Appareils de chauffage et installations techniques | No 4 (54) «2011
Souvent, lors de la construction de cheminées, des erreurs sont commises qui peuvent être très coûteuses et même entraîner des conséquences irréparables. De plus, le propriétaire constate des défauts parfois trop tard, lorsqu'il commence à éprouver certains désagréments lors de l'utilisation du poêle ou de la cheminée. Les gens doivent dépenser de l'argent pour éliminer en temps opportun les problèmes émergents ou pour réviser le canal de fumée, car son fonctionnement incorrect est tout à fait capable de provoquer un incendie.
Le plus souvent, des erreurs commises dans le choix, la conception et l'installation des systèmes d'évacuation des gaz de combustion entraînent une perturbation du tirage ou la destruction des murs de la cheminée, ce qui peut provoquer un incendie dans les structures adjacentes du bâtiment. Les raisons de ce phénomène désagréable peuvent être très différentes.
Quel que soit le matériau à partir duquel la cheminée est fabriquée, la coupe du tuyau doit s'élever au-dessus de la surface extérieure du toit jusqu'à une hauteur recommandée par les documents réglementaires - SNiP 41-01-2003, paragraphe 6.6.12; la tête de la structure est couronnée d'un déflecteur, qui protège assez efficacement le canal des précipitations atmosphériques et augmente la force de traction due à l'aspiration de fumée à l'aide de l'énergie éolienne
Là où le vent va, il y a de la fumée
La violation du tirage dans la cheminée est soit sa force insuffisante, soit sa force excessive. Dans les deux cas, le poêle ou la cheminée ne répondra plus aux attentes de ses propriétaires: le combustible s'enflammera et s'éteindra mal, et la chambre de combustion fumera. Les raisons de cette situation peuvent être:
• hauteur trop basse de toute la cheminée ou de la partie de celle-ci qui s'élève au-dessus du toit de la maison; • section mal choisie du conduit de cheminée: si le passage est trop étroit, toute la masse des gaz formés n'est pas fournie, et si le passage est trop large, les parois de la cheminée se réchauffent moins bien, des turbulences peuvent se produire, et du froid l'air de la rue peut former des flux inversés; • isolation insuffisante du tuyau; • longueur ou angle d'inclinaison excessif des sections de cheminée s'écartant de la verticale, en particulier dans la partie supérieure du conduit; • Manque d'air requis pour une combustion normale: un conduit d'alimentation supplémentaire aurait dû être prévu dans la conception de la cheminée.
L'évacuation des fumées et l'alimentation en air de combustion dans les chaudières modernes à basse température sont organisées à l'aide de conduits de gaz coaxiaux
Avec une hauteur insuffisante de la cheminée au-dessus du toit, le tirage se renverse souvent - cela est dû au vent. Au faîte du toit apparaissent des turbulences du flux d'air, qui est dirigé vers le bas et, si la sortie de cheminée est située sur la pente sous le vent, est capable de renvoyer les gaz de combustion dans la cheminée.
Pour éviter tout éclatement, sa partie d'extrémité doit: • s'élever d'au moins 0,5 m au-dessus d'un toit plat, ainsi que d'un faîte ou d'un parapet d'une structure en pente, s'il n'est pas à plus de 1,5 m au-dessus d'eux; • être situé au moins au-dessous d'une crête ou d'un parapet, s'il leur est entre 1,5 et 3 m; • être au-dessus (ou au niveau) d'une ligne tirée de la crête vers le bas à un angle de 10 ° par rapport à l'horizon, si la conduite est à plus de 3 m de la crête.
Un ventilateur spécial installé à l'intérieur de la cheminée fournira la force de traction nécessaire, et l'appareil, monté sous la forme d'une buse sur le dessus de la cheminée, jouera également le rôle d'un déflecteur
Le vide dans la cheminée nécessaire pour créer un bon tirage dépend de sa hauteur. La valeur minimale admissible de ce paramètre est de 5 à 5,5 m entre la grille du four et la coupe supérieure du tuyau.Ces exigences sont faciles à prendre en compte dans le processus de construction d'une maison à un ou deux étages, cependant, leur respect se heurte à quelques difficultés lors de l'installation d'une cheminée à l'étage supérieur du grenier: la hauteur des plafonds et du grenier peut être insuffisant.
Un bon tirage dépend également d'une section transversale de cheminée correctement calculée, choisie en fonction de la puissance du générateur de chaleur. À basse température des gaz d'échappement, par exemple, dans le cas de l'utilisation de chaudières modernes à basse température, des extracteurs de fumée électriques sont utilisés pour augmenter l'efficacité du canal de fumée, installé à l'extrémité supérieure de la structure et représentant un ventilateur, le dont les lames sont montées sur un axe vertical. Le dispositif retire de force les produits de combustion du tuyau, augmentant le vide dans le tuyau et fournissant ainsi la force de traction requise.
Pour protéger les endroits où le toit passe à travers la cheminée, des revêtements spéciaux sont utilisés
Alternativement, une efficacité insuffisante du fonctionnement de la cheminée peut être observée en raison d'un refroidissement trop rapide des gaz de combustion: cela se produit particulièrement souvent pendant la saison froide avec une mauvaise isolation thermique des parois des tuyaux. À propos, parfois, pour restaurer la poussée nécessaire, il suffit d'isoler une section relativement petite de la structure dans sa partie supérieure.
Les écarts inadmissibles du conduit par rapport à la verticale sont également une source de problèmes d'évacuation des fumées. Selon les normes, lors de l'utilisation de générateurs de chaleur à bois, ils ne peuvent pas dépasser 30 ° dans des zones jusqu'à 1 m de long.Les cheminées auxquelles sont connectées les cheminées à foyer ouvert doivent être à flux direct et strictement verticales, et ce la règle ne peut en aucun cas être violée. De telles restrictions sont associées à un risque d'incendie accru de ces foyers, et une bonne traction sert de protection certaine contre l'inflammation d'objets et de structures à proximité.
Les principaux outils d'un ramoneur sont une boule de métal sur une ficelle et une brosse-brosse. La brosse spéciale avec une poignée fendue nettoie la cheminée le plus efficacement
Il arrive qu'en hiver, il souffle d'une cheminée qui ne fonctionne pas, tire le froid, c'est-à-dire que de l'air givré entre dans la pièce depuis la rue. Cela se produit lorsque le chapeau de cheminée extérieur est situé sous l'extrémité de la hotte de ventilation. Parfois à cause d'un grenier trop grand et mal isolé. Mais la raison principale est l'absence d'un flux d'air bien organisé dans les pièces, ce qui entraîne une diminution de la pression à l'intérieur de la maison par rapport à l'extérieur. Les lois de la physique sont implacables: la compensation de la baisse qui en résulte se fait de la manière la plus simple et la plus abordable, c'est-à-dire par la cheminée.
Un tirage excessif dans le tuyau conduit à une combustion trop rapide et inefficace du carburant: ce processus s'accompagne souvent d'une émission active et très dangereuse d'étincelles sur le toit. Cependant, le réglage de la position du portail coulissant aidera à faire face à ce phénomène désagréable.
Technologie France-Turbo: moteur électrique à turbine à l'intérieur du conduit de fumée
Cheminées montées sur le dessus
Ce type est l'un des plus courants. Il a gagné sa popularité en raison de sa conception simple et également du fait qu'une variété de matériaux peuvent être utilisés pour sa construction. Selon le principe de l'orientation dans l'espace, les tuyaux d'emballage sont divisés en vertical et horizontal. Le premier type se trouve beaucoup plus souvent, cependant, il présente deux inconvénients principaux. Premièrement, les produits de combustion sont évacués à grande vitesse, donc le transfert de chaleur de la cheminée est très faible, et deuxièmement, si la technologie de construction n'est pas suivie, une légère fumée de la pièce est possible. Le deuxième type, contrairement au premier, a un transfert de chaleur élevé, car les produits de combustion restent plus longtemps dans les canaux de sortie, mais il est plus difficile de les entretenir en raison du fait qu'une grande quantité de suie s'y dépose, ce qui doit être nettoyé régulièrement.
Nous proposons une vidéo sur l'installation d'une cheminée Sandwich.
Pour chaque pompier
Compte tenu de la force de poussée élevée caractéristique des cheminées à flux direct des cheminées à foyer ouvert, afin d'éviter l'inflammation du toit, notamment en matériaux combustibles, il est recommandé d'équiper les têtes de cheminée de pare-étincelles. Pour les mêmes raisons, selon les normes, la distance entre les surfaces extérieures des conduits de cheminée en brique ou en béton et les chevrons, lattes et autres parties inflammables du toit doit être d'au moins 130 mm, et des tuyaux en céramique sans et avec isolation thermique - 250 et 130 mm respectivement. Dans les endroits où passent des cheminées de briques de plafonds en matériaux combustibles, les distances entre elles sont normalisées. Pour les structures non protégées, il est choisi au moins 500 mm et pour protégé - au moins 380 mm. Dans ce cas, nous parlons de la construction d'une découpe, caractéristique précisément des structures de cheminée en brique. Mais pour les systèmes de cheminée modulaires modernes (type sandwich en acier avec une couche intérieure de laine de basalte, céramique concentrique, etc.), il n'y a pas de normes claires, donc lors de leur installation, il n'y a pas d'autre choix que de suivre les instructions du fabricant.
La suie déposée sur les parois des cheminées interfère avec l'évacuation normale des gaz de combustion et peut s'enflammer, provoquant un incendie.
Il est possible de connecter des poêles à des cheminées en utilisant des cheminées d'une longueur ne dépassant pas 0,4 m.En même temps, une distance d'au moins 0,5 m entre le haut de cet élément et le plafond en matériaux combustibles doit être maintenue dans le absence de protection contre l'inflammation et au moins 0,4 m - si disponible. Selon les mêmes normes, le bas du connecteur en question est retiré du plancher combustible de 0,14 m ou plus. Les cheminées sont, bien entendu, en matériaux incombustibles.
Conformité matérielle
Les chaudières modernes se caractérisent par un rendement thermique élevé: presque tous les modèles à gaz, à combustible liquide et même à combustible solide ont un rendement d'au moins 84%, et dépasse généralement 90%, et les modèles à condensation sont les «champions» dans ce domaine.
Les systèmes de cheminée en acier et en céramique à l'intérieur des bâtiments sont placés dans des puits, dont la présence est recommandée au stade de la conception de la maison
De telles performances ont un effet bénéfique sur l'environnement: grâce à une combustion plus complète du carburant, le niveau des émissions nocives dans l'atmosphère est minimisé, ce qui permet également d'économiser des ressources énergétiques et de l'argent pour l'utilisateur. Cependant, la conséquence inévitable de cette amélioration technique est la basse température des fumées, qui peut être aussi basse que 100-120 ° C. Cela provoque non seulement une détérioration du tirage, mais entraîne également la formation de condensat, qui se dépose sur les parois de la cheminée en raison de la présence de vapeur d'eau dans les fumées d'échappement. A sa température initialement basse, la condensation liquide se produit encore à l'intérieur de la cheminée: si celle-ci n'a pas eu le temps de se réchauffer ou n'était pas isolée initialement, alors le procédé en question se déroule particulièrement rapidement. En se déposant sur les parois du canal, l'eau dissout les substances inorganiques présentes dans les produits de combustion et se transforme en un mélange extrêmement agressif d'acides sulfurique et nitrique.
La cheminée doit être isolée des structures faites de matériaux combustibles. Selon les normes, la cheminée peut dévier de la verticale à un angle allant jusqu'à 30 ° avec une longueur de section ne dépassant pas 1 m
Les condensats peuvent se former en quantités suffisamment importantes, car lors de la combustion de 1 m³ de gaz naturel, largement utilisé comme combustible pour les chaudières de chauffage domestique, environ 2 litres de liquide sont libérés, sous forme de vapeur évacuée du four avec les gaz de combustion. .Les cheminées en briques se sont révélées extrêmement vulnérables à cet effet: les acides mentionnés corrodent la surface de la brique, pénètrent dans la maçonnerie, détruisent la cheminée, puis la décoration de la maison, le plâtre, le béton. Pour cette raison, de telles conceptions, qui ont fait leurs preuves lorsqu'elles sont utilisées avec des poêles et des cheminées traditionnels, ne conviennent pratiquement pas aux équipements de chaudières modernes sans un certain raffinement. Ici, des cheminées en matériaux modernes doivent être utilisées, spécialement conçues pour les appareils de chauffage à basse température. Les plus répandus sont les tuyaux en acier - à simple paroi, qui dans ce cas sont montés à l'intérieur d'une cheminée en brique, et de type «sandwich» à double paroi avec un intercalaire sous la forme d'un isolant minéral incombustible en fibre de basalte. Des conduits concentriques en céramique et des systèmes polymères sont également produits à ces fins. Il existe même des modèles de cheminées en verre. À propos, tous les matériaux énumérés sont conçus pour une certaine plage de températures de fonctionnement et ne peuvent pas toujours être utilisés avec des poêles ou des cheminées, dont la chaleur est trop élevée.
Pour éviter les difficultés et les inconvénients associés à une réparation extraordinaire de la cheminée, vous devez d'abord sélectionner le système de cheminée, en tenant compte de la correspondance des caractéristiques du générateur de chaleur et des matériaux de la cheminée.
Lors de l'installation du tuyau sur la façade du bâtiment, les supports de fixation sont placés par incréments de 2,5 m
Pour la fabrication de cheminées, les principaux fabricants utilisent de l'acier inoxydable 1.4571, dont les bonnes propriétés anticorrosion sont fournies par une forte teneur en chrome, ainsi que des additifs à base de molybdène et de nickel. La surface lisse et polie des cheminées en acier inoxydable réduit la résistance aérodynamique de la conduite, minimise la possibilité de dépôt de suie et facilite l'élimination rapide du condensat qui, dans la plupart de ces systèmes, s'écoule vers la base du tuyau, est évacué vers la chambre de combustion par un siphon, neutralisant ou directement, puis évacué dans les égouts.
Les cheminées en acier inoxydable, en fonction de leur qualité, conviennent à tous les types de combustibles et de systèmes de combustion. Selon les recommandations des développeurs, ils peuvent être utilisés à la fois à des températures de fonctionnement allant jusqu'à 600 ° C et en tandem avec des chaudières à condensation, où les gaz d'échappement sont refroidis en dessous du point de rosée. Selon la réglementation russe, les cheminées préfabriquées modulaires à deux couches en acier inoxydable avec une couche d'isolation thermique en matériau non combustible peuvent être exposées à des températures ne dépassant pas 500 ° C. Il est à noter que dans une cheminée ou une cheminée, il ne monte à 1000 ° C que lorsque la suie est enflammée, et dans des cas normaux, il ne dépasse pas les 600 ° C déjà mentionnés.
Dans les systèmes à double paroi, un matériau isolant thermique enfermé entre les couches intérieure et extérieure réduit la perte de chaleur des gaz de combustion à travers les parois de la cheminée, les empêchant de refroidir en dessous du point de rosée, et la condensation ne se produit pas. Pour empêcher la fumée de pénétrer à travers la paroi de la structure, c'est-à-dire que l'eau ne se condense pas de son côté extérieur, les cheminées modernes sont fabriquées dans une conception étanche au gaz.
Des ouvertures dans la tête de cheminée et un déflecteur avec une turbine mécanique servent à augmenter le tirage dans le conduit
Cheminées en acier à double couche
Le marché russe est proposé par Schiedel, Jeremias, Raab et Rosinox (Allemagne), Fineline (Hongrie), Camin Wierer (Italie) et d'autres. Parmi les fabricants russes de produits similaires, on peut également citer Elits.
Pour le chauffage des appartements dans les immeubles à plusieurs étages, les principaux fabricants de cheminées recommandent le système LAS (air-gaz). Dans ce cas, les gaz de combustion sont évacués par le tuyau intérieur et l'air nécessaire à la combustion du combustible est fourni à la chaudière par le canal entre celle-ci et les parois du puits.L'utilisation du LAS permet de faire fonctionner les appareils de chauffage au gaz dans un mode indépendant de l'échange d'air dans la pièce, c'est-à-dire que cette approche est la plus conforme aux exigences du SNiP 41-01-2003 (clause 6.2.2), qui prescrivent installation de générateurs de chaleur dans les appartements exclusivement avec chambres de combustion fermées. Ces produits, fabriqués à partir de matériaux polymères, sont proposés sur le marché russe notamment par la société Viessmann.
Les chaudières à condensation, de plus en plus populaires, exploitent à bon escient la chaleur latente des gaz de combustion, dont la température baisse à un point tel que la condensation dans la cheminée ne peut être exclue, même avec une bonne température thermique. isolation de ce dernier. Fineline recommande l'utilisation du revêtement polymère Furanflex, qui a une structure monobloc, comme moyen de lutter contre la corrosion des parois intérieures des tuyaux de cheminée. Cet appareil convient à la protection de conduits en brique et en acier de toute longueur et peut être installé sans casser le mur. Dans le même temps, les polymères ne résistent pas aux températures élevées, c'est pourquoi ils ne peuvent pas être utilisés pour éliminer les gaz de combustion des inserts de poêle et de cheminée.
Lors de l'installation d'une cheminée en acier à la sortie de la structure du mur, il est nécessaire d'installer des fixations supplémentaires.De plus, les coudes et les coudes ne sont pas des éléments de support, ils ne peuvent pas être pressés contre les surfaces extérieures du bâtiment
La résistance à l'humidité et à l'environnement chimiquement agressif est le principal avantage des systèmes de cheminée en céramique modernes, qui conviennent au travail avec tout type d'équipement de chauffage. Fabriquée en céramique technique de haute qualité, la cheminée est insensible à l'humidité, aux acides et aux températures extrêmes, résiste jusqu'à 1250 ° C. Ces cheminées sont montées à partir de blocs de céramique et une connexion étanche au gaz fiable est fournie par la conception même du canal en combinaison avec un mastic spécial. Les inconvénients de tels systèmes sont leur masse, leur volume et leur coût relativement élevés.
Cheminées de type mural
Un tuyau de ce type est constitué d'un ou plusieurs canaux interconnectés, qui sont disposés en fonction du type de ventilation. L'installation d'une cheminée murale est effectuée directement dans le mur lui-même. Par ses caractéristiques de conception, ce type de cheminée est le mieux adapté aux cheminées qui sont utilisées exclusivement à des fins esthétiques.
Cheminée de racine
Pour les poêles dont le but est de chauffer la maison, il est préférable de ne pas utiliser de cheminée de type mural, car elle contribue à l'élimination non seulement des produits de combustion, mais également de la chaleur dans la rue.
Sujet brûlant
Dans les poêles et les cheminées, la température des gaz d'échappement est assez élevée et il est donc très raisonnable d'utiliser avec eux des cheminées en brique ou en béton, ce qui, bien sûr, n'exclut pas la possibilité d'utiliser des structures en acier ou en argile. En principe, les analogues d'amiante-ciment conviennent également, mais conformément aux normes, les gaz de combustion dans ce cas ne doivent pas être chauffés au-dessus de 300 ° C. Il est conseillé de prévoir pour chaque poêle un conduit de cheminée séparé, mais il est possible de connecter deux inserts de poêle à une cheminée s'ils sont situés sur le même étage. Lors du raccordement des cheminées, elles doivent prévoir des incisions d'une hauteur d'au moins 1 m à partir du bas du joint.
Si les poêles ne peuvent être installés que dans des bâtiments à un ou deux étages et que pour les générateurs de chaleur à chaque étage, il doit y avoir une cheminée, les foyers à combustibles solides avec des foyers fermés peuvent être installés même dans des bâtiments résidentiels et publics à plusieurs étages. Dans ce cas, ils doivent être raccordés au système de désenfumage collectif par un joint à air d'une longueur d'au moins 2 m, ce qui exclut la propagation des produits de combustion.
Les cheminées en céramique technique résistent à l'humidité et aux acides, ainsi qu'à des températures jusqu'à 1250 ° C
Les erreurs dans la construction des cheminées en brique peuvent également être liées à la qualité et aux caractéristiques de la maçonnerie ou au choix de la brique. Dans ce cas, vous ne pouvez pas utiliser ses variétés de cloisons ou cloisons légèrement brûlées. L'épaisseur des joints de maçonnerie ne doit pas dépasser 5 mm et l'installation des barres sur le bord n'est pas autorisée. Les erreurs de calcul importantes incluent la forme en gradins des sections inclinées du canal, ce qui conduit à la formation de tourbillons et à une diminution de la poussée. Fendage imprécis des briques, mauvaise préparation du mortier, présence de vides dans les joints de maçonnerie et doubles joints verticaux - tout cela pose des problèmes lors du fonctionnement des cheminées en briques.
Lors de la construction de telles structures, l'utilisation de briques creuses ou poreuses n'est pas autorisée. Seuls les produits céramiques réfractaires sont utilisés pour la maçonnerie des fours et cheminées, ainsi que pour les cheminées. La technologie de leur production prévoit une cuisson à une température de 1300-1350 ° C, tandis que la couleur du produit fini est différente - du presque blanc au brun clair, plus souvent - de la paille avec des taches brunes. En tenant compte des caractéristiques de conception des fours à fours de différents types, des briques réfractaires droites et en forme de coin (d'extrémité et nervurées) sont produites.
L'état de la cheminée en brique doit être surveillé périodiquement: pour simplifier cette tâche, les structures sont blanchies à la chaux, car la suie noire, indiquant la présence de fissures et de fuites de gaz de combustion, est clairement visible sur la surface lumineuse.
Pourquoi avez-vous besoin d'une cheminée?
Toutes les cheminées de poêles sont équipées selon une certaine technologie, qui prend en compte de nombreuses nuances. Dans le même temps, de nombreuses personnes n'attachent pas suffisamment d'importance aux cheminées, car elles pensent que leurs fonctions ne consistent qu'à éliminer les produits de combustion.
Cependant, dans la pratique, les conduits de cheminée régulent de nombreux processus, à savoir:
- sortie de gaz monoxyde de carbone dans la rue;
- régulation de la vitesse de déplacement de la fumée à travers la cheminée;
- transfert de chaleur supplémentaire et chauffage du mur bordant la cheminée.
La conception de la cheminée dans chaque cas peut différer. Il peut être de forme simple ou il peut être réalisé selon le principe d'un labyrinthe aérien. La deuxième option est plus difficile à mettre en œuvre, cependant, elle contribue à une augmentation significative de l'efficacité du chauffage de la pièce. Cela est dû au fait que la fumée chaude reste plus longtemps dans la cheminée, elle a donc le temps de dégager plus de chaleur. Une vitesse lente est idéale pour éviter la formation de condensation sur les parois des tuyaux.
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