Évacuation forcée des fumées par cheminée – aperçu des méthodes

Le tirage est le mouvement naturel de l'air de l'appareil de chauffage vers l'extérieur, évacuant les produits de combustion de la pièce. La combustion dans le poêle dépend de la force du tirage : s'il est insuffisant, le combustible brûlera lentement ; s'il est trop fort, une part importante de l'énergie thermique sera perdue dans l'atmosphère.

Un tirage insuffisant est également dangereux car certains produits de combustion peuvent pénétrer dans l'espace de vie, provoquant un empoisonnement grave, voire la mort, chez les occupants.

De plus, une mauvaise ventilation de la cheminée peut provoquer un incendie. La température des flammes de suie en combustion est si élevée qu'elle peut même perforer des briques réfractaires.

La maîtrise de la hotte est une condition essentielle pour vivre en toute sécurité et confortablement dans la maison.

Mauvaise ventilation de la hotte - causes

Avant d'aborder l'utilisation des systèmes d'évacuation des fumées par cheminée à tirage forcé, examinons le processus lui-même et les causes de la diminution du tirage dans la cheminée.

L'ensemble des facteurs influençant l'efficacité d'un conduit d'évacuation de cheminée peut être divisé en trois groupes :

1. conditions intérieures de la maison:
   • Conditions de circulation des flux d'air à l'intérieur des locaux.
   • Température de l'air dans la zone chauffée d'un bâtiment résidentiel.
   • Le volume total d'air à l'intérieur des pièces reliées au foyer du poêle par le biais du cendrier.
   • Le nombre d'autres consommateurs d'oxygène vivant dans la maison – personnes ou animaux.

Le tirage d'une cheminée peut être affecté par des facteurs secondaires qui dépendent de la conception de la maison, ainsi que des modifications qui y ont été apportées.

Par exemple, l'installation de fenêtres à double vitrage au lieu de fenêtres ordinaires entraîne une diminution des courants d'air, car ces dernières sont plus étanches et réduisent le flux d'oxygène de l'atmosphère vers la maison.

2. Facteurs externes:
   • Humidité et température de l'air.
   • Taille de la pression atmosphérique.
   • Activité et force des courants d'air ascendants.
   • L'intensité des courants d'air d'inversion dirigés de haut en bas.
   • Énergie et direction des flux de vent.

L'effet combiné des facteurs susmentionnés entraîne des variations constantes du tirage de la cheminée ; ce processus doit être surveillé en permanence afin d'assurer une évacuation optimale des produits de combustion des poêles, cheminées et autres appareils de chauffage.

3. Comment les facteurs de conception des conduits de fumée influencent-ils :
   • La cheminée peut être située à l'extérieur (fixée au mur) ou à l'intérieur.
     
   • La longueur du conduit de fumée et le nombre de coudes et d'adaptateurs.
   • La qualité de surface de la hotte d'extraction à l'intérieur du conduit est caractérisée par le fait que les surfaces rugueuses accumulent plus activement la suie, ce qui est la principale raison de la détérioration du tirage à l'intérieur de la cheminée.
   • La hauteur de la cheminée et la position du point supérieur du tuyau par rapport au faîtage du toit.
   • Forme de la cheminée : une forme arrondie ou ovale est préférable, tandis qu’une forme carrée ou rectangulaire est moins adaptée.
   • L'intensité des échanges thermiques à travers le corps du conduit de fumées ; plus l'isolation des parois du tuyau est performante, meilleure est l'évacuation des gaz.

Les effets des facteurs mentionnés dans la première section peuvent être contrôlés sous certaines conditions, sauf si la cheminée est déjà installée. Les facteurs énumérés dans la deuxième section sont totalement indépendants, mais peuvent être facilement ajustés pour améliorer les performances d'évacuation des fumées.

Les facteurs de la troisième section dépendent entièrement de l'intervention humaine et peuvent être influencés dès la conception. Une fois la hotte prête, tout défaut peut être corrigé lors des réparations en installant un insert rond à l'intérieur du conduit, en isolant les parois de la cheminée ou en modifiant sa structure externe.

Entretien préventif de la cheminée

Pour éviter d'avoir recours à une ventilation par extraction forcée pour une cheminée résistante à la chaleur, il est nécessaire de prendre des mesures préventives pour la maintenir en bon état de fonctionnement.

Étant donné que la principale raison de la diminution de l'intensité de l'extraction des gaz de combustion est la réduction du passage des suies accumulées sur les parois du tuyau, nous allons examiner les moyens de lutter contre ce phénomène.

Ces méthodes peuvent être :

1. Brûlez environ une demi-cuillère à soupe de naphtalène dans le foyer de votre poêle. Les vapeurs de naphtalène décomposent la suie en particules fines. Les plus grosses tombent dans le foyer et sont ensuite évacuées avec les cendres, tandis que les plus petites sont expulsées par la cheminée avec les gaz de combustion. Ce produit ne doit pas être utilisé dans les conduits de cheminée ou les cheminées à foyer ouvert, car il dégage une odeur suffocante caractéristique dans la pièce.
2. De temps en temps, brûlez des épluchures de pommes de terre dans le foyer. Séchez-les au préalable. Les vapeurs d'amidon décollent la suie, qui retombe alors dans le foyer. Une cuillère à soupe d'amidon pur, ajoutée à un foyer bien allumé, produit un effet similaire.
3. Les coquilles de noix sont efficaces pour nettoyer la suie des canalisations. Leur combustion à haute température permet de dissoudre les dépôts de suie sur les parois internes. Une dose de coquilles ne doit pas dépasser trois litres. À utiliser selon les besoins.
4. Le bois de tremble a un effet similaire sur la suie. On brûle une ou deux bûches à la fin de la dernière charge de bois. Elles brûlent à haute température.

Il est recommandé d'utiliser régulièrement des nettoyants haute température, au moins deux fois par semaine, afin d'éviter l'accumulation de suie. Dans le cas contraire, un incendie grave pourrait se déclarer, car la suie brûle en dégageant une chaleur intense.

Outre les produits mentionnés, il existe sur le marché de nombreux produits de contrôle des suies, chimiques et thermiques, qui décomposent la suie. Des mesures préventives peuvent éviter le recours à l'extraction forcée des fumées par cheminée.

Extraction forcée par moyens supplémentaires

La nécessité d'installer des systèmes de ventilation forcée supplémentaires peut survenir pour des raisons naturelles, par exemple si des arbres ont poussé sur le site, modifiant la direction ou l'intensité des flux d'air.

 

Nous augmentons artificiellement le tirage de la cheminée

Bien sûr, il est possible de rénover la maison ou de reconstruire les cheminées, mais cela représente un coût et un travail considérables. Il est plus simple et moins onéreux d'utiliser un système de ventilation mécanique contrôlée. Pour optimiser l'évacuation des fumées, les dispositifs suivants sont utilisés.

Girouettes ou aérateurs pour ventilation forcée

Ce dispositif protège la cheminée du vent. À l'instar d'une girouette, il pivote sous le vent, protégeant ainsi le chapeau de cheminée. Le vent, en circulant autour de ce dispositif, crée une dépression au-dessus de l'ouverture de la cheminée, générant un tirage forcé.

Le matériau résistant à la chaleur utilisé pour fabriquer une telle girouette est généralement de l'acier inoxydable d'une épaisseur minimale de 0,5 millimètre. La rotation autour de l'axe s'effectue sur des roulements étanches sans entretien. Ni condensation ni dépôts de suie ne s'accumulent sur le corps de l'appareil.

Cependant, un entretien régulier est nécessaire pour éliminer les accumulations de glace. Parmi ses défauts de conception, on note un fonctionnement instable par vents forts. Dans des conditions normales, le ventilateur à girouette fonctionne de manière fiable et efficace, créant un tirage forcé dans la cheminée.

Turbines rotatives pour tirage forcé

Ce sont des dispositifs mécaniques installés sur une cheminée et qui utilisent l'énergie éolienne pour générer une rotation. Ils sont fabriqués par des entreprises comme Turbovent, Turbomax, et d'autres. Le sens de rotation est indépendant de la direction du vent.

Grâce à sa conception – une sphère formée par un système de pétales – le rotor de la turbine protège efficacement la sortie de la cheminée contre la contamination par des débris et des feuilles, ainsi que par les oiseaux nicheurs pendant les interruptions de la saison de chauffage.

L'un des inconvénients des turbines rotatives est qu'elles ne fonctionnent pas par temps calme et continuent de tourner inutilement, c'est-à-dire hors saison de chauffage. Elles sont souvent utilisées dans les systèmes de ventilation.

extracteurs de fumée ou ventilateurs de fumée

Ces dispositifs sont des ventilateurs résistants à la chaleur, installés dans le conduit de cheminée pour forcer le tirage et ainsi augmenter le tirage.

Il ne faut pas confondre un extracteur de fumée avec un ventilateur de cheminée, conçu pour augmenter le tirage dans une cheminée ou un foyer et installé à l'intérieur pour alimenter le foyer en air. Les ventilateurs de cheminée sont conçus pour répartir uniformément l'air chaud dans la pièce.

Un extracteur de fumée est un moteur électrique de 220 volts muni d'une turbine. Il est conçu pour créer un tirage forcé supplémentaire dans les conduits de fumée de diamètre réduit de la cheminée.

De nouveaux modèles d'extracteurs de fumée associés à un turboréacteur sont désormais disponibles. Cet appareil fonctionne en l'absence de vent et s'arrête dès que le vent se lève. En cas de vent insuffisant ou nul, le turboréacteur se met en marche et crée le tirage forcé nécessaire.

Les ventilateurs de cheminée haute température peuvent facilement résister à la chaleur des gaz de four jusqu'à 600 degrés.

Déflecteurs

Un déflecteur de cheminée est un dispositif qui fonctionne selon les lois de l'aérodynamique. Lorsque l'air contourne le corps du déflecteur, une dépression se crée au-dessus de l'ouverture de la cheminée, ce qui force celle-ci à aspirer l'air plus efficacement.

Nous vous invitons à examiner de plus près Comment fonctionne un déflecteur, comment choisir le bon modèle ou comment en fabriquer un soi-même.

La simplicité est la clé. Cette affirmation s'applique tout particulièrement aux déflecteurs. Les vents latéraux et les flux d'air réfléchis par la toiture favorisent le tirage de la cheminée. Les déflecteurs empêchent les vents forts d'inverser le tirage, agissant ainsi comme un extracteur de fumée, mais ils sont inefficaces par temps calme.

Conçus initialement pour les systèmes de ventilation, les déflecteurs sont depuis utilisés avec succès comme amplificateurs de tirage dans les hottes de cheminée. Les produits en acier inoxydable résistent à la corrosion et aux hautes températures des gaz de combustion.

En l'absence de vent, les déflecteurs font office de chapeaux, réduisant ainsi le tirage de la cheminée.

Parapluies, chapeaux de cheminée et hottes pour évacuation forcée

Les chapeaux de cheminée, les coupe-fumée avec grilles anti-débris, les chapeaux de champignon et autres extensions de cheminée sont l'œuvre des forgerons et des ferblantiers. Ils sont assurément très utiles pour protéger la cheminée et empêcher les débris de l'obstruer.

Cependant, chacun de ces dispositifs devient un obstacle à l'évacuation des gaz chauds de la cheminée et, dans certaines conditions, notamment par temps calme, réduit le tirage et peut être l'une des raisons de son refoulement.

Comment fabriquer soi-même un système d'échappement à tirage forcé

La plupart des girouettes et déflecteurs peuvent être fabriqués soi-même à l'aide de tôles d'acier et de fixations standard. On trouve facilement en ligne des méthodes de calcul pour adapter les dimensions des tuyaux et des schémas pour ces produits. La fabrication soi-même ne nécessite aucun outil ni équipement spécial, et des compétences de base en travail des métaux suffisent.

 

Girouette à fabriquer soi-même pour ventilation ou hotte de cheminée

Conseils et recommandations

Il ressort de ce qui précède que tous les dispositifs ne sont pas adaptés à l'amélioration du tirage de cheminée. Le choix d'une méthode d'amélioration du tirage doit respecter les règles suivantes.

Inspectez la cheminée pour déterminer les causes d'un tirage insuffisant. Celles-ci peuvent inclure :

1. Encrassement des parois de la cheminée par une grande quantité de suie. Cette situation peut précisément entraver le tirage, entraînant un bouchage complet du conduit de la chaudière à gaz. Ce problème peut être causé par l'utilisation de bois résineux ou de déchets de fabrication de meubles (contreplaqué, panneaux de particules, panneaux de fibres et matériaux similaires) pour le chauffage. Un conduit froid peut également être dû à une isolation insuffisante.

2. Les conduits de cheminée comportant un nombre excessif de coudes (un seul coude et deux coudes maximum sont autorisés) peuvent nécessiter un prolongement extérieur et l'installation d'un modèle mural. L'utilisation d'un extracteur de cheminée est également envisageable dans ce cas.

3. Élévation incorrecte de la tête de lit au-dessus du faîtage du toit, ce qui entraîne un « pincement » du courant d'air.

4. Hauteur de la cheminée. La distance entre le foyer et le sommet de la cheminée doit être d'au moins 5 mètres.

5. L'absence d'arbres près de la maison pour bloquer le flux d'air.

Ce n'est qu'après s'être assuré de l'absence de tels obstacles qu'une décision pourra être prise quant à l'installation d'un dispositif de création d'un courant d'air forcé.

L'installation d'un tubage rond à l'intérieur d'un conduit carré ou rectangulaire peut améliorer le tirage d'une cheminée de chaudière. Ces produits sont spécialement conçus à cet effet et disponibles dans les quincailleries. Si la section ainsi obtenue est insuffisante pour un bon tirage, un extracteur de fumée à conduit pour cheminée ronde de diamètre approprié peut être installé à l'intérieur.

Il est déconseillé d'utiliser des déflecteurs comme conduit d'évacuation des fumées pour un poêle si le climat connaît de nombreuses journées sans vent. En revanche, les girouettes permettent au moins à la fumée de s'échapper naturellement.

Vidéo sur l'augmentation du tirage du four

Dans tous les cas, un ventilateur de cheminée résistant à la chaleur installé dans le conduit de cheminée sera efficace.