

on peut également séparé le pdm et l'accumulateur.
chez moi l'accumulateur et au deuxième étage et le poêle au rez de chaussée. et je repique dans la cheminée que 4 mètres en dessous du chapeau.

je crois que l'intérêt du rocket est là. N'oubliez pas ue l'on peut faire un parcours horizontal de fumée égal au cheminement vertical...

[invitea60b885a]

Bonjour.

Les températures relevées par des constructeurs américains sont de l'ordre de 1200...1500°F soit 650...800°C.
Et ce à l'endroit ou la température est maximale soit en haut du "heat riser".
A 760°C, le métal est rouge cerise.
A+

[invitea0f5d0b0]

même en étant très conservateur (650°/800°) , le sommet de la chambre de combustion du Rocket est déjà solidement établit dans la zone de post-combustion qui débute à 640°. Une partie des gazes s'enflamme, pas le totalité.
Maintenant, essayez donc d'isoler l'extrémité de le chambre de combustion, vous aurez une température de plus de 1000° avec une combustion complète de tous les gazes.
Le "heat riser" est la focale de la chambre de combustion. C'est là que tout se passe. Le traiter comme un échangeur de chaleur est une erreur conceptuelle magistrale, qui interdit à la chambre de développer toute sa puissance.
En ce qui concerne la dynamique des fluides, il se passe quelque chose de fascisant lors de la collision/inversion verticale qui prend place à cet endroit : la stratification horizontale des températures s'inverse brutalement . Dans la chambre tubulaire, la T° la plus élevée se trouve au centre et la plus basse à la périphérie. Normal direz vous, c'est une loi de la thermodynamique; Exact.
Maintenant, observez attentivement la photo du lien que nous fournit jeangab62 : la température la plus élevée se trouve maintenant à la périphérie, sous la forme d'un anneau très clair!
A cet endroit précis, le système passe brutalement d'un état à un autre. C'est le cœur du Rocket stove. C'est là qu'il faut isoler en redescendant de 10/15 cm sur les côtés.
Sauf maquette, évitez quand même de prendre un fut en tôle comme "heat riser". Déjà sans isolation, ça craint.
@Strawbole : isolant pas cher: Perlite, vermiculite (laine de roche sur maquette) Plus cher: nappe isolante réfractaire, briques réfractaires isolantes (1300/1400°). Intérieur durable: brique réfractaires.
F.

[schnaps23]

ouaou deltax t'es impressionnant j'ai pas tout compris dans le détail...

l'intérieur de mon rocket que j'appelle cœur de chauffe est entièrement en brique réfractaire isolante drilok de tellus mais il est carré et pas rond... penses tu qu'il serait plus efficace rond ? apparemment oui mais j'ai vu des températures déjà très élevées sur un cœur carré. un plaque de fonte épaisse rougir et fléchir sous la chaleur... si on veut réellement obtenir la température max on risque d'être confronté à un problème, trouver des matériaux ultra résistants et donc ultra cher... je pense qu'il y a des compromis à faire.

au dessus je vais poser une dalle de ciment réfractaire haut de gamme et autour simplement de l'argile crue... là je pense que ça va être un point faible non ? je pense qu'une partie de l'argile va cuire...

[invite565e6b3a]

si on veut réellement obtenir la température max on risque d'être confronté à un problème, trouver des matériaux ultra résistants et donc ultra cher... je pense qu'il y a des compromis à faire.

je pense aussi comme cela, le rs répond avant tout au principe du kiss.
s'aventurer dans des matériaux hors de prix risque de faire perdre l'avantage premier du rs, son faible coût, et accessoirement, sa facilité de construction (s'orienter dans ce cas plutôt vers un pdm classique).
je pense que le principal n'est pas d'atteindre des températures extrêmes, températures qui nécessiteront l'emploi de matériaux cher à l'achat, mais d'obtenir avant tout, un bon rendement, ce qui peut se faire à plus basse température (> 600/650°, < 900/1000°), et à cette température, des matériaux simples et accessibles résistent assez bien (adobe, btc, etc).

[invitea0f5d0b0]

@schnaps23 le rayonnements internes d'une chambre carré sont plus dispersés que ceux d'une chambre circulaire, où ils convergent tous vers le centre rincipe de la concentration de toute l'énergie en un point. A volume équivalent, l'énergie (pour une même charge de bois) sera identique. C'est sa répartition spatiale qui sera différente : la stratification horizontale des températures sera un peu plus élevée dans une chambre cylindrique que dans un carré. Autrement dit le centre de la chambre sera à une T° un peu plus élevée.
Mais une chambre carrée fonctionne également très bien.
Dans ta configuration ( classique), tu va faire travailler le haut, le "heat riser" en échangeur de chaleur", avec de l'argile dessus ( qui risque en effet de sérieusement se fissurer). Ta dalle en ciment réfractaire sera sollicitée raisonnablement en T°. Tu va la fabriquer toi même j'espère?
Dans la configuration du heat riser isolé, ( concentration de l'énergie), la T° va passer la barre des 1000°C, et la dalle réfractaire sérieusement sollicitée. A des températures pareilles en continu, les métaux standards ne tiennent pas, on est dans le domaine des céramiques (briques,etc) et de bétons réfractaires. Et même là, il faut savoir que se sont des consommables : on doit pouvoir les changer facilement et à un coût raisonnable.
Encore une remarque: la zone sollicitée est très réduite , ont peut sans doutes protéger la dalle réfractaire avec des consommables facilement remplacés.
Briques réfractaires isolantes: elles sont donc légères...
F.

[schnaps23]

+1 jeangab62.

oui deltax je vais la faire ou la faire faire par un ami (là dessus j'ai pas trop confiance en moi) mais je ne sais pas encore avec quel ciment réfractaire.

se pose un autre problème pour moi, le réglage... l'écart entre le haut de la chambre et la plaque réfractaire. je sais pas trop comment le calculer.

concernant la btc crue que j'ai posé autour (il me reste plus que la plaque) je ferai des feux très courts au départ en augmentant progressivement (pas de post combustion au départ) et j'observerai.

je poste 5 photos le pdm (son implantation et la dernière couche de terre crue) l'accumulateur au second étage, le conduit en terre cuite avec des tuyaux de terre cuite (qu'on voit sur certains toits) que j'emboite à l'envers isolés avec laine de roche quand je veux pas perdre la chaleur. Il manque la première chambre au premier étage où je vais enduire les tuyaux de terre cuite avec argile-sable sur 1.5m de haut.

[schnaps23]

oups j'ai fais une erreur, voilà le haut du pdm... et voilà donc où je bloque un peu. (beaucoup)

[invitea75873ae]

se pose un autre problème pour moi, le réglage... l'écart entre le haut de la chambre et la plaque réfractaire. je sais pas trop comment le calculer.

...pour apporter mon petit grain de sel! bien que je n'ai aucune competences particulieres...
plus l'ecart est grand, plus la chaleur sera repartie sur toute la surface de la plaque refractaire. un ecart minimal de l'ordre de 2 inches soit 5,12 cm concentre la chaleur au centre de la plaque donc n'a d'utilite que si on veut y cuire qcq chose ce qui ne semble pas etre votre cas!

[invitea87142c1]

Pour le réglage de la hauteur, celle-ci peut se faire sur différents paramètres. Le premier a mon sens est la section de la cheminée au niveau intérieur de la cheminée en brique. Mais quel que soit le calcul, la section de passage des fumées augmentera invariablement, a moins d'avoir une dalle supérieure de type pyramidale concave, bonjour pour la fabriquer précisément.

Pour ma part, je tente l'innovation :
Je considère simplement la cheminée comme complètement fermée sur le dessus pas une dalle posée directement sur la cheminée de briques réfractaires. J'enlève ensuite deux briques opposées sur le premier niveau, et deux autres briques également opposées sur le second niveau.

utilisant des réfractaires de 22*11*6, pour une section de cheminée de 22, j'aurai un passage d'ouverture composé de 4 orifices de 22cm*6cm=132cm² soit de 528cm³ pour une section de cheminée de 440cm².

Pour intervenir sur les propos de DeltaX,dans la conception du "rocket de masse" les briques réfractaires seront chauffées des deux faces, c'est a dire a l'intérieur de la cheminée par la combustion, et a l'extérieur par les fumées chaudes. Cela me parait etre un bon compromis pour conserver une température la plus élevée possible dans la chambre de combustion. L'utilisation de matériaux réellement isolants pourrait compliquer la fabrication et l'entretien du rocket.

Quant à la notion de consommable, elle n'intervient pas a mon sens dans la conception d'un poêle de masse . J'imagine difficilement une ouverture fréquente de celui-ci pour y remplacer une brique abimée.

[schnaps23]

merci pour cet info soit

mon foyer fait 19 de large et 24 de haut avant le coude, ensuite la cheminée (chambre post combustion) fait 19 sur 19 et 90 de haut.

je pensais un peu comme toi soit, mettre 6 cm mais c'est un peu comme au loto ! je pense que cette hauteur est capitale...

[schnaps23]

Si je suis ton raisonnement insa sur le calcul je serai plus proche des 5cms... affaire à suivre

[invitea87142c1]

Dans la configuration du heat riser isolé, ( concentration de l'énergie), la T° va passer la barre des 1000°C, et la dalle réfractaire sérieusement sollicitée. A des températures pareilles en continu, les métaux standards ne tiennent pas, on est dans le domaine des céramiques (briques,etc) et de bétons réfractaires.
F.

Dans le rocket avec baril, la chambre est isolée et comme on a pu le constater sur les photos, le métal est rouge mais résiste au temps selon les réalisations actuelles.

Je ne doute cependant pas de l'intérêt d'isoler la chambre, mais a nouveau, un poêle sera alors composé d'un générateur de fumées chaudes dont il faudra extraire les calories sur des parcours sinueux. il faut revoir la concept meme du système de chauffage.


Dispose-tu de sources pour les températures annoncées?

Selon toi, quelle influence la hauteur du conduit a t'elle sur la combustion ou les températures?

[schnaps23]

moi aussi j'ai une question concernant la dalle réfractaire du dessus.
Quel béton ou ciment réfractaire me conseilleriez vous pour faire cette dalle qui est soumise à rude épreuve ?
haute température et grande variation de température !

pour la hauteur je pense que je ferai plusieurs essais avant de la fixer définitivement.

en tous cas merci à tous pour toutes ces infos !

[invite14409430]

…

@Strawbole : isolant pas cher: Perlite, vermiculite (laine de roche sur maquette) Plus cher: nappe isolante réfractaire, briques réfractaires isolantes (1300/1400°). Intérieur durable: brique réfractaires.
F.

J'ai lu sur des tests avec vermiculite pour le premier 30 cm (en bas du heat-riser coté montant), tout en briques refractaires; ça marche (et augmente la temperature), mais après plusiers flambées les plaques de vermiculite se bougent et ça fissutent quand même - donc peut être mieux utiliser des briques réfractaires isolants avec les mêmes caractéristiques que les autres briques réfractaires (dilatation, % Al2O3, etc) en utilisant la même colle partout?? ou un nappe isolante réfractaire cilindrique dans un heat-riser carré (ce que est plus facil à maçonner toi-même)?

[invitea0f5d0b0]

oui strawble, il y a de sérieux pb de dilatation... Se sont les plaques qui ont fissurées ou les joints entre elles?
Dans la réalisation ( ou l'achat) de réfractaire isolant, j'aurai une préférence pour la perlite qui a un meilleur coef. d'isolation que la vermiculite, et aussi je crois un coef. de dilatation plus faible (a vérifier).
Les briques réfractaires isolantes que tu cite sont un excellent choix. Perso. j'aurai tendance à doubler ces briques par une ceinture complémentaire à base de perlite ou vermiculite en vrac ou stabilisée par un ciment refractaire faiblement dosé ( l'intérêt du ciment, s'il existe , est juste d'éviter que l'isolant s'écoule si l'on doit changer un jour une brique réfractaire; Mais du point de vue isolation, cela n'apporte rien. C'est même un léger moins...). On peut aussi doser normalement le ciment réfractaire, si cette ceinture constitue le revêtement externe de la chambre de combustion.
La paroi externe peut naturellement être carrée, avec une paroi interne circulaire , c'est peut être même un plus : épaisseur d'isolation plus élevée sur le 4 angles.
Il y a un point où j'aimerai bien qu'on éclaire ma lanterne : sur le fil du PDM il y avait un type très "pointu" sur les briques réfractaires, et il me semble me souvenir qu'il évoquait la caractéristique de rayonnement d'une brique. Ça aide à faire monter la t° dans la chambre; Mais il semble que les briques isolante, sont assez faibles en matière de rayonnement. Ce qui parait logique: elles sont nettement moins dense!
On ne peut pas tout avoir...
F.