Cheminées: fonctionnement, types et exigences
Les cheminées sont situées à l'intérieur ou à l'extérieur de tous les bâtiments dans lesquels les appareils de production de chaleur produisent des gaz de combustion. Dans les bâtiments résidentiels, ces systèmes dits de cuisson comprennent tous les systèmes de chauffage qui génèrent de la chaleur en brûlant du charbon, du gaz, du mazout ou du bois, mais aussi des cheminées et des poêles à bois. La tâche de base d'une cheminée est d'évacuer les gaz d'échappement et les gaz de combustion produits lors de la combustion à travers le toit vers l'extérieur. En fonction de la conception de la cheminée et du système de combustion, l'oxygène nécessaire à la combustion est prélevé de l'air ambiant ou fourni via un tirage d'air frais dans la cheminée.
Rénovation de cheminée © mavil, fotolia.com
Comment fonctionne une cheminée
La conception typique d'une cheminée en tant que puits vertical qui dépasse du toit est due à sa fonction. Ceci est basé sur le soi-disant effet de cheminée et peut être expliqué en utilisant le principe de fonctionnement d'une cheminée domestique avec une cheminée ouverte.
Expliqué: l'effet d'aspiration sur la cheminée
Si un feu est allumé dans une cheminée, l'air du tirage de cheminée au-dessus se réchauffe. L'air chaud a une densité inférieure à celle de l'air extérieur en haut de la cheminée. Cette différence de densité conduit à son tour à la montée de l'air chauffé. Cela crée une pression négative à l'extrémité inférieure de la cheminée, provoquant l'entrée d'air froid. Ce flux ultérieur assure une alimentation continue en oxygène du feu. Dans le même temps, ce processus empêche les gaz de fumée de pénétrer dans l'espace de vie. Les dimensions et la nature de la cheminée doivent cependant être précisément adaptées à la chaleur et à la quantité de gaz de combustion produite pour que la cheminée fonctionne correctement.
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Un système de combustion, qu'il s'agisse d'un système de chauffage ou d'une cheminée, ne peut fonctionner correctement que si le combustible, la fournaise et la cheminée sont parfaitement coordonnés. Le matériau qui convient à la construction de la cheminée dépend également du combustible utilisé, mais aussi de la génération de chaleur. Le type de construction de la cheminée est à son tour influencé, entre autres, par le fait que le radiateur ou le poêle fonctionne dans ou hors de l'air ambiant, selon que l'air de combustion est fourni par la cheminée ou l'intérieur. Selon la méthode de construction, les cheminées sont divisées en types suivants:
- Les cheminées à simple coque sont des puits verticaux construits dans un lien de maçonnerie ou fabriqués à partir de briques minérales façonnées.
- Les cheminées à double enveloppe sont constituées d'une enveloppe extérieure minérale qui assure la stabilité et d'un tuyau intérieur dans lequel les gaz d'échappement sont évacués.
- Les cheminées à trois coques sont également constituées d'une enveloppe extérieure minérale et d'un tuyau intérieur. Ici, cependant, le tuyau intérieur est pourvu d'une isolation
L'évolution de la cheminée
Développements dans la construction de cheminées
Les cheminées à une seule coque en maçonnerie ou en pierres façonnées sont rarement construites aujourd'hui car elles ne peuvent être utilisées que dans une mesure très limitée. Avec la diffusion des systèmes de chauffage au mazout au milieu du siècle dernier, les exigences pour les systèmes de cheminée ont augmenté. Le mazout contenant des composants soufrés, ils devaient non seulement être résistants au feu et stables, mais également résistants aux acides. Cela a conduit au développement de la cheminée à double enveloppe. Avec ce type de cheminée, une pierre de cuvelage assure la stabilité, tandis que les gaz d'échappement sont évacués dans un tuyau intérieur résistant aux acides en céramique, plastique ou acier inoxydable.
Cheminée écoénergétique pour poêles à bois © Wienerberger Gmbh
Avec l'introduction de systèmes de chauffage à haut rendement énergétique, dont les températures des gaz de combustion sont nettement inférieures à celles des brûleurs à gaz et à mazout normaux, la cheminée à trois parois est finalement devenue la norme. Dans ces systèmes de cheminée, une couche d'isolation thermique supplémentaire autour du tuyau intérieur garantit que les gaz d'échappement ne se refroidissent pas trop rapidement, ne se condensent pas dans la cheminée et causent ainsi des dommages. L'isolation garantit que les gaz d'échappement sont évacués rapidement et en douceur. En plus de la conception classique composée d'une brique de revêtement et d'un tuyau intérieur isolé, des cheminées en acier inoxydable à double paroi sont également possibles.
Dans les systèmes à deux ou à trois parois, il existe des systèmes dans lesquels l'air de combustion du foyer n'est pas fourni par la pièce, mais via le conduit de cheminée. En raison de cette double fonction, ces cheminées sont appelées système d'échappement d'air, ou LAS en abrégé. Entre autres, des tuyaux d'échappement à double tuyau en acier inoxydable sont disponibles, dans lesquels l'air d'alimentation est guidé à travers l'espace annulaire entre un tuyau intérieur et un tuyau extérieur.
Dans le cas des cheminées en brique ou en briques profilées, l'espace d'air entre le tuyau intérieur et la brique de manteau est utilisé pour fournir de l'air, ou l'air est fourni via un deuxième tirage de cheminée. La variante à un seul passage présente l'avantage que l'air de combustion aspiré est préchauffé en le dirigeant au-delà des gaz d'échappement chauds. Avec les chaudières à condensation, cela augmente également l'efficacité énergétique de l'ensemble du système de chauffage.
Les cheminées LAS jouent un rôle important, en particulier dans les constructions à faible consommation d'énergie, car le fonctionnement indépendant de l'air ambiant du système de chauffage permet une conception particulièrement étanche de l'enveloppe du bâtiment. Cela réduit à son tour les pertes de chaleur du bâtiment et donc la consommation d'énergie pour la production de chaleur.
Cheminées comme système d'extraction d'air © Schornsteinwerk Schreyer GmbH
Exigences pour la construction et le fonctionnement des cheminées
Étant donné qu'une cheminée qui ne fonctionne pas correctement dans la maison est une source de danger et peut également entraîner des nuisances de fumée et d'odeurs dans les environs, il existe de nombreuses exigences pour le fonctionnement et la construction de cet élément. Le nombre et la complexité des stipulations légales exigent des connaissances spécialisées spéciales et ne peuvent guère être négligés par le profane. Il existe de nombreuses réglementations sur les méthodes de construction et concernent principalement la protection incendie et la stabilité, mais l'isolation thermique et l'efficacité énergétique jouent également un rôle aujourd'hui.
Cheminée: les normes DIN et les réglementations nationales doivent être respectées
La norme DIN 18160 et les réglementations de combustion (FeuVO) des différents états fédéraux sont d'une importance particulière pour la construction et le fonctionnement des cheminées. Si vous voulez vous assurer que votre cheminée est prête à être acceptée après la construction ou la rénovation, vous devez contacter le ramoneur responsable au début de la planification. Cela prend plus tard à la fois l'approbation du bâtiment après que l'enveloppe a été achevée et le certificat de sécurité opérationnelle après l'achèvement de la cheminée.
