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POÊLES DE MASSE

Document d’aide à la décision réalisé par l’entreprise Las Casas

www.poele-de-masse-sud.fr

Las Casas Le Fouet

09300 Le Sautel 06 73 46 56 96 05 81 49 02 49

heiko.fischer@neuf.fr www.poele-de-masse-sud.fr

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Nous remercions :

� Brunner Kachelofen Technik : www.brunner.de

� Olsberg Kachelofen Technik : www.schmid.st

� Inderwies-keramic : www.inderwies-keramik.de

� Sommerhuber Keramic : www.sommerhuber.com

� Arkiane : www.arkiane.fr

� Rika : www.rika.at

� Harbeck : www.harbeck-metallbau.de

qui nous ont autorisés à utiliser des extraits de leurs catalogues

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Exposé sur le corps d'état: poêle de masse Il n'existe pas qu'un seul type de poêle de masse. Ceux qui vous sont présentés et font l'objet de discussions sur les différents forums du web sont de facture pour le moins élémentaire. Ce type d'ouvrage est traditionnellement réservé aux vrais professionnels avec une longue expérience de construction. Vu qu'il s'agit d'une construction qui vise à maîtriser le feu, le danger provoqué par des « bricoleurs » (incendies, dysfonctionnement,...) est, pour l'auteur, inacceptable. Les poêles de masse bâtis ont toujours été réalisés par des maîtres constructeurs. Il faut savoir que dans les différents pays nordiques, ce type d'ouvrage ne peut être confié qu'à des « maîtres-artisans » qualifiés dans le domaine. L'équivalent de ces formations n'existe pas en France. Nous vous conseillons de vous assurer de toutes les garanties d'expérience et de qualification de l'artisan qui interviendra chez vous (pensez à demander la garantie décennale). Ce constat explique la fâcheuse tendance à réinventer la matière déjà éprouvée depuis des millénaires. Le manque de pouvoir d'achat risque d'aggraver cette tendance et de favoriser la multiplication d’ouvrages bricolés. Car il ne s'agit pas ici d'une construction anodine. Pour cela l'auteur estime nécessaire de donner un peu d'éclairage, basé sur 30 ans d'expériences dans ce domaine. Tout d'abord, le mot lui-même: « poêle de masse » signifie en fait un foyer qui garantit:

1) un stockage maximum de la chaleur contenue dans le bois 1(3,2 KWh/Kg): cette chaleur est stockée dans une masse thermique dense. La brique réfractaire (bien que d'un coût élevé) représente le moyen idéal, mais non pas unique, pour la réalisation en tant que telle. La construction en terre cuite est déconseillée car sa densité et son homogénéité ne sont pas assurées.

2) une combustion proche de la perfection (rendement supérieur à 90%) 3) une diffusion douce et progressive de l'énergie stockée.

Avant de nous lancer dans une description détaillée, voici tout d'abord quelques règles générales:

1 En effet, il s'agit de récupérer la force du soleil; les arbres transforment, en autres, le CO2

en matière combustible par le biais de la photosynthèse .

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RRèègglleess ggéénnéérraalleess

Le poêle de masse aime bien:

- être centralisé;

- des maisons plutôt carrées;

- particulièrement des maisons sur plusieurs étages;

- plutôt des toitures bien isolées;

- de vieilles maisons en pierre autant que des maisons modernes;

- être alimenté en bois bien sec (minimum 3 ans) et fendu;

- accepte dans les mêmes conditions du bois de toutes essences

- des habitants fantaisistes et audacieux.

Le poêle de masse n'aime pas, entre autres, le remplacement de son foyer par un

foyer non prévu (arrivées d'air de combustion non contrôlées) car la combustion

n'y sera jamais parfaite.

Le mot « double combustion » signifie une arrivée d'air supplémentaire bien

contrôlée, même préchauffée, après la zone de gazéification du bois pour

réallumer ce gaz énergétiquement intéressant. Pour preuve: la contenance de

cendres à vider dans un poêle de masse bien conçu s'élève à un seau de 10 litres

par 3 semaines en pleine saison de chauffe.

Contrairement à une légende stupide mais tenace, toutes les maisons, même les

mieux isolées, genre « maisons passives » ou « maisons bioclimatiques », ont

besoin d'un chauffage... particulièrement en hiver !! Il convient que le moyen de

chauffage soit bien adapté à la maison et aux habitudes de ses habitants.

L'argument souvent entendu selon lequel un poêle de masse surchauffe

automatiquement une maison témoigne une fois de plus du manque criant

d'information. Mais, si tel était le cas, la surchauffe ne peut provenir que: soit

d'une mauvaise maîtrise de la « machine »; soit d'un modèle mal conçu.

Malheureusement la langue française n'a pas prévu de décrire avec assez de précision les différents systèmes existants décrits ci-dessous. Alors que, techniquement, chaque modèle porte un nom bien spécifique.

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Autre remarque: La description de la puissance des différents poêles en France en KW n'a rien à voir avec sa détermination ailleurs, sachant qu'il existe plusieurs méthodes de calcul de la puissance d'une machine. On peut parler de KW nominaux et de KW « en pic » ou maxima, l'écart pouvant atteindre jusqu'à 400 % . En outre, la détermination dépend bien sûr aussi de la qualité du bois et de son taux d'humidité restante. L'auteur a remarqué que, sur certains modèles vendus en France, les installations techniques pour garantir la double combustion sont introuvables. Que signifie l'expression « feu continu »? L'auteur soupçonne qu'il s'agit là essentiellement d'un argument de vente. Revenons à une description plus précise qui permet de distinguer trois grands groupes: I – Poêle de masse bâti dit « à inertie » II – Poêle de masse à air chaud et inertie III – Poêle de masse à eau chaude

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I- Poêle de masse bâti ou à inertie Il s'agit d'un foyer entièrement bâti avec son récupérateur lui aussi bâti en briques réfractaires. Le stockage de l'énergie se fait uniquement dans la masse et la récupération par rayonnement. La combustion doit se faire de préférence par deux flambées vives par jour et si, d'une part les arrivées d'air de la combustion et d'autre part le serpentin de la fumée sont faits selon les règles, l'ensemble doit être capable de garder chaude une petite maison. Avantages: Peu coûteux en matériaux, conçu pour des habitants travaillant dans la journée, le feu peut être entretenu deux fois par jour. Maison préférée: de plain-pied, plutôt petite. Désavantages: Des températures extrêmement élevées feront à coup sûr dilater puis contracter le bâtiment. Des fissures sont inévitables, surtout en construction non rigide. L'utilisation d'un mortier glaise/sable réfractaire est conseillée. Pas de système à air chaud possible. Design et aspect limités. Ce modèle est déjà très complexe et doit être bâti par un spécialiste.

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II – Poêle de masse à air chaud et inertie Schéma de fonctionnement

Il s'agit d'une construction double paroi et multifonction. La technique consiste en un foyer en fonte ou acier équipé de briques réfractaires et ses systèmes de récupérateur

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a) entièrement bâti b ) système d'anneau tout autour du tuyau de fumée

c) modèle « kit » en matière réfractaire (à rassembler) d) en fonte et briques réfractaires.

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e) en fonte, compact.

Il existe deux types d'ouvrage:

1) Classique: caractéristiques de la combustion comme les poêles de masse bâti ou à inertie ; arrivée d'air de combustion par la porte.

2) Sophistiqué: ce type est plutôt conçu pour être alimenté en bois plusieurs fois par jour, même en petites quantités, suivant la température de la maison. Son arrivée d'air de combustion est habituellement branchée en dessous du foyer à l'aide d'une gaine à son conduit de fumée haute gamme, qui évite la diminution de l'oxygène de la maison pour l'alimentation du feu.

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Cette technique augmente par ailleurs le rendement car l'air de combustion se préchauffe en descendant par le conduit de fumée double paroi. L'oxygène passe ainsi sous les dallages du fond pour alimenter le feu du lit en gazéification du bois par une entrée descendante au dos du foyer. Le même canal alimente ensuite le gaz carbonique non brûlé au-dessus du feu principal avec de l'oxygène. Ce gaz s'allume juste avant d'être dévié par une chicane en dégageant des températures très élevées. La couleur de la flamme change passant du orange au bleu voire au blanc. Toute oeuvre technique sera ensuite « habillée » (en maçonnerie) de briques isolantes et réfractaires en fonction des endroits. L'espace entre la machine et le bâti varie entre 5 et 12 cm selon les besoins d'air chaud à distribuer dans les pièces à l'aide des gaines flex ou des briques creuses pour un chauffage mural. Par rapport à la situation, on a encore la possibilité d'utiliser plus de briques isolantes que de briques réfractaires ou l'inverse. Voici un exemple : dans une maison à deux étages et bien isolée, imaginons un poêle de masse situé dans une petite pièce (par exemple dans la cuisine) à côté de la chambre à coucher; le poêle de masse va pratiquement être isolé complètement car la vitre, suivant sa taille, dégagera en façade plus de 10 % de l'énergie totale produite (jusqu'à 4KW).

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III – Poêle de masse à « eau chaude »

Son fonctionnement permet de réaliser un ouvrage là où d'autres applications sont impossibles. Voici un exemple: dans une grande maison de plain-pied avec une cuisine américaine assez vaste, on installe un poêle de masse/chaudière comme système. L'existence d'un ballon de stockage est indispensable (de 700 à 1500 l). Le couplage à un chauffage solaire s'avèrera idéal (avec minimum 4 capteurs). Selon le modèle choisi, entre 60 % et 80 % de l'énergie totale est récupérée dans l'eau. Cette dernière sera ensuite stockée dans le ballon. S'il s'agit d'un ballon « combi », on disposera en plus pendant environ 350 jours / an (dans le Sud de la France) d'eau chaude sanitaire. Un système de récupération de la chaleur de la fumée devra obligatoirement être installé (voir II ; a, b, c, d). Le technicien décidera ensuite de la répartition entre le système à inertie et celui à air chaud. Pour être absolument « à la pointe » des dernières techniques en matière de protection de l'environnement, un petit système insulaire photovoltaïque garantira l'alimentation en électricité pour les trois pompes nécessaires ( environ 150 Wh) et une base d'éclairage indépendante.

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Cependant, diverses autres possibilités existent pour produire de l'eau chaude supplémentaire. Notamment le récupérateur peut être remplacé par un registre à eau ou bouilleur, ou encore un serpentin en cuivre installé dans la partie air chaud de l'ensemble. Ces applications peuvent aussi être mises en place dans le poêle de masse du groupe II.

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Ces possibilités décrites ci-dessus permettent au constructeur de renvoyer un pourcentage déterminé (entre 10 % et 40 %) de l'énergie totale dans un ballon chauffe-eau solaire ou un grand ballon chauffage. On pourra même basculer entre registre à eau et système à inertie. Ainsi se multiplient les combinaisons possibles.

De nombreux producteurs existent, particulièrement dans les pays nordiques européens comme l'Allemagne, la Suisse, l'Autriche, ... Presque tous disposent d'un large choix d'articles, mais avec d'autres caractéristiques. Vous comprendrez que le nombre de combinaisons s'approche alors presque de l'infini. Afin de ne pas s'égarer au milieu d'un tel éventail de possibilités, notre établissement se contente de 3 à 4 fournisseurs.

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IV – Autres types divers Parlons à présent des réalisations « extraordinaires » ou remarquables. Le poêle de masse à bûches est sans doute le plus écologique (peu de transport, pas de transformation). Pour les clients qui préfèrent l'automatisme, on a inventé les poêles de masse à « pellets » ou granulés de bois. Même l'utilisation bois/pellets est envisageable, ainsi que bois/charbon.

Il existe même des applications électroniques pour régler, à l'aide d'une sonde Lambda, l'arrivée d'air de combustion (vous remplissez le foyer de bois, vous allumez et l'automate fait le reste !).

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A ce stade, l'auteur souhaite évoquer deux sous-groupes intéressants:

1) Poêles inserts éventuellement « masse » contemporains ou d'avant-garde. Certes le rendement est moins important; en revanche, ils représentent un véritable centre « glamour » dans la maison.

2) Poêle de masse cuisinière. Particulièrement beau et tellement pratique. On y fait la cuisine tout en chauffant la maison ou l'inverse, à condition bien sûr qu'elle ne soit pas trop grande et qu'elle soit bien isolée. On peut également utiliser la cuisinière comme appoint, soit en combinaison avec un poêle de masse classique pour une grande maison, ou encore avec un registre à eau pour alimenter un chauffe-eau solaire individuel ou un chauffage solaire.

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Pour compléter : Il existe encore bien d'autres solutions techniques:

1) Insert de chauffe (classe I); système qui se rapproche le plus des modèles les plus courants en France (mais contrairement à ceux-ci, l'arrivée de l'air de combustion se fait par une seule entrée réglable et nulle part ailleurs; le feu s'éteint si l'on ferme cette arrivée d'air). Il est possible d'y appliquer trois modèles de récupérateurs différents.

2) Insert poêle de masse compact/inertie pour les endroits étroits avec deux modèles de récupérateur et deux modèles hydrauliques.

3) Insert poêle de masse à inertie. 4) Poêle à inertie avec un habillage en réfractaire, faïence, schamotte ou

pierre naturelle (en stéatite par exemple), même comme supplément hydraulique.

La chambre de combustion recouverte de chamotte (1) permet de températures de gaz chaud élevées prévenant l'encrassement de la chaudière. Echangeurs de chaleurs à circulation d'eau (2). Sécurité thermique d'écoulement (3). Aller (4) Sortie du tuyau de fumée en haut/derrière (5). Capteur (6) sécurité thermique d'écoulement Capteur de la chaudière Groupe d'élévation du retour (7). Orifice de révision (8) facilement accessible pour le nettoyage (si besoin est). VUE CLAIRE SUR LE FEU. Vitre panoramique propre (9). Régulateur de l'air comburant (10). ELEVATION DU RETOUR. Groupe d'élévation du retour (11) (en option). EMISSION DE CHALEUR. 30% d'émissions rayonnantes (12) dans le local d'habitation

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Aspect et finitions

A toute oeuvre artistique, on ne peut imposer aucune limite. Le poêle de masse, superbe machine technique, n'en est pas moins un beau meuble dont l'aspect aura été déterminé par ses propriétaires. Il n'en existe pas deux identiques au monde.

Autrefois, les formes étaient plutôt cubiques avec des lignes droites. Les plus célèbres sont des créations en faïence réfractaire ou chamottes, appelés « poêles alsaciens ». Mais, de nos jours, la faïence traditionnelle est de plus en plus délaissée au profit d'enduits. En revanche, la faïence artistique trouve de plus en plus d'adeptes et les formes ont plutôt tendance à s'arrondir.

Quant aux enduits et crépis, ils se déclinent dans les mélanges chaux/sable, chaux/ plâtre ou encore terre/paille. Dans tous les cas, une sous-couche renforcée d'une grille anti-fissures est fortement conseillée.

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Après vous avoir complètement submergé d'informations, quoi qu'il en soit, n'oubliez pas que si vous vous décidez à en faire un, il ne sera pas seulement construit pour votre seul bien-être, mais surtout pour celui de vos enfants et petits-enfants.

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ANNEXES Exemples de créations

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ANNEXE : Exemples des étapes de construction

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