Différences entre les versions de « Poele de Masse.Petit Habitat:CR:InSitu2Hiver2022 »
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* Départ à 26°C pour le relevé 2021-11-25_09-31 = +11°C | * Départ à 26°C pour le relevé 2021-11-25_09-31 = +11°C | ||
Il ne semble pas y avoir de différence profonde entre le mode circulateur ou | Il ne semble pas y avoir de différence profonde entre le mode circulateur ou thermosiphon ainsi que le mode circuit ouvert ou fermé. | ||
=== Évaluation === | === Évaluation === | ||
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Une autre voix qui n’a pas été expérimenté, c’est la voix “en bobine” mais les bulles d’air pourrait être d’autant plus présente. | Une autre voix qui n’a pas été expérimenté, c’est la voix “en bobine” mais les bulles d’air pourrait être d’autant plus présente. | ||
[[Fichier:Echangeur spirale sur PDM.jpg|centré|vignette|Échangeur de surface - Extrait livre poêle de masse accumulation chez Terre Vivante]] | |||
== Échangeur dans les fumés == | == Échangeur dans les fumés == | ||
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Etan donné que nous avions [https://wiki.lowtech.fr/s/Poele_de_Masse.Petit_Habitat:CR:InSitu2Hiver2021#5.1._Utilisation_normale la puissance émise par la paroi] sur laquelle est installé l’échangeur, j’aurais aimé caractériser le rendement de l’échangeur “seul” (énergie transmise dans l’eau). Les camarades ingénieurs d’Agir LowTech avait besoin, pour ce calcul, que l’eau entre dans le capteur à une température stable/froide. | Etan donné que nous avions [https://wiki.lowtech.fr/s/Poele_de_Masse.Petit_Habitat:CR:InSitu2Hiver2021#5.1._Utilisation_normale la puissance émise par la paroi] sur laquelle est installé l’échangeur, j’aurais aimé caractériser le rendement de l’échangeur “seul” (énergie transmise dans l’eau). Les camarades ingénieurs d’Agir LowTech avait besoin, pour ce calcul, que l’eau entre dans le capteur à une température stable/froide. | ||
Je suis donc partie avec une poubelle d’eau de 80L, non isolé : | Je suis donc partie avec une poubelle d’eau de 80L, non isolé :<gallery> | ||
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Mais ça n’a pas suffis, la poubelle est quand même monté en température, ce qui fait que les données n’était pas exploitable pour déterminer le rendement du capteur. | </gallery>Mais ça n’a pas suffis, la poubelle est quand même monté en température, ce qui fait que les données n’était pas exploitable pour déterminer le rendement du capteur. | ||
Je mets les données quand même, pour les curieux : | Je mets les données quand même, pour les curieux : | ||
* Test de l’échangeur de surface (circulateur, circuit ouvert:, 3kg de bois dans le poêle) | * Test de l’échangeur de surface (circulateur, circuit ouvert:, 3kg de bois dans le poêle) | ||
** Les données : 2022-02-21_12-47.csv | ** Les données : [[:Fichier:2022-02-21 12-47.csv|2022-02-21_12-47.csv]] | ||
* Test de l’échangeur inox dans les fumés (circulateur, circuit ouvert:, 3kg de bois dans le poêle) : | * Test de l’échangeur inox dans les fumés (circulateur, circuit ouvert:, 3kg de bois dans le poêle) : | ||
** Les données : 2022-02-22_12-31.csv | ** Les données : [[:Fichier:2022-02-22 12-31.csv|2022-02-22_12-31.csv]] | ||
Une piste pour réussir cette expérience serait de faire la même chose avec la poubelle d’eau à l’extérieur de la maison + un temps bien froid. Voir même d’avoir 50m de tuyau d’arrosage entre l’échangeur et la poubelle d’eau aidera grandement (mais là bonjours les bulles d’air possible). | Une piste pour réussir cette expérience serait de faire la même chose avec la poubelle d’eau à l’extérieur de la maison + un temps bien froid. Voir même d’avoir 50m de tuyau d’arrosage entre l’échangeur et la poubelle d’eau aidera grandement (mais là bonjours les bulles d’air possible). | ||
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=== Des bulles === | === Des bulles === | ||
[[Fichier:Remplissage solaire thermique.jpg|vignette|Remplissage solaire thermique]] | |||
J’ai eu de la peine à faire circuit l’eau dans le circuit au départ que ce soit avec circulateur, en | J’ai eu de la peine à faire circuit l’eau dans le circuit au départ que ce soit avec circulateur, en thermosiphon, circuit ouvert ou circuit fermé en pression… ça ne fonctionnait pas. C’était des bulles… et ça empêchait la circulation de l’eau (même avec le circulateur) | ||
Avec le mode “sous pression” (vase, purge air…) j’ai réussi à virer les bulles principalement au remplissage avec la pression du réseau + la pompe qui tournait à fond. La pompe poussait tout ça comme il faut. Quand je suis repassé sur le mode “circuit ouvert” le circulateur fonctionnait aussi dans ce mode. ouf… | Avec le mode “sous pression” (vase, purge air…) j’ai réussi à virer les bulles principalement au remplissage avec la pression du réseau + la pompe qui tournait à fond. La pompe poussait tout ça comme il faut. Quand je suis repassé sur le mode “circuit ouvert” le circulateur fonctionnait aussi dans ce mode. ouf… | ||
Un contributeur (François) m’a expliqué comment il remplissait les circuits Il utilise un remplisseur 3 vannes | Un contributeur (François) m’a expliqué comment il remplissait les circuits Il utilise un remplisseur 3 vannes en photo ci après. Il faut remplir d’un côté en laissant l’autre ouvert et fermer la vanne du milieu, ça pousse l’air vers la sortie. Dès que l’eau sort c’est bon, il faut fermer les 2 vannes et rouvrir la vanne du milieu. | ||
=== | === Légionellose === | ||
Plus une peur qu’une difficulté : La bactérie du chauffe eau… | Plus une peur qu’une difficulté : La bactérie du chauffe eau… | ||
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Même si le gain est faible j’ai quand même finalisé l’installation avec l’échangeur de surface / thermosiphon / circuit ouvert. D’une part parce que j’avais tout le matériel et d’autre part parce que, même si ça n’élève la température que de 10°C par flamber, c’est toujours ça de pris, toujours ça qui n’est pas nécessaire de chauffer par une autre source d’énergie. Dans mon cas, ça nous fait de l’eau tiède alors que sinon nous n’avons que de l’eau froide l’hiver (car il y a rarement du [https://david.mercereau.info/chauffe-eau-phase-1-surplus-denergie-solaire/ surplus d’énergie photovoltaïque] en hivers) et que, s’il y a du surplus, c’est peu. Et s’il y a ne serait-ce qu’un peu de surplus photovoltaïque, l’eau sera déjà préchauffée… | Même si le gain est faible j’ai quand même finalisé l’installation avec l’échangeur de surface / thermosiphon / circuit ouvert. D’une part parce que j’avais tout le matériel et d’autre part parce que, même si ça n’élève la température que de 10°C par flamber, c’est toujours ça de pris, toujours ça qui n’est pas nécessaire de chauffer par une autre source d’énergie. Dans mon cas, ça nous fait de l’eau tiède alors que sinon nous n’avons que de l’eau froide l’hiver (car il y a rarement du [https://david.mercereau.info/chauffe-eau-phase-1-surplus-denergie-solaire/ surplus d’énergie photovoltaïque] en hivers) et que, s’il y a du surplus, c’est peu. Et s’il y a ne serait-ce qu’un peu de surplus photovoltaïque, l’eau sera déjà préchauffée… | ||
[[Fichier:ECSsurfacePdm-V0.6.png|centré|vignette|Schéma Installation ECS en surface chez David Mercereau]] | |||
En l’état (thermosiphon + circuit ouvert) l’installation est très “lowtech”, ne risque | En l’état (thermosiphon + circuit ouvert) l’installation est très “lowtech”, ne risque pa<gallery> | ||
Fichier:ECS InSitu Installation David - Raccord ballon.jpg|Raccord ballon | |||
Fichier:ECS InSitu Installation David - Remplisseur - purgeur.jpg|Purgeur / Remplisseur | |||
Fichier:ECS InSitu Installation David - Vase ouvert.jpg|Vase ouvert | |||
</gallery>s de tomber en panne, ne consomme pas d’énergie donc même si je suis un peu déçu, car c’est peu de gain, je suis content de l’avoir fait, c’est toujours ça. Ceci étant, je ne sais pas si je l’aurais fait si j’avais eu l’information du “si peu de gain”. | |||
== Conclusion == | == Conclusion == | ||
Aucune conclusion. Cette expérience mérite d’être approfondie, croisé, recoupé, contredite.. mais pour le moment la solution de l’inox dans les fumés semble être compromise pour ce poêle en l’état. | Aucune conclusion. Cette expérience mérite d’être approfondie, croisé, recoupé, contredite.. mais pour le moment la solution de l’inox dans les fumés semble être compromise pour ce poêle en l’état. |
Version du 24 mars 2022 à 09:47
Second hiver avec le poêle de masse d’Agir LowTech dans la paillourte, cette hivers à été placé sous le signe de la production d’eau chaude
Résumé
Dates | Participants | Objectifs |
---|---|---|
Début : Octobre 2022 Fin : Février 2022 | David Mercereau | Tester et évaluer la production d’eau chaude sanitaire avec le poêle de masse d’Agir LowTech. |
Début : Octobre 2022 Fin : Février 2022 | Arthur de Precq | Évaluation des données / soutiens technique |
Début : Octobre 2022 Fin : Février 2022 | Laouenan Valy | Évaluation des données / soutiens technique |
Début : Octobre 2022 Fin : Février 2022 | François Courtois | Évaluation des données / soutiens technique |
Préambule
La production d’eau chaude sanitaire (ECS) c’est quelque chose de plutôt énergivore, elle représente à elle seule en moyenne ~15% de la facture d’électricité d’un Français moyen. Et si vous ne chauffez pas à l’électricité, il y a de grande chance pour que ce soit le premier poste de dépense…
Je considère que la solution la plus optimum / lowtech c’est le chauffe eau solaire thermique (non photovoltaïque) couplé avec un poêle bouilleur. De cette façon on couvre tous les besoins en eau chaude de l’année. Bien sûr dans un monde soutenable il est primordial de réviser ces besoins, c’est pour quoi j’ai opté pour un chauffe eau de 20L. (Ce qui est installé en standard dans un foyer moyen c’est plutôt des ballons de 200L)
De mon côté je dispose déjà d’une installation solaire photovoltaïque autonomie, j’ai donc du surplus d’énergie ~9 mois dans l’année. Depuis quelque temps, je redirige ce surplus dans mon ballon d’eau chaude de 20L. Mais l’hiver : pas de surplus = pas d’eau chaude. C’est pas dramatique en soit, quand on allume le poêle on met une gamelle pleine d’eau dessus et on peut faire notre douche avec ça… Mais tant qu’à avoir un poêle pas loin du ballon, autant les marier, d’autant que mon ballon (un Nautic-Therm Stehend ME 230V 330W 20L de la marque Elgena) est équipé d’un échangeur de chaleur initialement conçu pour récupérer les calories du moteur (le liquide de refroidissement circule et la chaleur du moteur qui roule réchauffe l’eau), je vais utiliser cet échangeur pour le “connecter” au poêle.
Toute l’expérience qui va suivre a été réalisé sur le prototype v20.10
L’expérience
Pour produire de l’eau chaude avec un poêle de masse il y a 2 écoles :
- Faire circuler un échangeur Inox dans le passage des fumés
- Apposer un échangeur en surface du poêle, noyé dans l’enduit
Nous allons tâcher d’explorer ces deux solutions dans le cadre d’une utilisation sur le poêle de masse d’Agir LowTech mais les données peuvent être ré-utilisé dans d’autres cadres.
Dans ce type d’installation il est aussi posible
A noter qu’ici je cherche à produire de l’eau chaude sanitaire (stocker dans un ballon) mais d’autres utilisations sont possibles :
- Radiateur déporté (pièce éloigné du poêle)
- Mur/sol chauffant
- …
On parlera ici d’échangeur “en circuit fermé”, dans le sens ou ce n’est pas l’eau du ballon d’eau chaude sanitaire qui se promène dans l’échangeur. Un fluide (ici de l’eau) est réchauffé et il y a échange de calorie avec l’eau contenu dans le ballon.
Circulation de l’eau
Pour la circulation de l’eau il y a 2 écoles / 2 techniques :
- Le circulateur : Une petite pompe électrique qui pousse l’eau dans le circuit
- Le thermosiphon : L’eau chaude prenant plus de place que l’eau froide, quand l’eau se réchauffe elle “pousse” l’eau à monter.
Je vais tâcher d’explorer les 2 options pour savoir si les 2 fonctionne aussi bien dans mon cas.
En thermosiphon, pour que ça puisse fonctionner il faut que nos tuyaux soit plutôt de gros diamètre (limiter les frottements) et surtout que la source de chaleur soit plus basse que le ballon. Dans ma configuration c’était plutôt anticipé. Mon ballon se trouve à ~2m10 du sol pour son point le plus bas et le poêle fait ~90cm de hauteur. À noter que la longueur ne peut pas non plus être infinie, en solaire thermique : 5 à 6m de tuyau ça fonctionne parfaitement, au delà moins sûr (la hauteur est aussi à considérer). Bref le thermosiphon c’est “beau” parce que ça ne nécessite pas d’électricité, de pompe… mais ça ne fonctionne pas dans toutes les configurations.
Le circulateur que j’ai testé est un "ENERJFluid 9180 ES2 20-60/180", il consomme 3W au plus bas pour 0,5L/min et 37W pour 0,20 L/min). 3W, c’est peu, surtout qu’il n’est pas nécessaire de l’avoir allumé perpétuellement. Mais 2 choses :
- Même si le circulateur consomme peu, il consomme.. (tout dépend du contexte énergétique dans lequel nous nous trouvons… “peu” c’est déjà plus que “pas”)
- Si circulateur il y a, il faut le contrôler (manuellement au automatiquement) fonction de la température du fluide transporté par rapport à la température du ballon par exemple. Pour que le circulateur stop la circulation quand la température du ballon est supérieur ou égale à la température de l’eau dans le circulateur.
Circuit ouvert ou fermé ?
Les tuyaux entre l’échangeur du poêle et l’échangeur dans le ballon peuvent être :
- En circuit fermé, sous pression (classique en plomberie)
- En circuit ouvert, hors pression (pression atmosphérique)
Circuit ouvert est simple d’installation, aussi efficace que le circuit fermé. Il faut simplement laisser un récipient “ouvert” à l’air sur le point le plus haut. Il remplace ainsi les éléments de plomberie suivant :
- Groupe de sécurité : il ne peut y avoir de surpression dans un circuit ouvert
- Vase d’expansion : l’eau chaude prenant plus de place que l’eau froide le niveau ce celle-ci varie dans le récipient (le dimensionnement du récipient est à calculer fonction de la quantité d’eau dans le circuit)
- Purgeur automatique : sa position en “point le plus haut” permet aux bulles d’air de remonter à ce point et de s’échapper à l’aire
Les inconvénients du circuit ouvert :
- Toutes les configurations de plomberie ne permettent pas d’avoir de vase ouvert en point haut
- Il introduit dans le circuit de l’oxygène pouvant provoquer une corrosion prématurée des échangeurs. Un peu d’huile en surface pallie à ce problème.
Au départ j’étais partie pour acheter un vase ouvert, mais pour une si petite installation je ne trouvais pas vraiment chaussure à mon pied. J’ai fini par percer un verre en plastique et à bricoler un passe paroi de plomberie, ça fait le job… En effet on considère 2-3% d’expansion de l’eau de 0 à 80°C De mon côté toute ma tuyauterie abrite ~2L d’eau, il faut donc que mon vase ouvert soit capable d’encaisser un différentiel de 2L*3%=0.06L soit 6cl, même pas besoin d’une pinte.
Installation
Voici donc l’installation / le schéma de plomberie qui permet de tester / comparer :
- Le circuit ouvert/fermé (sous pression) grâce à une vanne 3 voix en partie haute pour passer du vase ouvert au purgeur d’air
- Le thermosiphon ou le circulateur électrique par un “by pass”
Mesures
Pour caractériser les échanges thermiques j’ai repris le travail que j’avais produit pour le banc de test, en y ajoutant des capteurs de débit YFS201. Ceux-ci sont hors du circuit en thermosyphon car j’avais peur qu’il gêne le fonctionnement de celui-ci et je n’étais pas sûr qu’il soit suffisamment sensible pour enregistrer le doux mouvement du thermosyphon.
Pour les capteurs de température j’ai utilisé des DS18B20 en doigt de gants sur des tés en laiton.
Sur le test avec l’échangeur inox dans les fumés j’ai eu peur de dépasser la température max des DS18B20 j’ai donc mis des thermocouples mais ça c’est avéré inutile, la température max des DS18B20 n’a pas été dépassé même dans ce cas.
L’instrumentation n’est pas d’une précision folle, les conditions sont des conditions en situation (et non en laboratoire) les sondes de températures sont plutôt précises, le débitmètre lui, un peu moins :
Fréquence de 1s | Résultat au débitmètre | Résultat au verre doseur |
---|---|---|
Robinet en continue 1 (en L) | 0.97 | 1.15 |
Robinet en continue 2 (en L) | 1.2 | 1.5 |
Robinet ouvert à petit débit | 0.57 | 0.82 |
Ouvert aléatoirement | 1.04 | 0.75 |
Sonde ECS : la sonde de température ECS n’est pas très juste. En effet elle est en sortie de ballon, je pensais que c’était plutôt stable à cet endroit mais après sur-isolation ça s’avère pas très vrai… C’est pour ça que je “tire” un peu d’eau de temps en temps (~1 fois par heure) pour avoir un “vrai relevé” de la température dans le ballon… La vérité doit même se trouver 2-3°C au dessus (à cause de l’inertie des raccords laitons). Je n’avais pas envie de percer mon ballon pour l’expérience. J’ai tenté en “rallongeant le doigt de gants” en soudant une tige filetée au bout mais ça n’a pas tenu
Une solution non explorée aurait été un passe paroi avec un thermocouple, le thermocouple aurait pû “se glisser” jusqu’à l’intérieur du ballon par l’évacuation.
Échangeur de surface
Apposer un échangeur de chaleur (tuyau en contact avec la paroi extérieure du poêle) noyé dans de l’enduit.
Cette solution d’échangeur en surface du poêle semble plus intéressante pour plusieurs raisons :
- Plus pérenne : pas d’usure des matériaux car même en Inox réfractaire le contact avec les gaz de combustion (acides) entraîne une corrosion et la suie/goudron se dépose sur des tubes froids.
- Pas de risque de dégrader la combustion
- Moins dangereux : peu/pas de chance de faire monter l’eau à 100°C (et donc changement d’état) sur cette zone exposée à l’air donc simplification du montage (moins d’organe de sécurité nessécaire)
Aux rencontres de l’AFPMA, André de bouter nous à parler de ce système de récupération de chaleur en surface du poêle, notamment développé par Tigchelaar. Il préconise un tube cuivre recuit 5mm intérieurs ‹ plié › à l’horizontale (comme derrière un frigo) environ tout les 10cm, noyé dans l’enduit sur l’extérieur du poêle de masse et d’utiliser un circulateur pour gérer la circulation.
Nous allons partir sur cette base mais ayant la volonté d’expérimenter le thermosiphon il va falloir augmenter le diamètre du tube en le passant à 16-18mm.
Mise en œuvre
J’ai emprunté une cintreuse à un copain plombier (le 16-18 ça ce tort pas comme ça) et après avoir déroulé mon tuyau de recuit j’ai fait mes “S”. Une fois mon échangeur en forme j’ai appliqué une barbotine de terre en accroche sur la surface du poêle. Par précaution j’ai aussi mis 3 visse à bétons pour “porter” l’échangeur (serré avec du fils de fer). J’ai ensuite appliqué une première couche d’enduit, sans attendre que celle-ci soit sèche j’ai noyé l’échangeur dedans (histoire de maximiser le contact entre le poêle et l’échangeur) J’ai ensuite sanglé des bastaings autour du poêle le temps du séchage. Quand celui-ci fût sec j’ai appliqué une autre couche d’enduit terre. Bien sûr cet enduit est tramé pour tolérer la dilatation du cuivre / des briques avec les différences de températures.
Relevés
Pour tous ces relevés la charge de bois est à 3kg avec un poêle tiède (allumé la veille), la flambée dure environ une heure.
Mode thermosiphon, circuit ouvert (hors pression)
- Les données : 2021-11-25_09-31.ods
- Nuance : charge à 3,1kg
Mode circulateur ~2l/m, circuit ouvert (hors pression)
- Les données : 2021-11-24_08-36.ods
Mode circulateur, circuit fermé (sous pression à 2 bars)
- Les données : 2021-11-26_09-00.ods
- Nuance : départ de feu un peu lent
Constats
Ce qu’on peut dire c’est que plus la température de départ du ballon est froide, plus celle-ci à tendance à monter.
- Départ à 29.7°C pour le relevé 2021-11-26_09-00 = +7°C
- Départ à 28°C pour le relevé 2021-11-24_08-36 = +6.4°C
- Départ à 26°C pour le relevé 2021-11-25_09-31 = +11°C
Il ne semble pas y avoir de différence profonde entre le mode circulateur ou thermosiphon ainsi que le mode circuit ouvert ou fermé.
Évaluation
Avec les mesures du banc de l’hiver 2021 nous connaissons la restitution de chaleur de la paroi sur laquelle l’échangeur a été installé : CR:InSitu2Hiver2021
Arthur nous à fait un beau tableau : Calcul_puissance_échangeur_de_surface.ods
Il en ressort que l’ensemble de l’installation (échangeur en surface du poêle + tuyauterie + échangeur dans le ballon) nous amène à un rendement de 13%
La forme de l’échangeur
En escalier
La forme de l’échangeur joue un rôle. En discutant avec un plombier, il en ressort qu’une forme “en escalier” (comme les anciens radiateurs en fonte) peut être pertinente pour maximiser l’efficacité du thermosiphon mais aussi, sur une même surface, avoir plus de longueur de tuyau.
Mais la fabrication d’un tel échangeur s’avère très complexe, je suis plutôt novice en brasure et je n’ai pas réussi à mener le projet au bout sans qu’il n’y est de fuite. La difficulté ici c’est la concentration des soudures qui fait que si on en chauffe une, les autres autours bougent…
PHOTOS de l'échec
En bobine
Une autre voix qui n’a pas été expérimenté, c’est la voix “en bobine” mais les bulles d’air pourrait être d’autant plus présente.
Échangeur dans les fumés
Avertissement
Le fabricant de poêle de masse néerlandais Tigchelaar avait arrêté l’installation leurs échangeurs (dans les fumées) soudées des pièces d’inox réfractaire, à cause des fuites d’eau et du prix de fabrication élevé…
Dans le livre « poêle à accumulation » des éditions Terre Vivante il est dit :
Si l’échangeur est placé dans le flux des fumées le système doit toujours être muni d’une régulation que l’on appelle « sécurité antiretour froid » afin d’éviter que l’eau qui entre dans l’échangeur est une température inférieure à 50°C. Une eau froide (à température du réseau) pourrait provoquer une condensation acide et ronger l’échangeur même inoxydable. Si l’eau entrant dans l’échangeur est trop froid, une vanne à trois voies permet de la mélanger avec celle qui en sort et qui est déjà chauffée. Il est éventuellement possible de remplacer ce système coûteux par un mitigeur.
Avec un circulateur il est nécessaire de faire une “boucle” pour ne jamais injecter de l’eau trop froide dans l’échangeur (qui se trouve dans le passage des fumés chaudes) afin de limiter l’effet de corrosion.
Dans le support Oxalis est dit :
La circulation est déclenchée par une régulation électronique ou un interrupteur thermostatique entre 70 et 80° pour limiter le risque de condensation autours de ’échangeur. La sonde est fixée à la sortie de l’échangeur par un collier métallique
La sonde en sortie est là pour couper le circulateur si jamais l’eau devient moins chaude dans le circulateur que dans le ballon. Ceci pour éviter de refroidir le ballon bien sûr.
Oxalis semble considérer l’échangeur Inox dans les fumés comme un consommable à changer de temps en temps… Le risque est modéré dans le cas d’un auto-constructeur qui a conscience de cette contrainte d’autant que dans le cas d’un circuit fermé, le plus gros drame serait d’avoir ~2L d’eau dans le poêle. Ce risque est par contre peut être trop important sur un poêle installé par un professionnel.
Mise en œuvre
L’échangeur est un tuyau 2m (dont 1,8m dans le poêle) d’inox annelé diamètre nominal de 32mm.
Il a été passé sur une des 2 redescentes latérales dans la double peau par “simplicité” En effet je n’avais pas l’énergie pour démonter la 2ème peau de mon poêle en plein hiver.
- L’entrée était en partie arrière, j’ai percé au perforateur un trou de la taille du conduit (jointé à la laine céramique)
- La sortie était en partie haute sur le côté, j’ai pu démonter la brique pour l’entailler à la meuleuse
Relevés
Pour tous ces relevés la charge de bois est à 3kg avec un poêle tiède (allumé la veille), la flambée dure environ une heure.
3kg de bois, thermosiphon, mode circuit ouvert
- Les données : 2022-01-17_18-17.ods
- Gain de température dans le chauffe eau : +11.8°C
4kg de bois, thermosiphon, mode circuit ouvert
- Les données : 2022-01-14_16-32.ods
- Gain de température dans le chauffe eau : +21.8
3kg de bois, Thermosiphon, mode fermé 1.8b
- Les données : 2022-01-15_18-06.ods
- Gain de température dans le chauffe eau : +11.8°
3kg de bois, avec circulateur, mode circuit ouvert
- Les données : 2022-01-13_18-06.ods
- Nuance : La flambée a été peu puissante au ressenti, doute sur la quantité de bois
- Gain de température dans le chauffe eau : +10.5
3kg de bois, avec circulateur, mode circuit fermé à 1.6bar
- Les données : 2022-01-12_17-55.ods
- Nuance :
- Réglage du circulateur dans les premières minutes…
- Légère fuite sur les thermocouples
- Gain de température dans le chauffe eau : +14.9
Constats
Le gain de température dans le chauffe eau est globalement plus important qu’avec l’échangeur de surface de quelques °C (0 à 7°C)
L’expérience à 4kg de bois montre une très net augmentation du gain dans le chauffe eau (quasi le double qu’avec 3kg de bois)
Mais…
Mais voilà, j’ai vite arrêté parce qu’autant avec ce poêle, les voisins ne savent pas quand je chauffe car il n’y a que rarement de la fumée qui sort du conduit (si c’est le cas, c’est souvent une erreur humaine…) ce qui est un bon signe de bonne combustion. Autant quand j’avais l’inox plein d’eau froide dans les fumés, j’avais un panache de fumés en continue durant la combustion :
Et ce n’est pas un bon signe de combustion, le poêle était difficilement utilisable, le tirage était dégradé. La température ne montait certainement pas suffisamment haut ce qui dégradait la combustion = générait de la pollution.
Des pistes pour expliquer ça : Peut-être un échangeur trop gros/long par rapport à la puissance du poêle (on lui en demande peut-être beaucoup)
Pour apporter une précision : quand l’inox était vide (sans eau) là je n’avais aucune fumée, le poêle se comportait « normalement ». Ce qui me semble démontrer que l’échangeur ne gênait pas la circulation des fumés (ce qui aurait pu être le cas)
Vital Bles nous dit qu’il est bon de prévoir un starter efficace dans le cas d’un échangeur dans les fumés, il nous dit aussi que “l’influence néfaste sur le tirage (surtout sur son instauration rapide au démarrage) est d’autant plus importante qu’on s’approche de la fin du circuit. C’est moins problématique lorsqu’on met l’échangeur en sortie de foyer, au plus chaud des fumées. Et le risque de condensation due au passage d’eau froide au contact des fumées est d’autant plus réduit.”
André DE BOUTER nous à fait remarqué que le circulateur était peut-être trop proche de la combustion, un test à l’arrière du poêle, dans la remontée de fumés serait une bonne chose.
De mon côté je lis entre les lignes que c’est loin d’être simple l’histoire de l’échangeur dans les fumés.
Juste l’échangeur
Etan donné que nous avions la puissance émise par la paroi sur laquelle est installé l’échangeur, j’aurais aimé caractériser le rendement de l’échangeur “seul” (énergie transmise dans l’eau). Les camarades ingénieurs d’Agir LowTech avait besoin, pour ce calcul, que l’eau entre dans le capteur à une température stable/froide.
Je suis donc partie avec une poubelle d’eau de 80L, non isolé :
Mais ça n’a pas suffis, la poubelle est quand même monté en température, ce qui fait que les données n’était pas exploitable pour déterminer le rendement du capteur.
Je mets les données quand même, pour les curieux :
- Test de l’échangeur de surface (circulateur, circuit ouvert:, 3kg de bois dans le poêle)
- Les données : 2022-02-21_12-47.csv
- Test de l’échangeur inox dans les fumés (circulateur, circuit ouvert:, 3kg de bois dans le poêle) :
- Les données : 2022-02-22_12-31.csv
Une piste pour réussir cette expérience serait de faire la même chose avec la poubelle d’eau à l’extérieur de la maison + un temps bien froid. Voir même d’avoir 50m de tuyau d’arrosage entre l’échangeur et la poubelle d’eau aidera grandement (mais là bonjours les bulles d’air possible).
Difficultés
Des bulles
J’ai eu de la peine à faire circuit l’eau dans le circuit au départ que ce soit avec circulateur, en thermosiphon, circuit ouvert ou circuit fermé en pression… ça ne fonctionnait pas. C’était des bulles… et ça empêchait la circulation de l’eau (même avec le circulateur)
Avec le mode “sous pression” (vase, purge air…) j’ai réussi à virer les bulles principalement au remplissage avec la pression du réseau + la pompe qui tournait à fond. La pompe poussait tout ça comme il faut. Quand je suis repassé sur le mode “circuit ouvert” le circulateur fonctionnait aussi dans ce mode. ouf…
Un contributeur (François) m’a expliqué comment il remplissait les circuits Il utilise un remplisseur 3 vannes en photo ci après. Il faut remplir d’un côté en laissant l’autre ouvert et fermer la vanne du milieu, ça pousse l’air vers la sortie. Dès que l’eau sort c’est bon, il faut fermer les 2 vannes et rouvrir la vanne du milieu.
Légionellose
Plus une peur qu’une difficulté : La bactérie du chauffe eau…
Leur croissance est effective entre 20 et 50°C. Au-delà de 50°C, leur croissance est limitée, elles ne prolifèrent pas et elles sont détruites au-delà de 60° (source)
Raté, entre 30 et 40°C c’est pile poile la température qu’on retrouve dans le ballon. Le risque à quand même été qualifier de faible pour plusieurs raisons :
- Quand l’appoint électrique avec le surplus d’énergie photovoltaïque se déclenche, l’eau monte à 70°C, il n’y a que ~3 mois dans l’année ou la température ne monte pas au dessus de 60°C ;
- Le ballon faisant 20L, l’eau est très souvent renouvelé ;
L’installation “in situ”
Même si le gain est faible j’ai quand même finalisé l’installation avec l’échangeur de surface / thermosiphon / circuit ouvert. D’une part parce que j’avais tout le matériel et d’autre part parce que, même si ça n’élève la température que de 10°C par flamber, c’est toujours ça de pris, toujours ça qui n’est pas nécessaire de chauffer par une autre source d’énergie. Dans mon cas, ça nous fait de l’eau tiède alors que sinon nous n’avons que de l’eau froide l’hiver (car il y a rarement du surplus d’énergie photovoltaïque en hivers) et que, s’il y a du surplus, c’est peu. Et s’il y a ne serait-ce qu’un peu de surplus photovoltaïque, l’eau sera déjà préchauffée…
En l’état (thermosiphon + circuit ouvert) l’installation est très “lowtech”, ne risque pa
s de tomber en panne, ne consomme pas d’énergie donc même si je suis un peu déçu, car c’est peu de gain, je suis content de l’avoir fait, c’est toujours ça. Ceci étant, je ne sais pas si je l’aurais fait si j’avais eu l’information du “si peu de gain”.
Conclusion
Aucune conclusion. Cette expérience mérite d’être approfondie, croisé, recoupé, contredite.. mais pour le moment la solution de l’inox dans les fumés semble être compromise pour ce poêle en l’état.