Une question fréquente à propos des cheminées est de savoir pourquoi nous installons des doublures à l’intérieur des cheminées en maçonnerie qui servent les cheminées depuis des centaines d’années. Il est très courant ici, en France rurale, de trouver des installateurs DIY installant un poêle avec seulement un ou deux mètres de doublure, ou dans certains cas, tapissant toute la cheminée mais s’arrêtant à un mètre ou deux du sommet. Dans presque tous les cas, et souvent à la stupéfaction de l’installateur, la cheminée en maçonnerie existante « se décompose », et les gens se grattent la tête quant à la raison.

La fumée, c’est la fumée

La fumée et les autres gaz d’échappement (collectivement appelés hydrocarbures volatils) entrant dans la cheminée sont les mêmes, qu’ils proviennent d’un poêle ou d’une cheminée ouverte, et qu’ils soient dans une doublure en acier inoxydable ou dans une cheminée en maçonnerie. Ces gaz volatils condensent en dessous de 125°C sous forme de créosote et de goudron, qui sont, bien sûr, inflammables.

La cheminée elle-même

Une cheminée en pierre a un diamètre bien plus grand qu’une membrane en acier inoxydable. Cela seul permet à la fumée dans le tubage de circuler plus rapidement à travers le tuyau (grâce au principe de Bernoulli et à l’effet venturi). De plus, l’acier chauffe beaucoup plus vite que la pierre, ce qui aide les gaz d’échappement à maintenir leur température au-dessus de 125°C et ainsi rester gazeux et ne pas se condenser sur les parois de la cheminée.

Un autre avantage supplémentaire d’un liner est qu’il y a tout simplement moins de masse à chauffer comparé à une cheminée en pierre, ce qui influence fortement la température des gaz de combustion, notamment lors de l’allumage du feu pour la première fois.

Efficacité

Un tir à cœur ouvert peut atteindre une efficacité maximale absolue de 15 %. En réalité, l’efficacité moyenne que l’on peut attendre d’un feu ouvert est d’environ 8 %. Cela signifie donc qu’environ 90 % de l’énergie thermique potentielle est gaspillée dans la cheminée, avec la possibilité de refroidissement et de condensation.

Les poêles à bois, en revanche, ont un rendement minimum de 60 % et peuvent atteindre plus de 85 % avec les modèles haut de gamme. C’est une énorme différence quand on considère que ce sont principalement les gaz d’échappement gaspillés qui chauffent la cheminée et maintiennent une température élevée des gaz de combustion.

Il n’est donc pas surprenant que, lorsqu’on demande à un brûleur à bois de chauffer une grande cheminée en pierre, il n’y ait tout simplement pas assez de masse et de chaleur dans les gaz gaspillés pour établir et maintenir une température des gaz de combustion suffisamment élevée pour empêcher ces gaz volatils de refroidir et de se condenser sur les parois de la cheminée.

Déplacement d’air

Les systèmes de cheminée fonctionnent à la pression négative. C’est-à-dire qu’elles « aspirent » l’air vers le haut et vers l’extérieur de la cheminée. Lorsque vous voyez des flammes s’échapper du bois dans votre cheminée, vous voyez les gaz volatils réagir avec l’oxygène et donc prendre feu. Il est impératif que suffisamment d’air (et donc d’oxygène) soit fourni à la cheminée pour que ces gaz brûlent. L’avantage d’un poêle à bois et la raison de leur efficacité, c’est que le feu brûle à l’intérieur d’un foyer spécialement conçu qui peut devenir incroyablement chaud, parfait pour fournir l’énergie nécessaire à la réaction gaz/oxygène du bois.

Sur chaque cuisinière, vous trouverez des bouches d’aération réglables qui permettent à l’utilisateur de contrôler la quantité d’air entrant dans le système. Lorsque l’air entre dans la boîte à feu, le mélange actuel de gaz est déplacé dans et vers le haut de la cheminée, étant continuellement remplacé par l’introduction d’air neuf apporté en permanence au poêle. La surface de la bouche d’aération d’un poêle est bien plus petite que l’ouverture d’un feu ouvert, ce qui devient effectivement, quelle que soit la taille de l’entrée de la cheminée.

Cheminées ouvertes vs grandes cheminées en pierre

En prenant les informations ci-dessus, nous pouvons comprendre pourquoi, malgré leur faible efficacité, les feux ouverts n’ont pas tendance à goudronner les grandes cheminées en pierre. La faible efficacité d’un feu ouvert fait que la plupart des gaz d’échappement gaspillés pénètrent dans la cheminée avant qu’ils n’aient la chance de s’enflammer. Cette grande quantité de déchets apporte de la chaleur à la cheminée, ce qui aide les gaz à conserver leur état gazeux plutôt que de refroidir et de se condenser sous forme de créosote et/ou de goudron. De plus, la nature collective d’une grande quantité de gaz offre l’avantage d’une isolation, similaire aux manchots qui se regroupent dans l’Arctique pour se réchauffer, ce qui empêche à nouveau la condensation. Si l’on combine cela avec le déplacement constant de l’air dû au manque de contrôle de la ventilation, ces gaz sont poussés vers le haut et hors de la cheminée avant d’avoir le temps de refroidir. C’est pourquoi on voit de la fumée sortir par le haut des cheminées reliées aux foyers ouverts mais pas aux poêles (lorsqu’elle est utilisée correctement).

Poêles vs grandes cheminées en pierre

En raison du minimum de déchets entrant dans la cheminée, même des poêles les plus inefficaces, on comprend pourquoi les poêles et les grandes cheminées ne sont pas un bon mélange. La masse plus petite due à l’absence de déchets de gaz d’échappement ne bénéficie pas de l’avantage de l’isolation et ne peut pas non plus fournir suffisamment de chaleur à la grande cheminée pour maintenir la température des gaz de combustion suffisamment élevée afin d’empêcher la condensation des gaz. Combinée au déplacement minimal d’air des petites bouches d’aération à l’avant du poêle, toute fumée située dans la cheminée ne peut pas monter assez vite pour en sortir sous forme de fumée, et donc la majorité refroidit dans la cheminée et se condense sur le mur sous forme de créosote et/ou de goudron.

Cuisinières vs Liners

En revanche, en connectant la cuisinière à une doublure, vous conservez tous les avantages de la cuisinière, avec sa production de chaleur constante et ses besoins minimes en combustible, tout en disposant d’un système de cheminée sûr et efficace. Les déchets du poêle suffisent à chauffer une doublure en acier inoxydable beaucoup plus petite, ce qui maintient la température des gaz de combustion à un point où les gaz ne se condensent pas. Avec l’avantage supplémentaire d’avoir un diamètre plus petit, les gaz nécessitent moins de déplacement d’air pour monter et sortir par la cheminée, ce qui permet de garder la membrane exempte de dépôts de gaz d’échappement refroidis.

Cuisinières non doublées

Maintenant que nous comprenons les avantages des doublures en acier inoxydable pour les poêles à bois, il est évident pourquoi ne revêtir que partiellement le système entraîne des conséquences désastreuses. Si le système de doublure n’est pas relié au sommet de la cheminée, vous demandez en fait aux gaz résiduels du poêle de chauffer non seulement une doublure en acier inoxydable mais aussi toute une cheminée en pierre. Le résultat est une température des gaz de combustion beaucoup plus basse, ce qui, selon nous, conduit à la condensation des gaz sur les parois de la cheminée. Combiné à cela avec un déplacement d’air plus faible, les gaz n’ont pas beaucoup de chances de sortir de la cheminée avant de se condenser, ce qui conduit naturellement à la formation de créosote/goudron.

Lorsqu’un système partiellement revêtu est en place, la cheminée en briques et la doublure doivent être nettoyées, ce qui entraîne le démantèlement complet du système pour un accès libre. Sans parler du fait que concevoir un système pour déposer des débris inflammables dans et autour d’une doublure en acier fonctionnant à environ 300°C représente bien sûr un risque d’incendie énorme.

Variables

Comme les cheminées existent sous toutes les formes et tailles, et que les poêles ont des apports thermiques et des taux d’efficacité différents, il est possible que les dépôts résultants et leurs niveaux varient. Surtout quand on ajoute les incognitises sur la façon dont l’utilisateur utilise sa cuisinière et les combustibles brûlés, il est possible qu’une cheminée non revêtue s’en sorte de se « coller » sans goudron pendant un certain temps. De même, un liner tout neuf pourrait induire assez de goudron pour se bloquer complètement en seulement 60 heures !

Installation

Dans tous les cas, il est évident de comprendre pourquoi chaque poêle doit être reliée de la sortie du poêle jusqu’au haut de la cheminée. Avec une utilisation appropriée de l’appareil, les utilisateurs peuvent s’attendre à ce que leur doublure en acier inoxydable « temporaire » leur dure des décennies. Personnellement, j’ai des doublures sur mon tour de ramonage qui ont plus de 30 ans et sont aussi belles que le jour de leur installation !

Nous recommandons vivement à chacun de faire installer son poêle par un professionnel qualifié, enregistré et assuré, et pour toute personne locale, nous serions ravis de vous orienter vers un installateur compétent. Cependant, si vous décidez d’installer votre propre poêle, veuillez consulter notre série de blogs « installer votre propre poêle en France ». Ce n’est pas une liste étape par étape des instructions et ne doit certainement pas être utilisée comme telle. Le but de cette série de blogs est simplement de corriger de nombreuses erreurs simples et évitables commises par les installateurs DIY que nous rencontrons quotidiennement.