Comment fonctionnent les systèmes d’accumulateur de chaleur?

Le foyer de masse est un appareil de chauffage au bois qui comporte deux éléments qui se doivent d’être d’une haute efficacité : une boîte à feu et un système d’accumulation de chaleur.
La masse thermique du foyer (constituée de matériaux denses) servira à accumuler efficacement la chaleur de combustion et à la diffuser peu à peu dans l’habitat sous la forme d’infrarouges sains et confortables pour les occupants, et ce pendant douze heures ou plus.
Le fonctionnement de l’accumulateur de chaleur
Pour que la chaleur du foyer irradie dans la pièce, on doit permettre son accumulation dans une masse thermique, soit un volume important de maçonnerie. Si le poêle à bois de masse est de trop petite taille, il sera difficile d’avoir assez de surface pour irradier convenablement.
Le savoir-faire du fabricant de foyers de masse tient dans sa capacité à évaluer comment concevoir l’accumulateur dans l’espace disponible. Ceci maximisera la diffusion de la chaleur dans l’habitat le plus efficacement possible, et ce, de façon harmonieuse et esthétique.
Pour un bâtiment existant, cela est un plus grand défi de concevoir un accumulateur qui saura s’adapter à l’espace disponible. Toutefois, cela est tout à fait réalisable par un artisan de métier.
Le poêle autrichien avec système de canaux
Ce plus ancien accumulateur a été conçu et utilisé principalement en Autriche.
Consiste en un long système de canaux verticaux et horizontaux. Leur forme est labyrinthique, ce qui pousse la chaleur à s’y déplacer le plus longtemps possible afin de la diffuser de façon constante et radiante dans l’habitat.
Ces canaux sont calibrés selon la tire d’air du foyer, pour que celle-ci soit constante et équilibrée.
Ce calibrage complexe demande un grand savoir-faire.
Cette approche offre la possibilité de créer des modèles très variés en termes de forme et d’apparence.
C’est toutefois une méthode de fabrication qui est complexe, longue et qui peut être coûteuse.
Elle produit cependant des résultats très efficaces.
Le poêle finlandais à contresens (contraflow)
Conçu selon un modèle fixe qui consiste en deux canaux disposés de chaque côté de la boîte à feu.
La fumée est amenée à descendre à contresens du mouvement habituel ascendant de l’air.
Elle plonge dans ces canaux latéraux pour être expulsée par une cheminée qui se trouve connectée sur le côté ou à l’arrière de la boîte à feu.
Il s’agit du design le plus utilisé et le plus fabriqué en Amérique du Nord.
Il a une grande efficacité.
Sa forme compacte est facile à fabriquer (et disponible en préfabriqué) avec un plan qui peut être reproduit aisément.
80 à 90% des foyers de masse sont des poêles finlandais.
Poêle russe double-cloche (double bell)
Le foyer double-cloche est le dernier-né des systèmes d’accumulation de chaleur.
Un système qui privilégie leur circulation dans une cloche plutôt que dans un canal. Au lieu d’avoir une cheminée qui tire avec difficulté les gaz à travers des canaux, la double cloche produit des volumes ouverts qui reçoivent les gaz de combustion provenant de la boîte à feu.
Ces gaz chauds qui entrent en continu se retrouvent dans la partie supérieure de la cloche et offrent leur chaleur à la masse, qui la diffuse peu à peu.
À mesure qu’ils ont transmis leur énergie, ces gaz sont naturellement poussés vers le bas de la cloche, puis vers un petit canal sur le côté de la boîte à feu qui les amène à une deuxième cloche, et finalement à la cheminée.
C’est un mouvement beaucoup plus passif et qui suit la fonction naturelle des gaz, plutôt que de dépendre uniquement d’un très fort tirage de la cheminée.
C’est un système d’une plus grande simplicité que le système de canaux .