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Principes et autoconstruction d’un poêle à accumulation
Modèle fourneau bouilleur à combustion latéral, photo David SZUMILO
Le principe du poêle à accumulation est de stocker dans la masse qui le constitue l’énergie d’un feu d’une à deux heures. Cette énergie est restituée régulièrement et progressivement sur une longue durée, ce qui permet de ne faire qu’une flambée par jour. Selon la masse et la surface d’échange du poêle, la configuration des pièces à chauffer et le climat, la fréquence des flambées peut varier.
Pour accroître l’efficacité de la flambée, le poêle à accumulation utilise le principe de la post combustion. Ce principe vise à obtenir une température suffisamment élevée des gaz émis par la flambée pour déclencher leur combustion. Les conditions requises sont une température minimum de 650° et un apport d’air suffisant au même point. Le bois utilisé est léger et de petite section pour produire une température maximum en un minimum de temps.
Une fois que des températures élevées sont obtenues et pour ne pas perdre cette énergie en rejetant directement les fumées dehors, le poêle fait circuler ce flux dans des conduits. Cela permet de diffuser la chaleur dans la masse par conductivité et ainsi de faire passer les gaz de 1000 °C à 200 °C avant de les laisser s’échapper à l’extérieur.
Fondations et volume requis
Accumulateurs satellitaires, extrait de Poêles à accumulation, le meilleur du chauffage au bois
Le volume d’un poêle à accumulation est par définition assez imposant. Et, avec une masse de plusieurs tonnes, il faut absolument que le sol où il repose soit à même de supporter cette charge. Et si ce n’est pas le cas, il faut entreprendre un travail de renforcement sérieux dans le sous-sol pour que la structure de la maison ne soit pas affectée . Concernant l’encombrement réel d’un poêle, il est moins anormalement élevé qu’on ne l’imagine quand on prend en considération le périmètre de sécurité à maintenir autour d’un poêle traditionnel.
Emplacement centralisé
L’emplacement du poêle doit être centralisé au maximum car il ne chauffe que ce qu’il voit et ce, dans un rayon de 7 à 8 mètres. Ce point est essentiel si on veut profiter au maximum des qualités du poêle. Et nombre d’utilisateurs regrettent de ne pas avoir pensé à l’implantation de leur poêle au départ de la construction ou de la rénovation de leur demeure. Ceci implique des volumes largement ouverts au rez de chaussée, ou au contraire d’inclure le poêle dans une cloison.
En Russie par exemple, il est typique qu’il soit implanté entre quatre pièces, au croisement des cloisons. Il est alors souvent alimenté de la cuisine, où il sert également de cuisinière et de four. Une partie du poêle est alors visible de chaque pièce, et chauffe en conséquence.
Forme du poêle
Elle influe sur sa puissance et son inertie : une architecture « étalée » (par exemple avec un banc et un conduit dissocié) à une surface de restitution plus grande qu’un poêle compact ou isolé sur certaines faces. La puissance est au détriment de l’inertie, et inversement. Une distinction peut être faîte entre les poêles hauts et les modèles bas, souvent à vocation utilitaire et parfois équipés d’une plaque de cuisson.
Accumulateurs satellites
Leur fonction est de stocker la chaleur dans d’autres pièces éloignées du foyer : ce sont des tronçons auxiliaires non attenants au foyer. La jonction entre deux est faite par gaine isolée si possible de section égale à celle des conduits. Les fumées peuvent être descendues d’un étage lorsque le foyer et la gaine sont montés en température. Les caractéristiques des conduits de ces accumulateurs sont soumises aux mêmes règles que précédemment.
Principe de montage
La maçonnerie d’un poêle à accumulation repose sur le principe que l’extérieur du poêle ne doit jamais être brulant car le rayonnement devient convection et le poêle perd de l’inertie.
Par contre, l’intérieur des conduits l’est dès l’allumage et là où les températures sont trop élevées, la dilatation des briques risque de fendre le poêle : une deuxième couche de briques positionnée sur le champ et séparée de la première par un joint de dilatation est alors nécessaire (double peau). Si ce phénomène est d’autant plus risqué dans la partie haute du poêle, la maçonnerie basse est nettement plus résistante du fait du poids qu’elle supporte, d’où l’intérêt d’une combustion inversée où l’on refroidit les gaz au fur et à mesure de leur remontée : la double peau n’est pas utile dans ce cas. Dans tout les cas, le bloc foyer (1ère et 2ème chambre) subit d’importantes dilatations, il est généralement désolidarisé de l’enveloppe.
Modèle finlandais, photo David SZUMILO
L’habillage en brique est parfois remplacée par de la bauge (mélange terre paille), créant une ceinture armée : les joints de dilatation peuvent alors être supprimés. L’inconvénient de cette technique est que le poêle est plus encombrant.
L’eau chaude sanitaire
Divers matériaux peuvent constituer le capteur. Parmi ceux utilisés couramment, notons le réservoir inox, l’échangeur tubulaire inox et la couronne de cuivre. En raison du cout de fabrication des uns et la difficulté d’utilisation en thermosiphon de l’autre, les tuyaux de fonte sont ce qu’il y a de plus appropriés au poêle à accumulation auto-construit par un particulier.
Côté cuisine
On retrouve dans le poêle de masse le plaisir de cuisiner des cuisinières à bois. La plaque de cuisson chauffe jusqu’à 400°, elle est inutilisable en dehors de feux. Le foyer servant de four est à 500° après la flambée mais la température s’effondre rapidement jusqu’à se stabiliser à 70°.
Un four utilisable pendant 24 heures : la première demi-heure est propice à la cuisson haute température (pizzas par exemple). La deuxième permet la cuisson d’un pain (250°). A partir de ce moment, la chute des températures s’enraye et laisse le temps de préparer deux plats à 150° (gratins, rôtis…). Les températures se stabilisent à 70° au cours de la deuxième douzaine d’heures
après le feu pour permettre la cuisson au bocal. La cuisine au bocal consiste à mettre des aliments, avec ou sans eau, dans un bocal et à le récupérer après une longue et douce cuisson.
Formations à l’auto-construction
L’association OXALIS basée en Savoie propose régulièrement ses stages d’initiation à l’auto-construction des poêles à accumulation, stages animés par David SZUMILO.
Pour en savoir plus :
- David SZUMILO / 06 09 78 44 95 – ecohabitat@oxalis-asso.org – wiki.lowtechlab.org/wiki/Po%C3%AAle_de_masse_OXALIS
- Lien vers le Tuto détaillé de l’association
Frédéric Douard
