Quel enfer de ne pas réussir facilement le démarrage à froid d’un poêle à bois ou d’une chaudière ! De la fumée peut se répandre en dehors de l’appareil ce qui n’est pas très commode. Certaines chaudières à flamme inversée possèdent des extracteurs, sortes de ventilateurs dans lesquels passent les fumées. Dans ce cas une aspiration forcée empêche la fumée de sortir de l’appareil lors de sa mise en route. La turbine spéciale doit alors résister à la température des fumées. Il y a une solution possible qui ne requiert pas l’utilisation d’une turbine spéciale résistante à la chaleur et qui peut s’adapter à n’importe quel poêle, chaudière ou cheminée. C’est ce que nous proposons de développer dans cet article.
Nous proposons une solution originale : en injectant de l’air dans un tube coaxial situé dans le conduit de cheminée, nous créons ce que l’on appelle un tirage induit. Il est évident que l’air froid provoque la condensation, mais ce système ne doit servir qu’à l’allumage. Cet air injecté par une turbine -qui peut n’être qu’un simple gonfleur de matelas- génère une dépression induite dans le conduit de fumée. Le coût de la turbine est très réduit (environ 15€), elle peut être de technologie variable. Si un gonfleur de matelas convient, une turbine de forge peut aussi faire l’affaire (plus solide mais plus coûteuse). Il peut être particulièrement pertinent d’implanter ce dispositif au plus haut du conduit de cheminée. Ainsi, nous évitons le problème du refroidissement du conduit, et accélérons davantage la montée en température de ce dernier lors du démarrage du poêle.
Schéma
Nomenclature explicative
1. Appareil de chauffage : chaudière ou poêle à bois dont on souhaite faciliter le démarrage.
2. Conduits de fumée.
3. Injecteur d’air : concentrique au conduit de fumée et orienté, bien évidemment, vers la sortie des fumées, il permet d’injecter le flux d’air qui génère le tirage induit.
4. Évacuateur de condensat : habituellement situé dans l’axe du conduit, il convient d’en recréer un autre, désaxé, la place centrale étant occupée par l’injecteur 3.
5. Tuyau d’injection horizontal : il doit être suffisamment long afin d’éviter que la conduction thermique n’augmente excessivement sa température au niveau du manchon 7 en risquant d’endommager ce dernier. Plus La longueur L est importante, plus la convection a tendance à refroidir le tuyau.
6. Vanne de visite et de curage : elle permet d’inspecter et nettoyer l’injecteur 3.
7. Manchon en P.T.F.E. : ce manchon en plastique résistant à la chaleur permet d’isoler thermiquement la turbine du tuyau 5. C’est d’autant plus nécessaire qu’il s’agit d’un gonfleur de matelas par exemple.
8. Vanne : à l’arrêt de la turbine 9, elle permet de limiter le passage naturel d’air lorsque le poêle ou la chaudière est en fonctionnement normal et réduire ainsi le refroidissement des fumées.
9. Turbine : constituée d’une pompe de matelas pneumatique, d’une turbine de forge etc. elle génère le flux d’air nécessaire au tirage induit.
Les compresseurs d’air provoquent tous la condensation de la vapeur d’eau liée à l’augmentation de la pression dans la cuve. Cette eau s’accumule au fond de la cuve et il convient de purger le compresseur après chaque utilisation. Si de l’eau stagne longtemps dans la cuve, elle peut provoquer l’oxydation de cette dernière et dans ces conditions le compresseur peut se trouer voire exploser.
Nous proposons donc une solution d’amélioration de vos compresseurs afin d’augmenter leur durée de vie en réduisant la corrosion. Il existe différents types de sécheurs d’air industriels similaires utilisés avant et/ou après compression. La première étape la plus évidente et la moins répandue serait de tenter de retirer l’humidité de l’air avant même qu’il n’atteigne les têtes de compression. La plupart des sécheurs d’air que l’on retrouve dans le commerce industriel sont des sécheurs post-compression. Ils fonctionnent généralement par adsorption ou par réfrigération. Nous proposons des méthodes accessibles au particulier, par l’utilisation de gel de silice (adsorption) et d’un refroidissement rigoureux de l’air après sa compression.
Séchage pré-compression
Nomenclature explicative
Filtre à air primaire : c’est un filtre à air conventionnel.
Clapet anti retour : c’est un un clapet anti retour avec ressort, du type hydraulique et d’un diamètre conséquent. Il permet d’éviter à l’humidité ambiante d’être absorbée par l’hydroxyde de silicium lorsqu’on ne se sert pas du compresseur.
Bocal transparent : c’est le conteneur de l’hydroxyde de silicium, il doit être transparent pour pouvoir visualiser le niveau de gel de silice solide restant.
Hydroxyde de silicium : il est utilisé dans les absorbeurs d’humidité, c’est lui qui sèche l’air. Notez que le gel de silice ayant absorbé l’eau tombe dans le seau en plastique et que l’on peut le régénérer en le portant à ébullition.
Couvercle perforé : il doit comporter des trous suffisamment petits pour empêcher l’hydroxyde de silicium solide de tomber dans le seauet suffisamment nombreux pour autoriser le passage aisé de l’air.
Filtre à air secondaire : c’est un filtre réalisé à partir d’un silencieux pneumatique par exemple, il évite l’aspiration de cristaux d’hydroxyde de silicium.
Seau en plastique : il supporte le système et recueille l’hydroxyde de silicium saturé en eau.
Filtre à air tertiaire : du type décanteur, il permet de stocker les éventuelles poussières de gel de silice résiduelles qui pourraient endommager le compresseur.
Sécheur d’air pré-compression seconde version (recommandée)
Nous proposons une autre version plus facilement réalisable. Le débit maximum possible est plus important, compte tenu du remplacement du bocal transparent par un tuyau d’évacuation en PVC. Une traversée de cloison permet son raccordement au seau en plastique. Veuillez noter que les clapets anti retour, qui peuvent être en PVC, doivent être orientés de telle sorte qu’ils empêchent le contact de l’hydroxyde de silicium avec l’air ambiant. Ils doivent être positionnés de façon à ce que la bille soit en appui sur le siège lorsque le compresseur est à l’arrêt. Cette solution est plus économique que le clapet à ressort. Compte tenu des enjeux (en termes de sécurité) nous ne considérons plus comme impératif le fait que les traversées de cloisons soient toutes immergées dans la solution d’hydroxyde de silicium. Ceci simplifie les manipulations lors de l’opération de vidange du seau.
Précautions complémentaires
Il convient de veiller à ce que le passage de l’air soit le plus facile possible afin de minimiser la dépression dans l’ensemble de l’admission du compresseur, dont fait partie le déshumidificateur, ceci afin d’éviter l’implosion du seau en plastique. Il est donc nécessaire d’utiliser des diamètres importants pour les différents composants (filtres, clapets, etc.).
Séchage post-compression
Nomenclature explicative
1. Refroidisseur: il provoque la condensation de l’eau contenue dans l’air comprimé qui a subi un échauffement. Il peut être de plusieurs natures, air/air ou air/eau, c’est à vous de voir. Des calculs fins de thermodynamique et de thermique sont possibles, mais si vous n’êtes pas sûr de vous, vous pouvez toujours surdimensionner cet échangeur.
2. Soupape de sécurité: c’est une suggestion de localisation d’une des soupapes de sécurité obligatoires (limitation de pression).
3. Pot décanteur: il récupère les condensats issus de l’échangeur 1.
4. Tube de visualisation: en matériau plastique épais (afin de résister à la pression), il permet de visualiser le niveau des condensats.
5. Cartouche d’hydroxyde de silicium: en ligne, l’intégralité du débit d’air doit la traverser.
6. Tube de visualisation: il récupère la solution saturée qui provient de la cartouche 5.
7. Cuve : elle peut avantageusement être constituée de bouteilles de gaz récupérées (attention : il est impératif, pour ne pas en faire des bombes, de les remplir d’eau entièrement avant de les re-vidanger. Grace à cette méthode, tout le gaz résiduel en sera chassé). Les cuves neuves dédiées à l’air comprimé sont relativement coûteuses. En version acier peint, 100 L = 250 Euros H.T., 500 L = 500 Euros H.T. Nous ne parlons pas des versions galvanisées et en aciers inoxydables encore bien plus onéreuses.
8. Vanne d’isolement : elle permet de faire la maintenance des accessoires ci-mentionnés sans vider la cuve. Les purges d’eau doivent se faire sous pression.
9.Tube de visualisation : il récupère les condensats qui auraient réussi à se frayer un chemin jusqu’en fond de cuve.
10. Manchon réservoir: en acier inoxydable ou en cuivre, il est destiné à contenir de la paille de fer (laine d’acier), surtout pas inoxydable, qui joue le rôle de fusible oxydatif.
11.Vannes de purge: elles permettent la vidange de l’eau et de la solution d’hydroxyde de silicium saturée en eau.
Remarques complémentaires
La liaison entre le tube 6 et la cuve n’est pas anodine, elle doit empêcher le ruissellement de la solution d’hydroxyde de silicium vers le tube 9 et le manchon 10. Elle est donc réalisée avec une pente montante (dans le sens du débit).
Conclusion
Il est possible, à moindres frais, d’apporter des améliorations considérablement avantageuses à votre compresseur, si vous acceptez de vous retrousser un peu les manches, le temps de faire un peu de plomberie.
