Sur les conseils de ce dernier, j’ai fait quelques expériences en réduisant la taille de ces arrivées d’air afin de stabiliser la combustion et surtout de réduire l’apparition d’emballement thermique.
Détail des arrivées d’air primaire côté foyer :
Un ruban adhésif est collé au bas de la fente d’arrivée d’air primaire. Quatre configurations différentes ont été testées :
- fentes totalement ouvertes (20.4cm², soit 16.6% de la section du HR)
- obstruction sur 50mm (14.4cm², soit 11.7% de la section du HR)
- obstruction sur 70mm (12.0cm², soit 9.8% de la section du HR)
- obstruction sur 90mm (9.6cm², soit 7.8% de la section du HR)
l’arrivée d’air secondaire (floor channel) reste inchangé (11.96cm² soit 9.7% de la section du HR).
Resultalts :
Avec un chargement habituel (bûches de taille moyenne), la combustion est bien plus stable avec une obstruction de 50 ou 70mm. Avec une obstruction de 90mm, la combustion est trop faible. Il faut laisser la porte entrouverte pour limiter la création de fumées.
Je propose l’analyse suivante :
- avec une ouverture totale (24.4cm²), les fumées sont dues à un emballement thermique. Le combustible devient trop chaud. La température du HR est suffisante pour générer la double combustion mais il n’y a pas assez d’air pour brûler complètement tous les gaz produits.
- avec une obstruction de 90mm : il n’y a pas assez d’air pour générer un feu vif. La température des fumées dans le HR est trop basses pour générer la double combustion.
- avec une obstruction de 50mm : le feu est plus stable que pour une ouverture totale cependant il y a encore apparitions de fumées en fin de combustion quand pratiquement tout le bois est en flamme. Sans doute encore un manque d’air par rapport à la quantité de gaz dégagé.
- avec une obstruction de 70mm : la combustion est stable et propre du début jusqu’à la fin.
Le graphique ci-dessous montre les courbes de température au point le plus chaud du HR (en bas) pour chaque configuration.
Une obstruction de 70mm donne les meilleurs résultats. J’ai testé cette configuration pour différents types de combustibles.
- mélange bûches d’ormeau de taille moyenne (50mm) + planches de sapin refendues (20mm) : le feu brûle pendant 40mn avec une température entre 600 et 700°C. Zéro fumées observées.
- exclusivement des grosses bûches d’ormeau (80mm) : la température avoisine 500°C pendant presque une heure. C’est faible mais apparemment suffisant pour engendrer la double combustion au vu de l’absence totale de fumées.
- exclusivement des planches de sapin refendues (20mm) : la température avoisine les 800°C pendant 30mn. Il y a emballement thermique au bout de 15 mn.
En conclusion, la configuration à 12cm² (10% de la section du HR est bien plus stable que la configuration initiale (20cm²). Les bûches grosses et moyennes brûlent sans générer de fumées. Il y a emballement thermique seulement avec des planches de sapin refendues.
Il reste un point supplémentaire à investiguer : quelle est la meilleure place pour la fente d’arrivée d’air primaire ?
Il semble que la combustion est de bien meilleure qualité avec un bon espace entre le plafond de la chambre de combustion et le haut du tas de combustible. Est-il préférable que le flux d’air primaire passe au dessus du bois ? Une fente d’arrivée d’air située en haut du cadre serait-elle plus efficace ?