Questionnement sur la distribution d'air chaud à partir d'un poêle à bois - Efficace ou non

[claravaux]

Bonjour

J'ai ouvert une discussion : Utilisation en distribution d’air chaud mécanique de Tuyau aluminé ? (Mais peut-être pas à l'endroit idéal)
Je crois que le Forum Habitat bioclimatique, isolation et chauffage est plus approprié

Le sujet aborde un questionnement sur les différents éléments qui composent cette distribution en commençant par les gaines ou tuyaux.

Si vous avez ce genre de système (récupérateur, diffuseur ou autre) et l’appréciez, ou au contraire, si vous avez eu une mauvaise expérience avec ...
Pour ne pas éparpiller le sujet, merci par avance de répondre dans la conversation initiale : ICI => Utilisation en distribution d’air chaud mécanique de Tuyau aluminé ?


NB : A ce post se trouve une liste de différentes conversations qui d’une façon ou d’une autre traite déjà du même sujet.
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[boldu]

Bonjour,
Anciennement, j'avais un récupérateur de chaleur raccordé dans la hotte d'un insert, le moteur était dans les combles avec irrigation de la chaleur vers la cuisine, un couloir et les chambres principalement. Les gaines sont isolées, la récupération était intéressante. Il faudrait que je retrouve mes relevés de températures en aspiration et en sortie de bouches, la plus éloignée est à 8m du bloc moteur.

Actuellement, l'insert a été démonté et remplacé par un poêle bûches. L'installation de récupération a été conservée sauf que la hotte n'existe plus, j'ai simplement la bouche d'aspiration au plafond au-dessus du poêle. Le système est moins performant puisque le piège à chaleur a disparu, cependant je peux remonter la température des chambres par temps très froid. Sur le plan pratique, on chauffe rarement nos chambres vu que la température de notre pièce de vie principale diffuse suffisamment dans le couloir.

Notre mode de chauffe est non permanent avec absence de chauffe la nuit. Par temps froid (de plus en plus rare...) chauffage quasiment toute la journée sinon chauffe le matin et en fin de journée la plupart du temps. Pour le récupérateur, j'attends l'atteinte de notre température d'ambiance pour le faire fonctionner 2/3 heures manuellement si nécessité de remonter la température des chambres la journée pour simple confort d'équilibrage des températures ambiantes. Chaque maison est différente en réactivité thermique donc pour nous cela est suffisant pour ne pas avoir trop de différentiel de température.

Pour avoir tester des années en arrière le démontage de l'imposte de le porte de notre couloir, le bilan a été peu probant d'où je l'ai reposée. La diffusion se fait même mieux avec l'imposte en place pour irriguer la chaleur au fond du couloir et les chambres. Certains diront le contraire sur cet essai mais c'est mon constat. Pour info, notre cahute est un plain pied de 11m50 X 8m environ et l'emplacement de notre poêle n'est pas optimal pour la diffusion de la chaleur mais ça fonctionne très bien pour nous.

[cornychon]

@claravaux
"Je donne cette longue réponse sur les deux liens"

En fait, j'ai commencé cette conversation, car j'ai été étonné par les avis des différents installateurs de poêle que j'ai pu rencontrer avant de trouver celui que nous avons finalement choisi.

Soyons sérieux !
Lorsque je prends dans mes mains chaudes les mains froides d’une jeune femme, je transmets de la chaleur de mes mains vers ses mains.
La quantité de chaleur va dépendre de la différence de température entre mes mains et ses mains, et de la chaleur transmise par la circulation sanguine. Il n'y a pas de production d'énergie, il y a échange de chaleur.

Il en est de même pour l’air. La quantité de chaleur transmise par l’air chaud dans une pièce froide, va dépendre de la différence de température entre l’air chaud qui arrive dans la pièce, de la température de la pièce, et du débit d’air

La quantité de chaleur transmise Ø = 0.334 x D x ∆T

Ø chaleur transmise
D débit d’air en m3/h
∆T différence de température entre l’air qui rentre et la température de la pièce.

Explications du 0.334
Transport d’énergie par l’air chaud
1 m3 d’air à 20°C a une masse de 1.2 kg
1000 m3 = 1200 kg
La chaleur spécifique de l’air est de 0.24 kcal/kg/°C
Par m3, c’est 0.24 x 1.2 = 0.288 kcal/m3*°C = 0.334 Wh/m3*°C

Lorsqu'on évoquait cette idée de récupérateur d'air chaud, tous roulaient les yeux en l'air et n'avaient visiblement pas un enthousiasme fou
En insistant, ils commençaient à en parler un peu : "à la limite si vous devez envoyer de la chaleur dans un circuit très très court, peut-être vous en serez satisfait" ou "c'est un investissement pour finalement quelques degrés de plus ici ou là" ou bien "Air chaud ! pas vraiment, parlons plutôt d'air tiède"
bref, si j'insistais vraiment pour qu'ils l'installent, ils l'auraient sûrement fait, mais sans grande conviction

Maintenant que tu sais comment faire des évaluations sur la quantité de chaleur transmise, tu vas constater que ça fonctionne moins bien qu’un bon chauffage qui consomme de l’énergie.

L'artisan qui finalement installera le poêle m'a lui conseillé de faire de grande ouverture au-dessus des portes et de laisser celle-ci ouverte et d'ajouter des ventilateurs de plafond en mode hiver

!
C’est la seule méthode pour assurer des grands ‘débits d’air’. Il a raison !

Donc c'est pourquoi j'ai voulu en savoir un peu plus dans le cas où je ferais l’installation moi-même.

Tu as des billes pour évaluer les performances

En tout cas du coté des installateurs de poêle (du moins ceux que j'ai rencontré) ce n'est pas une évidence
Bon je me suis dit que la distribution d'air chaud était peut-être un tout autre métier et que je devais me tourner vers les vendeurs de ces matériels.
Précédemment, le récupérateur de chaleur devenait "La solution" et celui-ci prenait d'un coup tous les avantages, le rendant indispensable

...
Les vendeurs de récupérateurs d’air chaud ne trichent pas. Ils racontent que ça chauffe bien, ils ont raison, ça chauffe. Mais ils ne parlent jamais de quantité de chaleur transmise.

Un tel écart entre professionnels m'a incité à trouver des expériences de personne qui pourrait me donner leur avis ... Et j'en suis là

Je ne te donne pas mon avis, mais le moyen d’évaluer la chaleur transmise pour que tu puisses avoir un avis éclairé.

Chez mois, 100 m2 habitable sur un seul niveau,
Un seuil point de chauffe dans la pièce principale, une unité intérieure de PAC.

Toute la chaleur transmise de cette source chaude vers les autres pièces, se fait par circulation d’air. Circulation assurée par les courants de convection naturelle. Toutes les portes sont grandes ouvertes.

En période froide, 0°C ext, une puissance de chauffe de 5000 W, un ∆T air max de 10°C entre la pièce la plus froide (La plus éloignée) et la pièce la plus chaude, le débit d’air par convection naturelle est de l’ordre de 1500 m3/h.

[claravaux]

Bonjour Cornychon

Soyons sérieux !

Pendant très longtemps j'ai cuit les pâtes comme ma mère me l'avait appris en mettant de l'eau, du sel et de l'huile ...
Plus tard j'ai appris qu'il n'y avait aucun intérêt à mettre de l'huile dans l'eau (Je pensais naïvement que cela permettait que les pâtes ne collent pas entre elles), et puis surtout que le fait de mettre le sel avant l’ébullition retardait celle-ci.
Pourtant pendant des années j'ai été persuadé que c'était ainsi qu'on faisait cuire les pâtes, d'ailleurs je ne me posais aucune question, ma mère me l'avait enseigné, elle ne pouvait pas se tromper, je croyais en ce qu'elle disait !
Malheureusement, croyance et ignorance font souvent bon ménage.

Depuis longtemps je suis sensible à un baromètre qui me semble vital : le doute
Lorsque je suis confronté à des avis/opinions qui sont diamétralement opposés, une petite alarme résonne dans ma tête.
Et quand je suis confronté à cette situation, je veux comprendre. Ce n’est pas qu’automatiquement les uns ont tort et les autres raison, mais peut-être que les intérêts en jeu des uns et des autres ne sont pas les mêmes.

Les vendeurs de récupérateurs d’air chaud ne trichent pas. Ils racontent que ça chauffe bien, ils ont raison, ça chauffe. Mais ils ne parlent jamais de quantité de chaleur transmise.

En effet ce n’est pas un mensonge, mais ce n’est pas la vérité non plus, dans le sens ou on peut être satisfait d’entendre les mots magiques : " ça chauffe " , mais n’ayant pas comme vous le dites Cornychon, une idée très précise de la chaleur transmise, cela ne nous avance pas à grand-chose dans la pratique.

Et c’est d’ailleurs une différence importante que de vouloir gagner quelques degrés dans une pièce qui est déjà chauffée par un petit chauffage électrique, que de vouloir la chauffer entièrement sans avoir recours à aucune autre source, autre « qu’uniquement » la chaleur qui pourrait venir d’un poêle à bois se situant à plusieurs mètres.

Lorsque je m’adresse à mon artisan qui a l’expérience de sa pratique, je ne peux que l’écouter, même si dans ma tête résonne encore ce qu’un vendeur m’a précédemment dit et qui s’oppose à ce que j’entends. Je me retrouve dans une situation inconfortable : la dualité
Pour sortir de cet état, je dois comprendre, sinon je me laisserais guider par des promesses que je pourrais avoir envie de croire.
Mais je ne veux pas être guidé par la croyance, mais par les règles qui appartiennent à un domaine d’application dont je ne possède malheureusement aucune connaissance (L’aéraulique - c’est bien le domaine d’application concerné ?)
Sinon je devrais me persuader que tout fonctionne comme je le pensais, même si ce n’est pas vraiment le cas et m’enfermer dans une sorte d’illusion.

Par exemple, lorsque je viens sur ce Forum pour avoir un renseignement concernant l’électricité, je vais suivre plus particulièrement les conseils et les indications de Carminas, qui depuis plusieurs années m’a toujours guidé afin que je réalise correctement mes travaux. Je ne suis pas électricien, il l’est.
Mais dans ce domaine précis, je saisis ce que je dois faire et pourquoi, et ayant reçu plus jeune plusieurs décharges électriques, je sais que je travaille sur un élément qui peut se « rebeller » si on ne le traite pas dans les règles.

Mais là pour le sujet qui nous occupe, je ne connais pas les règles concernant le transport de l’air, mais je sais que vous les maîtrisez et que vous pouvez me les transmettre

Malheureusement je suis hermétique aux formules et les mathématiques me sont un peu étrangères.

Lorsque je lis cela :

Lorsque je prends dans mes mains chaudes les mains froides d’une jeune femme, je transmets de la chaleur de mes mains vers ses mains.
La quantité de chaleur va dépendre de la différence de température entre mes mains et ses mains, et de la chaleur transmise par la circulation sanguine.

Il en est de même pour l’air. La quantité de chaleur transmise par l’air chaud dans une pièce froide, va dépendre de la différence de température entre l’air chaud qui arrive dans la pièce, de la température de la pièce, et du débit d’air

Cela me parle bien plus que quand je lis ceci :

La quantité de chaleur transmise Ø = 0.334 x D x ∆T
Ø chaleur transmise
D débit d’air en m3/h
∆T différence de température entre l’air qui rentre et la température de la pièce.
Explications du 0.334
Transport d’énergie par l’air chaud
1 m3 d’air à 20°C a une masse de 1.2 kg
1000 m3 = 1200 kg
La chaleur spécifique de l’air est de 0.24 kcal/kg/°C
Par m3, c’est 0.24 x 1.2 = 0.288 kcal/m3*°C = 0.334 Wh/m3*°C

Pourtant l’explication est là, mais dés que je vois un signe comme par exemple « ∆T » cela me perd complètement … No body is perfect

Je n’ai fait aucune étude scientifique et donc cela ne me renseigne aucunement. Mon esprit n’est pas habitué ni même initié aux formules de ce genre.
Ces explications ont bien sûr leur importance pour ceux qui pourront les comprendre.
Mais personnellement j’aime mieux lorsque vous traduisez cela avec des analogies.

Et c’est d’ailleurs important, comme vous le faites souvent, de lier les deux pour toucher plusieurs publics.

Je ne te donne pas mon avis, mais le moyen d’évaluer la chaleur transmise pour que tu puisses avoir un avis éclairé.

C’est un peu comme : « je ne te donne pas d’argent, mais plutôt le moyen d’en gagner » je comprends et respecte la démarche, mais je n’ai malheureusement pas les connaissances suffisantes pour manier les éléments mathématiques donnés … Désolé !

Mais j’ai quand même compris la partie la plus simple du calcul donné ICI par exemple (en 2019) :

Bonjour,

Prenons un exemple de poêle de 8 kW nominal, 80% de rendement.

Ça veut dire que 1600 W passent dans le conduit de fumée. Le rendement de l’échangeur est de l’ordre de 50%.
A la puissance nominale, tu peux récupérer en gros 800 W.

Cette puissance disponible est encore liée à la différence de températures entre l’air chaud envoyé, et la température du local que tu veux chauffer.

Bref ! ! Ce genre d’échangeur est une usine à gaz qui ne présente aucun intérêt.
Il est préférable d’ouvrir les portes qui vont à l’étage. La chaleur va monter toute seule.

D’autres intervenants vont te dire que ça chauffe.
Ton ordinateur chauffe, un poêle à bois de 10 kW chauffe.
Dire que ça chauffe ne veux rien dire. Une seule chose compte, c’est le rendement final de ces engins inutiles.

Pour finir, une question simple, avec si possible comme vous savez très bien le faire, une réponse sous forme d’analogie par exemple.
Vous expliquez :

Chez mois, 100 m2 habitable sur un seul niveau,
Un seuil point de chauffe dans la pièce principale, une unité intérieure de PAC.

Toute la chaleur transmise de cette source chaude vers les autres pièces, se fait par circulation d’air. Circulation assurée par les courants de convection naturelle. Toutes les portes sont grandes ouvertes.

Comme l’artisan/installateur du poêle nous l’avait d’ailleurs conseillé concernant l’ouverture des portes et la création de grandes ouvertures au dessus des portes.

Vous indiquez :

C’est la seule méthode pour assurer des grands ‘débits d’air’. Il a raison !

Donc Concernant la création de larges ouvertures au dessus des portes, est-ce vraiment important ?

Autrement dit, est-ce que ces larges parties au dessus des portes représentent vraiment une paroi « totalement coupe chaleur » qu’il faut absolument enlever (totalement ou partiellement) ?

Comme vous n’en parlez pas dans la description de votre maison (peut-être utiliser vous un autre moyen ?) est-ce que faire ces ouvertures est un « plus important » ? Ou bien peut-on s’en passer ?

(Précision : toutes nos portes se situent dans des cloisons en Placoplan de 7 cm, à part une qui se trouve dans un grand mur de 35 cm … là plus difficile à envisager, mais pas impossible si l’efficacité est au rendez-vous)

Passer une très bonne soirée .

[A voir en vidéo sur Futura]

[SK69202]

Autrement dit, est-ce que ces larges parties au dessus des portes représentent vraiment une paroi « totalement coupe chaleur » qu’il faut absolument enlever (totalement ou partiellement) ?

L'air le plus chaud est contre le plafond. Pour passer par la porte, l'air le plus chaud doit redescendre (difficile) ou se refroidir (lent), c'est donc un air moins chaud que celui près du plafond qui passe par la porte, l'air le plus chaud constituant une couche au plafond d'épaisseur égale à celle du haut de la porte au plafond.

Pratiquer une ouverture au dessus de la porte permet donc à l'air le plus chaud de sortir et aux bruits d'entrer porte fermée.
La solution reste la porte allant quasiment au plafond.

La convection libre déplace bien plus de volume d'air que tous les ventilateurs bruyants ou pas, mais ceux ci peuvent aider à déstabiliser la couche chaude du plafond.

[claravaux]

Bonsoir Boldu
Merci pour votre description.
Vous m'avez appris un mot que j'ignorais : l'imposte, je pourrais désormais utiliser le bon terme pour désigner le haut des portes

Pour avoir tester des années en arrière le démontage de l'imposte de le porte de notre couloir, le bilan a été peu probant d'où je l'ai reposée. La diffusion se fait même mieux avec l'imposte en place pour irriguer la chaleur au fond du couloir et les chambres. Certains diront le contraire sur cet essai mais c'est mon constat. Pour info, notre cahute est un plain pied de 11m50 X 8m environ et l'emplacement de notre poêle n'est pas optimal pour la diffusion de la chaleur mais ça fonctionne très bien pour nous.

Vous aviez l'imposte enlevée et la porte ouverte ?

[claravaux]

Bonsoir SK69202

La solution reste la porte allant quasiment au plafond..

et pourquoi pas

Nous avons la possibilité dans notre maison de pouvoir faire facilement des grandes ouvertures dans l'imposte des portes : 20 cm de hauteur correspondant à la demi hauteur et de la largeur égale à celle de la porte.
Chaque porte est dans une cloison de placoPlan, dont pas de difficultés particulière.

Et on peut imaginer créer aisément des battants de ce genre là (sur la moitié de l'imposte et qui se rabattrait sur l'autre) :



Et qui pourrait lorsqu'on le désire fermer l'ouverture pour retrouver le silence porte fermée

[cornychon]

@Claravaux;7193061]
Les approches quantitatives que je propose sont simples, ludiques. Les choses compliquées ne me sont pas accessibles.
Voici des réponses qualitatives.

Donc Concernant la création de larges ouvertures au dessus des portes, est-ce vraiment important ?[/

L’air passe plus facilement lorsqu’il y a de grandes ouvertures

dit, est-ce que ces larges parties au dessus des portes représentent vraiment une paroi « totalement coupe chaleur » qu’il faut absolument enlever (totalement ou partiellement) ?

C’est effectivement une paroi coupe chaleur.
Si tu l’enlèves partiellement, c’est moins efficace que si tu la supprime totalement.

vous n’en parlez pas dans la description de votre maison (peut-être utiliser vous un autre moyen ?) est-ce que faire ces ouvertures est un « plus important » ? Ou bien peut-on s’en passer ?

On peut s’en passer, mais ça fonctionne moins bien.
J’ai indiqué que chez moi, en périodes de chauffe, les portes sont ouvertes.

[claravaux]

Merci Cornychon pour toutes ces réponses.

[boldu]

Bonsoir Boldu
"...

Vous aviez l'imposte enlevée et la porte ouverte ?

Porte ouverte et imposte couloir enlevée. Je ne conteste pas la théorie des échanges d'air à l'intérieur des maisons mais m'appuie sur mes propres constatations : enlever l'imposte a été contre-productif dans notre cas avec les retours d'air frais. Avec l'imposte, l'air chaud circule tout de même. devant l'imposte en limite plafond , nous avons 23° et au fond du couloir au ras du plafond 20.3° avec la VMC qui en pompe une partie (WC et SB débouchant sur le couloir). Cet équilibre nous convient pour ne pas surchauffer les chambres.
Demain, j'éteindrai la VMC pour voir si l'écart est significatif.

Le plus simple est d'enlever l'imposte et d'évaluer ses propres constatations. Ensuite, passer par une imposte mobile (ouvrant sur le couloir pour meilleure intégration) avec l'avantage majeur de sélectionner la meilleure position suivant son mode de vie.

[claravaux]

Bonjour

Merci pour votre compte rendu d'expérience.

Le plus simple est d'enlever l'imposte et d'évaluer ses propres constatations. Ensuite, passer par une imposte mobile (ouvrant sur le couloir pour meilleure intégration) avec l'avantage majeur de sélectionner la meilleure position suivant son mode de vie.

Je crois que vous donnez la solution avec un battant genre fenêtre ou bois plein qu'on peut facilement ouvrir ou fermer :

[claravaux]

Cependant il serait intéressant de comprendre pour quelle raison cet échange d'air ne fonctionne pas chez vous
Qu'est-ce qui "bloque", largeur du couloir ? position de celui-ci ? ...

[cornychon]

.
boldu

enlever l'imposte a été contre-productif dans notre cas avec les retours d'air frais.

claravaux

Cependant il serait intéressant de comprendre pour quelle raison cet échange d'air ne fonctionne pas chez vous
Qu'est-ce qui "bloque", largeur du couloir ? position de celui-ci ? .

Restons sur du qualitatif.

La quantité de chaleur transmise par l’air chaud qui vient d’une pièce chaude, est directement liée à la différence de température entre les deux pièces, et au débit d’air établi par les courants convectifs.

Le débit d’air convectif est lié aux différences de températures entre les deux pièces, et aux pertes de charges qui se trouvent sur le chemin emprunté par les courants de convection naturelle.

Toutes choses par ailleurs, diminuer les pertes de charges en augmentant les ouvertures, c’est augmenter les débits d’air convectifs.

Augmenter les débits d’air, c’est baisser les températures de retour (air plus froid), tout en augmentant la chaleur transmise.

Enlever l’imposte, c’est augmenter les débits d’air. Augmenter les débits d’air c’est augmenter la chaleur transmise, tout en diminuant la température des retours d’air.

[claravaux]

.
Enlever l’imposte, c’est augmenter les débits d’air. Augmenter les débits d’air c’est augmenter la chaleur transmise, tout en diminuant la température des retours d’air.

Je comprends le premier et le deuxième, mais j'ai un peu plus de mal à saisir le sens exact du dernier du moins à visualiser le phénomène.
Est-ce que cela signifie que l'air chaud passant, il chasse l'air plus froid pour prendre sa place ? ... et vice versa

[cornychon]

claravaux

Envoyé par cornychon
.
Enlever l’imposte, c’est augmenter les débits d’air. Augmenter les débits d’air c’est augmenter la chaleur transmise, tout en diminuant la température des retours d’air.
Je comprends le premier et le deuxième, mais j'ai un peu plus de mal à saisir le sens exact du dernier du moins à visualiser le phénomène.
Est-ce que cela signifie que l'air chaud passant, il chasse l'air plus froid pour prendre sa place ? ... et vice versa

Je commence par la fin !
L’air chaud n’est pas capable de chasser l’air froid sans se mélanger.
Ce sont les molécules d’air chaud qui cèdent de la chaleur aux molécules d’air froid. Le mélange se fait en fonction des courants de convections qui se mettent en place.


Je détaille un peu plus ce que tu as du mal à saisir!!!
Enlever l’imposte, c’est augmenter les sections de passage d’air.

Augmenter les sections de passage d’air, c’est diminuer les pressions d’air entre l’entrée et la sortie d’air.
Diminuer les pressions d’air entre l’entrée et la sortie d’air c’est diminuer les pertes de charges.
Diminuer les pertes de charges, pour les mêmes différences de températures (de densité) c’est augmenter les débits d’air.

Augmenter les débits d’air, c’est réduire la différence de température entre l’entrée et la sortie d’air.

Le produit de cette différence de température par le débit d’air est directement lié à la quantité de chaleur transmise.

Avec l’imposte, le débit d’air est plus faible, la différence de température est plus grande, mais le produit du débit par la différence de température (quantité de chaleur transmise) est plus faible.

Les approches qui suivent n’apportent rien de plus, elles sont réservées à ceux qui veulent simplifier les choses et obtenir des exemples chiffrés

Prenons le symbole Ø pour remplacer « chaleur transmise »

Prenons le symbole D pour remplacer « débit d’air »

Prenons le symbole ∆T pour remplacer « différence de températures »

Prenons 0.334 qui permet de mélanger Ø - ∆T – et – D
Nous savons que Ø=0.334 x D x ∆T

Voici ce que j’ai raconté plus haut

« « Avec l’imposte, le débit d’air est plus faible, la différence de température est plus grande, mais le produit du débit par la différence de température (quantité de chaleur transmise) est plus faible. » »

Traduction avec les symboles

Avec l’imposte, D est plus faible, le ∆T est plus grand, mais Ø est plus faible.

Deux exemples :

Rappel: Ø =0.334 x D x ∆T

Grand debit
Ø= 0.334 x 100 x 4 = 133 W

Faible débit
Ø= 0.334 x 25 x 8 = 66 W

Lorsqu’on fait ce genre d’approches, des mesures de températures permettent de consolider les hypothèses.

[claravaux]

Je m'en veux de n'avoir jamais eu de réelle attirance vers les mathématiques, je vois bien là le handicap que cela représente

Dans une maison où tous les plafonds sont à 2.50 m, où toutes les portes font légèrement plus de 2 m et les impostes environ 41 cm, dans cette configuration, ouvrir de large ouverture de 34 cm et cela sur toute la largeur des portes (79 cm) et cela en 1-2-3-4-5 si possible en 6 et en 7 (en 8 c'est déjà une grande ouverture du sol au plafond) ... Je ne saurais pas faire les calculs, mais est-ce une configuration qui semble viable ?

[cornychon]

claravaux

Je m'en veux de n'avoir jamais eu de réelle attirance vers les mathématiques, je vois bien là le handicap que cela représente

Les calculs ne sont pas en cause !!

En revanche, il est très difficile de manipuler avec aisance, les processus de transmission de la chaleur, et la conversion des énergies.
Seule l’expérience de terrain et de laboratoire, sur plusieurs années, permet d’avoir une vision globale réaliste d’un problème donné.

Dans une maison où tous les plafonds sont à 2.50 m, où toutes les portes font légèrement plus de 2 m et les impostes environ 41 cm, dans cette configuration, ouvrir de large ouverture de 34 cm et cela sur toute la largeur des portes (79 cm) et cela en 1-2-3-4-5 si possible en 6 et en 7 (en 8 c'est déjà une grande ouverture du sol au plafond) ... Je ne saurais pas faire les calculs, mais est-ce une configuration qui semble viable ?

Avec tes supers dessins, nous avons une très bonne vision de ta maison.
Choisissons pour commencer, la meilleure solution technique possible. Nous virons toutes les portes, impostes compris.

Prenons un exemple :
Nous sommes en période froide, la température extérieure est proche de 0°C
Nous faisons fonctionner le poêle à fond la caisse. Il crache autour de lui 8000 W
Nous attendons que les températures soient en équilibre (Elles sont différentes en tous points, mais ne bougent pratiquement plus.)
Si on se place devant la porte 8, nous allons sentir un air chaud qui sort de la partie supérieure, et un air plus froid qui rentre à la partie inférieure.

Avec des températures moins fortes, nous pouvons le constater sur toutes les portes.
Nous nous retrouvons avec une circulation d’air chaud à la partie supérieure du couloir et des 8 pieces, sur 1.25 m d’épaisseur.

Cet air chaud va se débarrasser d’une partie de sa chaleur dans les 8 pièces. En se débarrassant de sa chaleur, il devient « moins lourd ». Il se retrouve au sol et aspiré vers la partie basse du poêle.

Ce sont les pièces les plus éloignées qui reçoivent le moins d’air, et un air qui a perdu de sa chaleur en cours de route.
Ce que nous pouvons calculer (estimer) c’est le débit d’air chaud qui sort du haut de la porte 8, et l’air froid qui revient par la partie basse.

Prenons l’hypothèse d’une sortie d’air haut de porte de 30°C moyen, et une entrée d’air bas de porte de 15°C moyen.
Le débit d’air est de (8000/15) = 0.334 x D
D = (8000 / 15) / 0.334 = 1596 m3/h

C’est l’équivalent du ventilateur du lien ci-dessous.
https://www.maison-energy.com/ventil...5-M108622.html
Nous voyons que la convection naturelle est capable de déplacer beaucoup d’air chaud et beaucoup de chaleur.

Revenons aux portes fermées, et impostes ouvertes.
Par rapport aux portes ouvertes, Il y a un rapport 6 sur la section d’entrée d’air.
En gros on se retrouve avec un rapport 6, sur la capacité de chauffe par rapport aux portes ouvertes.
1300 W avec impostes, et 8000 W avec portes ouvertes.

Ce sont des approches statistiquement exploitables .

[claravaux]

Merci pour cette explication qui rend la compréhension du phénomène beaucoup plus accessible

Petite question : Dans notre maison, il y a une VMC hygroréglable de type A, celle-ci va automatiquement participer d’une façon ou d’une autre à déplacer l’air.
Si en plus nous plaçons par exemple un ventilateur de plafond (en mode hiver) juste en face du poêle, celui-ci va aussi forcer l’air chaud du haut à redescendre plus rapidement et à harmoniser le volume.
Mais est-ce que cela n’est-il pas finalement contre-productif, dans le sens ou la convection naturelle pourrait se retrouver « en gros » inversée ?


En reprenant vos chiffres, à l'ouverture 8, on arrive à un débit estimé à 1596 m3/h. nous nous trouvons en gros à la même distance que l'endroit où dans les combles j'aurais pu mettre un extracteur de chaleur qui aurait lui tourné au maximum à 600 m3/h (dans un environnement non chauffé).
C’est déjà 2.66 fois moins (Je tente quelques calculs ) que la convection naturelle qui elle est « gratuite » au contraire de l’installation du récupérateur/extracteur/gaines/isolation et accessoires qui représente un certain investissement.

On part là d’une situation où on a volontairement facilité cette convection en ouvrant les portes et les impostes (opération qui ne représente qu’un coût minimum).

Si on ne faisait pas cela, qu’au contraire on ferme les portes et les impostes et qu’on ne se repose que sur le gain d’air chaud que pourrait apporter supposément le récupérateur/extracteur. En partant des 600 m3/h proposé et en reprenant votre calcul d’ICI :

Pour un poêle de 8 kW nominal, 80% de rendement.
Ça veut dire que 1600 W passent dans le conduit de fumée. Le rendement de l’échangeur est de l’ordre de 50%.
A la puissance nominale, tu peux récupérer en gros 800 W.

En imaginant en plus les pertes dû à la distance, la faible isolation etc … Arrivé à destination, il ne restera finalement que quelques degrés qui pourront peut-être s’ajouter à un chauffage existant, qui grâce à cela pourrait lui permettre de fonctionner à plus faible puissance, mais apparemment pas de quoi chauffer comme pourrait le faire la convection naturelle avec les portes et impostes ouverts.
Est-ce que ce raisonnement vous semble proche de la réalité ?

[cornychon]

@claravaux

Petite question : Dans notre maison, il y a une VMC hygroréglable de type A, celle-ci va automatiquement participer d’une façon ou d’une autre à déplacer l’air

La VMC fait rentrer de l’air extérieur froid, elle le rejette à l’extérieur après l’avoir réchauffé.
Sur le plan thermique, la VMC se contente de gaspiller de la chaleur.

Si en plus nous plaçons par exemple un ventilateur de plafond (en mode hiver) juste en face du poêle, celui-ci va aussi forcer l’air chaud du haut à redescendre plus rapidement et à harmoniser le volume.

En gros, sans le ventilateur, si l’air est à 30°C au plafond et 26°C au sol, avec le ventilateur l’air serra en tous points à 28°C. Le ventilateur homogénéise les températures.

[QUOTE]Mais est-ce que cela n’est-il pas finalement contre-productif, dans le sens ou la convection naturelle pourrait se retrouver « en gros » inversée ? [QUOTE]
Le ventilateur a pour objectif de supprimer les effets de la convection naturelle. Sa raison d’être est de brasser l’air pour homogénéiser les températures.



[QUOTE]En reprenant vos chiffres, à l'ouverture 8, on arrive à un débit estimé à 1596 m3/h. nous nous trouvons en gros à la même distance que l'endroit où dans les combles j'aurais pu mettre un extracteur de chaleur qui aurait lui tourné au maximum à 600 m3/h (dans un environnement non chauffé).
C’est déjà 2.66 fois moins (Je tente quelques calculs ) que la convection naturelle qui elle est « gratuite » au contraire de l’installation du récupérateur/extracteur/gaines/isolation et accessoires qui représente un certain investissement.[QUOTE]
Tout à fait ! Dans ton cas (en supprimant les portes) les courants de convection naturelle font mieux le job que ton extracteur.
L’extracteur (convection forcée) ferait mieux le job si tu voulais juste chauffer la pièce la plus éloignée.

On part là d’une situation où on a volontairement facilité cette convection en ouvrant les portes et les impostes (opération qui ne représente qu’un coût minimum).

Si on ne faisait pas cela, qu’au contraire on ferme les portes et les impostes et qu’on ne se repose que sur le gain d’air chaud que pourrait apporter supposément le récupérateur/extracteur. En partant des 600 m3/h proposé et en reprenant votre calcul.

Il y a en gros trois fois moins de débit d’air, soit toutes choses égales par ailleurs, trois fois moins de chauffage

Pour un poêle de 8 kW nominal, 80% de rendement.
Ça veut dire que 1600 W passent dans le conduit de fumée. Le rendement de l’échangeur est de l’ordre de 50%.
A la puissance nominale, tu peux récupérer en gros 800 W.

Le Watt désigne une puissance, je ne sais pas récupérer 800 W.

Je sais juste récupérer de l’air très chaud. Si je le mélange à de l’air beaucoup plus froid, (∆T) sous un débit important (D), je vais récupérer beaucoup d’énergie (Ø)

Pour chiffrer, comme à l’ordinaire, une seule chose à retenir et à appliquer

Ø =0.334 x D x ∆T

En imaginant en plus les pertes dû à la distance, la faible isolation etc. … Arrivé à destination, il ne restera finalement que quelques degrés qui pourront peut-être s’ajouter à un chauffage existant,

Si l’air chaud arrive à destination à 18°C et 100 m3/h dans un local à 18°C, il n’y aucun chauffage.

Si l’air chaud arrive à destination à 18°C et 100 m3/h arrive dans un local à 10°C, le chauffage sera de
0.334 x 100 x (18 – 10) 8 = 267 W

La transmission de chaleur par de l’air chaud qui arrive dans l’air froid d’un local, est liée à la différence de température entre l’air du local, et l’air qui arrive par une canalisation.
Si on chauffe le local par un autre moyen, que l’air est à la température de l’air qui arrive, la transmission de chaleur est nulle.

qui grâce à cela pourrait lui permettre de fonctionner à plus faible puissance, mais apparemment pas de quoi chauffer comme pourrait le faire la convection naturelle avec les portes et impostes ouverts.

Les énergies transmises étant liées aux différences de températures et aux débits d’air, à ce stade, il faut partir sur des exemples chiffrés.

Est-ce que ce raisonnement vous semble proche de la réalité ?

Tu as tendance à oublier que la quantité de chaleur transmise par une bouche d’air chaud,(Ø) est directement liée au débit d’air (D), et à la différence de température qui existe entre l’air qui sort de cette bouche, et à la température de la masse d’air qui se trouve dans un local.(∆T)

Pour chiffrer, juste une chose à retenir et à appliquer
Ø= 0.334 x D x ∆T

Dans un poêle, la production de chaleur est obtenue par la combustion du bois.

Lorsque le poêle fonctionne, ce sont les parois chaudes qui communiquent de la chaleur. Elles le font sous deux formes :
-Par convection naturelle avec l’air environnant,
-Par rayonnement aux objets qui sont autour du poêle.
*La puissance totale fournie, correspond au rayonnement plus la convection.
Juste pour info, le rayonnement ne chauffe pas l’air, il ne sait pas faire.

Lorsqu’une masse d’air chaud se mélange à de l’air froid,
La température d’équilibre est obtenue, lorsque les deux masses d’air mélangées, sont à la même température.

[claravaux]

@Cornychon

Merci pour toutes ces réponses

La VMC fait rentrer de l’air extérieur froid, elle le rejette à l’extérieur après l’avoir réchauffé.
Sur le plan thermique, la VMC se contente de gaspiller de la chaleur.

Nous avions avant une VMC simple flux basique et donc là, le principe énoncé ci-dessus s'appliquait complètement, avec le modèle hygroréglabe de type A, on ralentit un peu le gaspillage. Il faudrait donc alors installer une double flux pour que le gaspillage se réduise considérablement ?

Le ventilateur a pour objectif de supprimer les effets de la convection naturelle. Sa raison d’être est de brasser l’air pour homogénéiser les températures.

S'il supprime la convection naturelle ce n'est donc pas une bonne idée de mettre un ventilateur de plafond dans la pièce où se trouve le poêle si notre but est de chauffer d'autres pièces simplement, c'est bien cela ?
Si par exemple on mettait un ventilateur extracteur en bas d'une porte pour que la chaleur soit poussée vers celle-ci, on repartirait sur la convection forcée (en utilisant de l'électricité et en investissant dans du matériel) alors que la convection naturelle (facilitée par l'ouverture des portes et des impostes) ferait la même chose gratuitement, est-ce bien cela également ?

L’extracteur (convection forcée) ferait mieux le job si tu voulais juste chauffer la pièce la plus éloignée.

Mais même là, le fait que l'extracteur "aspire" de l'air chaud dans la pièce où se trouve le poêle pour l'envoyer dans les pièces les plus éloignées, il crée donc en même temps un déséquilibre sur la convection naturelle de la pièce du poêle et la diminue un peu ? est-ce qu'en gros on peut dire que c'est ou la convection naturelle ou bien la convection forcée, mais que les deux ne peuvent pas vraiment cohabiter ?

Avec des températures moins fortes, nous pouvons le constater sur toutes les portes.
Nous nous retrouvons avec une circulation d’air chaud à la partie supérieure du couloir et des 8 pieces, sur 1.25 m d’épaisseur.
Cet air chaud va se débarrasser d’une partie de sa chaleur dans les 8 pièces. En se débarrassant de sa chaleur, il devient « moins lourd ». Il se retrouve au sol et aspiré vers la partie basse du poêle.

"il se retrouve au sol et aspiré vers la partie basse du poêle" cela est bien lié à ce que cet endroit est le plus chaud ? et rien à voir avec la prise d'air nécessaire au fonctionnement du poêle ? (Le notre sera étanche et prendra son air directement à l’extérieur)


Pour remplacer l'insert actuel et afin de raccorder le nouveau poêle directement sans mettre de coudes (et cela dans l'optique que nous avions de mettre un récupérateur de chaleur sur le tuyau), nous avions eu également le projet de faire un trou dans la cloison de derrière, afin d'avoir les bonnes distances de sécurité entre poêle et murs de coté, mais également afin de créer une ouverture supplémentaire qui aurait permis de chauffer plus directement le couloir qui distribue les autres pièces :



Si maintenant on abandonne l'idée du récupérateur de chaleur et que l'on se dirige uniquement vers l'ouverture des portes et des impostes. Déjà plus besoin d'avoir un tuyau droit et la pose de coudes est à nouveau possible et donc le poêle peut être à nouveau à bonne distance du murs.
Mais est-ce que ce trou dans le mur derrière le poêle reste encore une bonne idée ? ou bien c'est absolument pas nécessaire, voire même contre-productif ?

[cornychon]

claravaux

/

De cornychon. La VMC fait rentrer de l’air extérieur froid, elle le rejette à l’extérieur après l’avoir réchauffé.
Sur le plan thermique, la VMC se contente de gaspiller de la chaleur.

Nous avions avant une VMC simple flux basique et donc là, le principe énoncé ci-dessus s'appliquait complètement, avec le modèle hygroréglable de type A, on ralentit un peu le gaspillage. Il faudrait donc alors installer un double flux pour que le gaspillage se réduise considérablement ?

Il y a beaucoup à dire !!
De la présente grande réponse, c’est ma seule remarque désagréable.
Le modèle hygroréglable permet de sécher plus rapidement, c’est tout. Que ça sèche en 2h au lieu d’une heure, ça change quoi !!!!!!! Rien….

Il est préférable de chauffer à 30°C, juste avant la douche, pour éviter la moindre condensation.
Chez moi, l’air saturé d’humidité, ne trouve pas la moindre surface qui accepte de se laisser mouiller par la condensation.

Le ventilateur a pour objectif de supprimer les effets de la convection naturelle. Sa raison d’être est de brasser l’air pour homogénéiser les températures.
S'il supprime la convection naturelle ce n'est donc pas une bonne idée de mettre un ventilateur de plafond dans la pièce où se trouve le poêle si notre but est de chauffer d'autres pièces simplement, c'est bien cela ?
Si par exemple on mettait un ventilateur extracteur en bas d'une porte pour que la chaleur soit poussée vers celle-ci, on repartirait sur la convection forcée (en utilisant de l'électricité et en investissant dans du matériel) alors que la convection naturelle (facilitée par l'ouverture des portes et des impostes) ferait la même chose gratuitement, est-ce bien cela également ?

Exactement

L’extracteur (convection forcée) ferait mieux le job si tu voulais juste chauffer la pièce la plus éloignée.
Mais même là, le fait que l'extracteur "aspire" de l'air chaud dans la pièce où se trouve le poêle pour l'envoyer dans les pièces les plus éloignées, il crée donc en même temps un déséquilibre sur la convection naturelle de la pièce du poêle et la diminue un peu ? est-ce qu'en gros on peut dire que c'est ou la convection naturelle ou bien la convection forcée, mais que les deux ne peuvent pas vraiment cohabiter ?

Je suis d’accord

Avec des températures moins fortes, nous pouvons le constater sur toutes les portes.
Nous nous retrouvons avec une circulation d’air chaud à la partie supérieure du couloir et des 8 pièces, sur 1.25 m d’épaisseur.
Cet air chaud va se débarrasser d’une partie de sa chaleur dans les 8 pièces. En se débarrassant de sa chaleur, il devient « moins lourd ». Il se retrouve au sol et aspiré vers la partie basse du poêle

.

"il se retrouve au sol et aspiré vers la partie basse du poêle" cela est bien lié à ce que cet endroit est le plus chaud ?

Non ! C’est lié au fait que c’est une zone froide à basse pression. L’air froid (moins lourd, « plus faible densité ») qui se trouve proche du sol, est aspiré par les courants de convection qui se forment autour du poêle !!

et rien à voir avec la prise d'air nécessaire au fonctionnement du poêle ? (Le nôtre sera étanche et prendra son air directement à l’extérieur)

Effectivement, rien à voir avec le fonctionnement du poêle

Pour remplacer l'insert actuel et afin de raccorder le nouveau poêle directement sans mettre de coudes (et cela dans l'optique que nous avions de mettre un récupérateur de chaleur sur le tuyau), nous avions eu également le projet de faire un trou dans la cloison de derrière, afin d'avoir les bonnes distances de sécurité entre poêle et murs de coté, mais également afin de créer une ouverture supplémentaire qui aurait permis de chauffer plus directement le couloir qui distribue les autres pièces :

Si j’ai bien compris, c’est maintenant obsolète

Si maintenant on abandonne l'idée du récupérateur de chaleur et que l'on se dirige uniquement vers l'ouverture des portes et des impostes. Déjà plus besoin d'avoir un tuyau droit et la pose de coudes est à nouveau possible et donc le poêle peut être à nouveau à bonne distance du mur.

Tout à fait !

Mais est-ce que ce trou dans le mur derrière le poêle reste encore une bonne idée ? ou bien ce n’est absolument pas nécessaire, voire même contre-productif ?

Tu as raison, c’est une quantité négligeable, il est inutile, et plutôt contreproductif.

Ce que j’ai écrit en # 3
« « « Chez mois, 100 m2 habitable sur un seul niveau,
Un seuil point de chauffe dans la pièce principale, une unité intérieure de PAC.

Toute la chaleur transmise de cette source chaude vers les autres pièces, se fait par circulation d’air. Circulation assurée par les courants de convection naturelle. Toutes les portes sont grandes ouvertes.

En période froide, 0°C ext, une puissance de chauffe de 5000 W, un ∆T air max de 10°C entre la pièce la plus froide (La plus éloignée) et la pièce la plus chaude, le débit d’air par convection naturelle est de l’ordre de 1500 m3/h. » » »

J’ai l’impression que tu vas avoir la même démarche que celle que j’ai eu chez moi !

Ça fonctionne sans électronique, sans électricité, sans ventilateur, sans tubulure. sans porte
C’est une solution écolo high tech.

[claravaux]

Encore merci pour toutes ces réponses

Ça fonctionne sans électronique, sans électricité, sans ventilateur, sans tubulure. sans porte
C’est une solution écolo high tech.

Voilà un argument de taille

Bon si je devais suivre la proposition inverse : la pose d'un récupérateur/extracteur/gaines/isolation et accessoires ... simplement pour essayer je devrais débourser environ 1000 € et passer pas mal de temps pour l'installation.

La proposition d'expérimenter la convection naturelle me demande elle un minimum : retirer les impostes de mes portes et ouvrir celles-ci, ce qui semble facilement à ma portée et ne requiert pas un travail énorme pour débuter les tests

Je vais donc transformer ma maison en un laboratoire d'expérimentation du transfert d'air


Si je dois résumer :

En période de chauffe
1 - Ouvrir les portes et les impostes de chaque pièce
2 - Ne pas mettre de ventilateur de plafond en mode hiver dans la pièce où se trouve le poêle
3 - ... Et c'est tout
Puis attendre que la pièce monte en chauffe et que peu à peu la convection naturelle se mette en action !
C'est bien cela ?

Il est préférable de chauffer à 30°C, juste avant la douche, pour éviter la moindre condensation.
Chez moi, l’air saturé d’humidité, ne trouve pas la moindre surface qui accepte de se laisser mouiller par la condensation.

Vous n'utilisez donc pas de VMC ?





Pour ce qui est des pièces les plus éloignées (Atelier et Bureau) et les ouvertures 6 et 7, est-ce qu'à cette distance du poêle (7 M) en ouvrant en 6 (là c'est un mur de 35 cm en parpaing et paroi de ciment) et 7 (là on se retrouve dans du placoplan) peut-on espérer à cette distance encore un peu de chaleur ou c'est définitivement trop éloigné et qu'il faut passer à un autre mode de chauffage ?
(Pièces isolées par l'intérieur et sur tout le pourtour avec 10 cm de laine de verre et 32 cm de laine de roche dans le comble perdu - le reste de la maison sera lui isolé par l'extérieur avec 16 cm de fibre de bois et bardage bois et 32 cm de ouate de cellulose pour le comble perdu) ?

[cornychon]

claravaux

Bon si je devais suivre la proposition inverse : la pose d'un récupérateur/extracteur/gaines/isolation et accessoires ... simplement pour essayer je devrais débourser environ 1000 € et passer pas mal de temps pour l'installation.

La proposition d'expérimenter la convection naturelle me demande elle un minimum : retirer les impostes de mes portes et ouvrir celles-ci, ce qui semble facilement à ma portée et ne requiert pas un travail énorme pour débuter les tests

Les courants de convection sont des phénomènes naturels incontournables.
Ils dépendent de la puissance dissipée, des pertes de charges, des pertes de chaleur par les murs

Je vais donc transformer ma maison en un laboratoire d'expérimentation du transfert d'air

C’est de l’expérimentation de transfert de chaleur par déplacement des masses d’air chaud.

En période de chauffe
1 - Ouvrir les portes et les impostes de chaque pièce
2 - Ne pas mettre de ventilateur de plafond en mode hiver dans la pièce où se trouve le poêle
3 - ... Et c'est tout
Puis attendre que la pièce monte en chauffe et que peu à peu la convection naturelle se mette en action !
C'est bien cela ?

Oui !
Pour avoir des résultats de mesures exploitables, il faudra que le poêlé chauffe le plus proche possible de sa puissance nominale, pendant toute la durée des essais. Avant de faire des mesures, attendre l’équilibre thermique (les points chauds ne doivent plus bouger).
Ne pas oublier de relever la température et l’humidité relative extérieure. Ces deux mesures permettent en cas de besoin, d’avoir l’humidité absolue.

Il est préférable de chauffer à 30°C, juste avant la douche, pour éviter la moindre condensation.
Chez moi, l’air saturé d’humidité, ne trouve pas la moindre surface qui accepte de se laisser mouiller par la condensation.
Vous n'utilisez donc pas de VMC ?

Il faut impérativement évacuer l’air humide par une VMC ou un extracteur.
Proche de 30°C , l’air peut contenir jusqu’à 27g d’HA. Si de l’air sort de la SdB, pour aller dans les autres pièces, il va se débarrasser de son surplus de vapeur d’eau contre les murs froids des autres pièces.
L’air qui rentre à 20°C, se mélange immédiatement à l’air qui se trouve à 30°C. C’est au radiateur de faire le nécessaire pour maintenir les 30°C.

Pour ce qui est des pièces les plus éloignées (Atelier et Bureau) et les ouvertures 6 et 7, est-ce qu'à cette distance du poêle (7 M) en ouvrant en 6 (là c'est un mur de 35 cm en parpaing et paroi de ciment) et 7 (là on se retrouve dans du placoplan) peut-on espérer à cette distance encore un peu de chaleur ou c'est définitivement trop éloigné et qu'il faut passer à un autre mode de chauffage ?

Rajouter 6 et 7, c’est augmenter les volumes, augmenter les pertes de chaleur par les murs, augmenter les pertes de charges. Ces augmentations conduisent à augmenter la difference de température entre la pièce la plus chaude et la pièce la plus froide.

(Pièces isolées par l'intérieur et sur tout le pourtour avec 10 cm de laine de verre et 32 cm de laine de roche dans le comble perdu - le reste de la maison sera lui isolé par l'extérieur avec 16 cm de fibre de bois et bardage bois et 32 cm de ouate de cellulose pour le comble perdu) ?

Les premières mesures vont te raconter, le travail réalisé par les lois de la nature.
L’isolation est un paramètre important. Une bonne isolation permet de réduire la différence des températures extrêmes

[claravaux]

Encore une fois merci pour toutes ces réponses

J'ai parfois (là) un peu plus de difficultés à tout comprendre, mais en lisant plusieurs fois, la compréhension s'améliore