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Modification poele à bois en chaudiere
Attention ces modifications n'engagent que moi, ne vous lancez pas dans ce genre de bricolage si vous n'avez pas de bonne notions de sécurisation.

Mise à jour: Récuperation sur fumées et systeme fonctionnel 15/12/05

Ayant une pompe à chaleur air/eau et un poële, le projet est de récupérer la chaleur de ce dernier pour chauffer les pieces via le circuit d'eau. Sur le principe la pac sera réglée à environ 40°, je compte sur le poële pour maintenir une temperature supérieure, la pac prenant le relais de nuit une fois le feux eteind.

Plusieurs difficultées se présentent lors de l'utilisation d'un foyer bois comme le mien:

- ce dernier ne s'arrête pas comme un bruleur gaz ou fioul, en cas d'exedent le circuit d'eau peut partir en vapeur avec risque d'explosion, la premiere des sécurité est donc de rendre impossible toute surpression par la presence d'une soupape, bien que la pac soit munie d'un groupe de securité 6 bars j'ai rajouté en vide sanitaire une soupape 3 bars proche du poele.

- pas de controle automatique, la température globale de l'eau peut donc monter excessivement avec risque d'endommager la pac (circulateur/echangeur) et la partie PER d'arrivée aux ventilo-convecteurs. Là je prévoie dans un premier temps une alarme, ensuite si je ne trouve pas un delesteur thermostatique permettant en faisant sortir de l'eau d'admettre du froid (auto via regulateur 1 bar) je serais obligé de passer par une electrovanne.

- en cas de coupure de courant le foyer continue alors que le circulateur s'arrete, risque de partir en vapeur au niveau du poele le reste du circuit etant en temperature normale. C'est un cas de figure que je prévoie par l'utilisation de cuivre et brasure forte, il y aura alors une zone de vapeur correspondant à la partie de conduit > 120° (circuit à 1 bar) dont le volume d'eau chassé sera absorbé par le supresseur de la pac. Cette bulle de vapeur se resorbant avant d'attaquer la pac par melange avec l'eau de retour des ventilo convecteurs en cas de remise en circulation. Ce dernier point est delicat, il sera fait en douceur car l'electrovane est de type termique et s'ouvre tres progressivement. Pour ce faire l'electrovanne sera alimentée par le meme circuit que la pac: pas de circulateur = fermeture, circulateur = ouverture. Au pire si le retour à la circulation est un peu "brutal" je peux mettre un purgeur automatique sur le retour poele, ainsi la bulle de vapeur sortira à l'air libre.

- en cas d'arret du poele la pac va fournir de l'energie au poele avec perte par effet cheminé, un contact termostatique sur le circuit electrovanne permetra de couper la circulation dans le poele si ce dernier est froid.

 

Autre difficulté, estimer l'echange nécéssaire entre le poële et le circuit d'eau, je suis parti sur ce que j'estime une valeur faible: pas de pont thermique, la tuyauterie est juste contre sans plaquage forcé, pas soudée sur la partie acier, ne passant pas dans l'enceinte.

 

Trops d'echange c'est un poele qui va rester froid donc inefficace dans sa piece, avec un feux à "calmer" pour ne pas surchauffer le circuit d'eau

Pas assez c'est un manque de chauffage dans les pieces éloignées. Ceci dit j'avais prévu de récupérer les calorie sur le tuyau de sortie, à faire mais je ne sais toujours pas si cette matiere peut se braser

 

  
Une couraonne de 10 metres de 12mm y est passé, je regrette de ne pas avoir pris du tube en complement pour les lignes droites.  
Pour economiser j'ai fait le gros de la chauffe avec un chalumeau butane puis le brasure avec un butane/oxigene  

Rraccordé au reseau, j'arrive en 16 et part 12. noter les 2 departs bouches prevus pour extension, par exemple recuperation sur le tuyau d'evacuation.

 

 

  
Purgeur auto  

Soupape 3 bars . Elle doublonne avec la 6 bars de la pac, avantages:

- placé à proximité imédiate du poële elle protege mieu en cas de coups dur

- si le circuit monte au dela de 6 bars (>150° au poele) le debit est doublé

- 2 soupapes reduisent le risque d'incident par grippage, ce qui n'exclue pas la nécéssité d'aller les manoeuvrer de temps en temps.

 
Electrovanne destinée à bloquer la circulation en cas de poële froid afin d'éviter toute perte l'energie par tirage dans la cheminée. C'est en fait une vanne 3 voies de ventilo-convecteur, la commande est de type capsule thermique ce qui produit une ouverture lente (contairement à celle ci-dessous) donc adaptée à une remise en circulation en douceur en cas de zone vapeur.  
25/10/05 Adjonction d'une electrovanne de delestage, but: sortir de l'eau chaude du circuit pour en admettre de la froide par le remplissage automatique. Pour une meilleur efficacité il faut sortir le plus de chaleur, je l'ai donc placée en sortie de poele. C'est une vanne 3 voie de ventilo convecteur, à l'origine prevue pour aiguiller dans un circuit clos avec un delta de pression relativement faible, son fonctionnement en electrovanne avec un delta P de 1 bars n'etait pas gagné, finalement le test donne un debut de gouttage à 2 bars, la pression tendant à actionner l'ensemble mobile, la tige est alors tres facile à appuyer. Le bar de service donne une entancheite parfaite, vanne adoptée ! Elle est actionnée par un mecanisme à moteur, ouverture/fermeture en environ 10 secondes, il me suffira d'amener du 220 et de coupler un thermostat.  

27/10/05 Premiers essai "involontaire" fait ce jour en brûlant des papier, le poele est monté moyennement en temperature, comme prevu peu d'echange, tros peux à mon gout mais il faut voir sur la longueur d'une soirée. La recuperation sur les tuyaux de fumées me trotte de plus en plus...

Les combustions suivantes montrent qu'il y a vraiement tres peu d'echange avec nécéssité de faire quelque chose pour "rentabiliser" la modification: si c'etait pour ça pas la peine de s'emmerder, faut aller jusqu'au bout !

15/12/05 Ca fait un moment que j'aurais du mettre à jour, ce n'est pas a cause d'une exposion ;-) mais si le poele chaudiere fonctionne la connection ADSL, elle, etait HS ! De fait un peu de retard dans la mise à jour, désolé !

 
Dans un premier temps je décide de faire en sorte que le serpentin deja en place serve à quelque chose, pour ce faire j'utilise de l'etain afin d'ameliorer l'échange, fondu il epouse les asperitées de la fonte, il n'y a pas collage mais simplement contact intime avec la surface prealablement bien nettoyée. Le rendement augmente significativement, mais il faut que ça chauffe bien pour avoir quelque chose, le tuyau d'evacuation des fumées est alors tres chaudn beaucoups de chaleur se perd par la ...  
Je m'oriente donc vers la recuperation sur l'evacuation, j'hesite entre un serpentin enroulé qui risque d'être compliqué à plaquer mais avec une bonne collecte ou des tubes droits plus facile à plaquer mais avec des complications pour hérer un circulation correcte et l'evacuation des bulles d'air, je choisi le serpentin. J'achete une couronne de cuivre diam12 en couronne, un degazeur automamtique et les 2-3 babioles d'assemblage. Plaquer le cuivre comme sur l'image de droite est finalement assez facile, un coup à prendre, le plus facile est de mettre le tube galva vertical, ensuite on fait eteau avec ses bras pour plier le tube cuivre par dessus par petit coups en tournant au fur et à mesure. Une relache est à prevoir, pour la compenser on serre les spires plus que prevu, leur etirement amene le tube à plaquer.  
Suite à divers conseils j'utilise de la brasure enrobée castolin 146 (verte) un essai avec le petit chalumeau montre tres vite ses limites, je décide d'utiliser le chalumeau du beau pere. Le plaquage etant imparfait je decide d'utiliser un serre joint et de proceder par points de collage successifs pour tout fixer en place afin de pouvoir faire les cordons tranquilement.  
Présentations: madame oxygène à droite, monsieur acétylene à gauche, le mariage des deux donne quelque chose de tres chaud, j'en ai d'ailleur encore un souvenir, qui passera avec le temps...  
Flamme jaune, on va ouvrir l'oxygene et ca va chier! Bon ça c'est en theorie parcequ'en pratique le reglage oxyigene est assez brute, il faut le débloquer avant pour être limite ouverture, sinon on l'ouvre d'un coup sec et on perd la flamme dans la lance avec un coups de petard en prime.  
C'est ensuite que cela se gate, avant d'en arriver au resultat de droite jai du batailler un moment, visiblement personne dans mon entourage ne maitrisait ce type de soudure où il faut assembler un cuivre relativement massif avec un tole tres fine couverte de galva. Celle-ci chauffe tres vite au rouge avec modification du galva et oxydations, c'est ensuite tres difficile d'arriver à faire prendre la brasure. Mon truc (il y a peut etre une autre methode) a été de ne pas chauffer la tole mais le cuivre pour qu'il fonde la brasure par conduction, celle-ci venant ensuite coller au galva.Ceci nécéssite un attention toute particuliere car on est assez haut en temperature, le moindre arrêt de balayage du chalumeau et c'est le percage instantané, j'ai du colmater à 3 reprises, heuresement ceci de fait facilement en realisant une obturation par plaquage d'un fil de cuivre que l'on etancheifie avec de la brasure classique.  

Le resultat ici est "intermediaire" car j'etais à court de baguettes, le week-end suivant j'ai complété. J'ai fait le choix de spires tres larges au debut afin de ne pas refroidir trops des le depart afin de conserver du tirage. Sur le haut prend place le purgeur auto afin d'assurer le remplissage et eventuelle evacuation progressive de la bulle de vapeur en cas d'arrêt de circulation.

Bon, j'avoue, c'est LAID, maintenant je me demande comment je vais habiller ceci, j'hesite entre peindre et mettre un tuyau galva de diametre superieur par dessus.

Je remarque que ce qui etait prévisible se produit, en cas d'eau froide et feux doux cela condense, on apercoit une coulure sortie par la jonction et suivant le serpentin. Cela ne me dérange pas d'autant que cela correspond à une recuperation d'energie.

 

Par la suite les essais ont été bien plus concluants (et encourageants) qu'au depart, l'instalation fonctionne maintenant en permanence et pour resumer je n'ai à ce jour pas allumé ma pompe à chaleur en dehors d'un petit 1/4 d'heure d'entretient par semaine. De nuit avec environ 5° exterieur un morceau de poutre brulant au ralenti me permet de maintenir les chambres à 17° environ. Ceci se fait en laissant tourner les ventilos-convecteur en petite vitesse, l'eau etant autour des 22°. Pour chauffer il faut bruler plus fort, l'eau monte alors à plus de 30°, on est loin, tres loin de la montée en vapeur. J'ai testé ce point en coupant la circulation et j'ai eu une bonne surprise, cela circule quand meme, par thermo-siphon, et il faut vraiement un feu important pour commencer à buller, les bulles de vapeur montantes accentuant alors la circulation (comme les bules dans un acquarium) du coup cela se regule tout seul. A noter que le sens de circulation s'inverse par rapport au fonctionnement normal où on doit presenter le froid en sortie d'echangeur. Au toucher j'estime qu'en combustion vive je recupere les 3/4 sur les fumées et le reste sur le poele, la proportion pouvant augmenter en faveur du contact poele lorsque le feux couve la nuit.

Je pense que c'est deja bien mais il y a encore plus à recuperer, si un jour j'ai le courage d'aller plus loin je verrais bien un echangeur à plaques inséré dans la partie haute du tube, mais ceci sera peut-être une autre histoire ;-)

 

 

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