Le Kachelofen, une tradition qui perdure
Le Kachelofen traditionnel
Un poêle à bois unique
Le Kachelofen est un poêle à bois d’une grande masse thermique, allant de plus de 500 kg à plusieurs tonnes ! Sa particularité réside dans sa capacité à adoucir et à diffuser la chaleur sur une longue durée, allant de 12 à 24 heures, voire plus ! Aussi appelé foyer de masse thermique ou foyer radiant, il chauffe principalement par rayonnement (environ 80 %) tout en réduisant la convection (20 %). C’est le mode de chauffage au bois le plus économique et le plus durable.
Les poêles de masse artisanaux sont souvent construits en brique ou en béton réfractaire. Ils sont également personnalisables en fonction des besoins individuels tels que la puissance, l’esthétique ou encore les options supplémentaires telles qu’un four à pain, un banc chauffant, une cuisinière, ou une production d’eau chaude sanitaire. Le coût de fabrication de ces poêles est principalement consacré à la main-d’œuvre.
Une histoire riche
Le principe du Kachelofen est utilisé depuis des temps immémoriaux et est également connu sous le nom de poêle à inertie. Si l’un de ses ancêtres est probablement l’hypocauste des Romains, il a évolué à travers le poêle russe, ou plus récemment le poêle alsacien en faïence… Depuis les années 80, plusieurs modèles ont été développés au Danemark, en Finlande et au Canada, où des organismes de constructeurs effectuent régulièrement des tests pour améliorer l’efficacité du système. Grâce à ses nombreux avantages, tels que le confort de chaleur rayonnante, l’économie de combustible et la préoccupation écologique croissante, ce système de chauffage se répand même dans des régions où le climat est plus clément.
Le principe du Kachelofen
Le Kachelofen fonctionne selon le principe de stockage de l’énergie thermique émise pendant la combustion, pour la redistribuer régulièrement et progressivement sur une longue période. En général, une combustion de une à deux heures permet de chauffer pendant environ vingt-deux heures, ce qui signifie qu’une seule flambée par jour est nécessaire. Le nombre de flambées varie en fonction de la masse du poêle, de sa surface extérieure et de l’isolation de la maison. Plus la masse est faible, plus le nombre de flambées sera important.
Pour augmenter l’efficacité de la combustion, le poêle de masse utilise le principe de la postcombustion. Cela consiste à atteindre dans la première chambre de combustion une température suffisamment élevée pour déclencher la combustion des gaz dans une deuxième chambre. La température atteinte est d’environ 1000 °C. Pour brûler la créosote produite par la première combustion incomplète, il est nécessaire d’atteindre dans la première chambre une température d’environ 600 °C. Un apport supplémentaire d’oxygène est également nécessaire, fourni soit par un excès d’air primaire (air alimentant la première chambre de combustion), soit par une arrivée d’air secondaire (injectée entre les deux chambres ou parfois dans le haut de la première chambre). Un dernier stratagème consiste à favoriser le mélange des fumées avec cet apport en comburant, soit en créant un tourbillon, soit en brassant l’ensemble grâce à des obstacles spécialement conçus à cet effet.
Le choix du combustible est également important pour obtenir une combustion complète. Sa qualité importe moins que son taux d’humidité, qui ne doit pas dépasser 15 à 20 % de son poids.
Une fois que des températures élevées sont atteintes, il est dommage de perdre toute cette énergie en rejetant directement les fumées dans le conduit de cheminée. C’est pourquoi le poêle de masse est conçu de manière à ce que le flux de fumée descende de part et d’autre des deux chambres de combustion sur environ 2 mètres. Cette distance permet de diffuser la chaleur dans la masse par conductivité, faisant ainsi passer la température des gaz de 1000 °C (à la sortie de la deuxième chambre de combustion) à 110 °C (pour les poêles ayant un rendement supérieur à 85 %) avant de les laisser s’échapper par la cheminée.
En résumé, une combustion vive avec un apport d’air suffisant et un combustible bien sec permet d’obtenir une chaleur maximale qui sera ensuite stockée dans le corps du poêle, puis redistribuée dans la maison principalement sous forme d’infrarouges par les parois extérieures du poêle. Il en résulte des émissions peu polluantes et une production de cendres minime (environ un seau par saison de chauffe pour les modèles les plus performants lors d’une utilisation quotidienne).
Les avantages du Kachelofen
Les avantages du Kachelofen sont nombreux, du point de vue écologique au point de vue sanitaire. La chaleur émise par le poêle de masse est principalement rayonnante (infrarouges), souvent comparée à l’action du soleil, offrant ainsi un confort rapide et homogène. Ce mode de chauffage évite également le brassage de la poussière par une masse d’air chauffée par convection, créant ainsi une atmosphère agréable, notamment pour les personnes souffrant d’asthme. La consommation de bois est réduite à six stères par saison de chauffe pour une maison de 150 m2 (bien sûr, cela dépend de l’isolation de la maison). Les émissions de particules nocives et polluantes sont considérablement réduites grâce à une combustion plus complète, ce qui fait du Kachelofen l’un des systèmes de chauffage les plus performants.
Les matériaux utilisés
Les Kachelofen peuvent être construits avec différents types de matériaux, tels que des briques réfractaires à haute densité, des briques réfractaires ordinaires, des briques simples, des briques en terre crue (BTC), de la terre, de l’argile, ainsi que toute une gamme de pierres (telles que le grès, le granit, la stéatite, etc.), en fonction des régions.
Il convient de distinguer les différentes zones du Kachelofen pour le choix des matériaux. De la chambre principale (600 °C) au début des conduits de fumée descendants (1000 °C), il est important de choisir un matériau résistant à de telles températures et capable de supporter les chocs thermiques répétés. Dans la plupart des constructions actuelles, la brique réfractaire à haute densité (avec un taux d’alumine d’environ 40 %) est utilisée en raison de son compromis entre température et choc thermique. De plus, sa capacité de stockage de chaleur contribue à l’accumulation initiale de l’énergie produite. L’épaisseur des parois est d’environ 12 cm, constituée soit d’une rangée unique de briques scellées à plat, soit de deux rangées de briques scellées sur la tranche.
Tout matériau réfractaire ou résistant à des températures allant jusqu’à 600 °C peut être utilisé pour la partie de refroidissement des gaz.
Pour l’habillage (les parois construites autour du cœur de chauffe), les matériaux sont principalement choisis pour des critères esthétiques. Il est cependant conseillé de ne pas multiplier les couches pour assurer une répartition homogène de la chaleur. La densité volumique du matériau utilisé est également un critère important, car elle contribue à la masse totale et donc à la durée de décharge du poêle. Cette couche a généralement une largeur de 12 cm. Il est essentiel que cette couche, en contact avec l’air de la pièce, permette un échange de température par rayonnement (choix du matériau et de la couleur) et que la paroi passe d’environ 80 °C en fin de combustion à environ 40 °C avant la prochaine combustion. La perte de température est d’environ deux degrés par heure pour un poêle à chargement quotidien.
L’art du “poêliste” consiste à jouer avec tous ces paramètres (emplacement du poêle dans la maison, volume des chambres de combustion, surface extérieure, calcul des masses nécessaires et leur répartition, une ou deux couches pour l’habillage, etc.) afin d’obtenir une courbe de température de surface qui permette de maintenir une température stable dans la maison (idéalement une variation de +/- 1 à 2 °C sur 24 heures).
Alors, choisissez l’artisan du Kachelofen pour votre poêle en faïence.
